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北半球熱浪、野火及豪雨頻率上升 北極海冰最快於2030年夏季消失



科學期刊《自然-通訊》(Nature Communications)於2023年6月公布的最新研究指出,北極最快可能於2030年代夏季出現無海冰的窘境,即便國際間努力減少溫室氣體排放,仍難以挽回「北極海冰消失」的情形。


該研究計畫通訊作者、韓國浦項工科大學教授閔勝基(Seung Ki Min)與研究團隊,分析1979年至2019年北極海(Arctic Sea)的衛星數據及氣候模型,以此評估北極海冰的變化狀況。


研究發現,北極海冰減少的主因與人為導致的全球暖化息息相關,先前的預測模型低估北極海冰融化之趨勢,因此北極海冰恐比政府間氣候變化專門委員會(IPCC)所預期的時程,還要提早約10年消失。估計該區域海冰最早將於2030年代的9月份完全融化,就算大幅削減造成暖化的污染,北極海冰仍將於2050年代夏季不復存在。


閔勝基稱:「北極海主要在冬季開始大面積結冰、於夏季逐漸消融,每年9月通常是北極冰含量最低的時候,然後到了冬季結冰的循環又會再次開始。然而,一旦北極夏季的海冰消失,在冬季形成海冰的速度將會隨之放緩,且隨著氣候日趨溫暖,冬季的北極也將難以形成海冰。」


「讓我們感到訝異的是,無論我們多麼努力減緩碳排,夏季出現無海冰的北極幾乎已成定局,這的確有些出乎我們意料。」閔勝基在韓國接受美國《有線電視新聞網》(CNN)專訪時補充說道。


北極海冰消失將造成哪些衝擊?

美國全球性日報《今日美國》(USA Today)表示,若北極海冰消失成為常態,將加劇北極暖化的強度和速度,從而提高極端氣候發生的頻率。例如北極加速暖化後,大氣環流(Atmospheric circulation)隨之將發生變化,北半球預計會出現更多「高速氣流」(Jet Stream)擾動情形,此現象有可能增加北半球中緯度地區發生熱浪、野火、寒流及豪雨的頻率,屆時北美、歐洲以及亞洲溫帶地區皆會受到衝擊。


閔勝基亦示警,海冰不再形成後,生活在北極圈的原住民族群將難以維持其狩獵文化,甚至連交通運輸都會受到影響,因為這些原住民社區的發展脈絡與海冰密不可分。此外,北極暖化加劇後,永凍土層恐提前融化,這可能導致北極熊、海象及馴鹿在內的許多北極物種難以生存。


澳洲研究型新聞分析媒體《對話》(The Conversation)也指出,北極海冰是全球眾多氣候系統重要的維持基礎,海冰的功用在於能有效反射太陽光、大幅降低海水吸收熱能,相反地,若海冰消失,海洋吸收太陽熱能的速度便會提升,進一步加速海水變暖,這也會使位於北極圈內的格陵蘭冰原融化速度變快,最終加快海平面上升趨勢。


《法國24電視台》(France 24)亦提出相似的看法並強調:「當太陽光能量直射海冰時,約有90%的熱能會被反射回太空,但當陽光照射在未凍結的海水時,海水接收到多少的太陽熱能、幾乎就會吸收等量的熱能,並透過洋流將熱能傳遞至全球,形成所謂的『北極放大效應』(Arctic Amplification)。此外,雖然海冰的融化不會直接造成海平面上升,但卻助長了暖化的惡性循環,倘若不斷暖化的北極致使格陵蘭冰原所有的冰層消融,將使得海平面上升約6公尺。」


《自然-通訊》研究報告共同作者、德國漢堡大學海洋學研究所(IfM)教授諾茨(Dirk Notz)認為,隨著海冰覆蓋的減少,將對天氣、人類及生態系統產生重大影響,這樣的衝擊不僅發生在北極,也會對全球各地產生危害。


「就算人們現在將北極夏季海冰當作景觀和棲息地加以保護,仍為時已晚,這是人類因為過量排放溫室氣體而第一個失去的重要自然氣候系統。」諾茨如此告訴《法國24電視台》。


北極近年來海冰縮減的情形有多嚴重?

《CNN》轉述一項2022年的科學研究顯示,過去10年間,北極暖化的速度是全球其他地區的4倍,與19世紀後期相比,兩極地區的氣溫平均上升攝氏3度,明顯高於全球平均值;《對話》也指出,1980年代迄今,北極海冰的面積大約已從700萬平方公里縮小到約400萬平方公里。


美國國家航空暨太空總署(NASA)也強調,北極的海冰正在迅速減少,9月份的海冰正以每10年減少12.6%的速度迅速萎縮;《法國24電視台》也表示,早在2012年,北極就曾出現歷史新低的最小海冰面積340萬平方公里,次低與第三低的海冰面積則分別出現於2020年與2019年。


不過,《今日美國》對此亦澄清,就算到了2030年代,北極夏季也不會真的「完全」無冰,因為科學家對無海冰的定義是,當北極海冰覆蓋面積不足38.6萬平方英里(100萬平方公里),即會將北極視為無海冰地區,此大小約佔北極總面積的7%。


《今日美國》另表示,儘管北極海冰減少情形日趨嚴峻,但以自然資源開發的角度而言或許並非壞事,例如亞洲的貨輪可於夏季期間通過北極海,以此減少約4000多公里的航程抵達歐洲港口,此舉能降低航運業的碳足跡。然而考量到北極變暖對全球氣候造成的衝擊、海平面上升以及永凍土融化增加溫室氣體釋放,北極海冰的縮減絕對是弊大於利,且過多的貨輪行經北極恐會增加該地區的海洋污染情形。


這篇刊登在《自然-通訊》期刊的研究預測是否具參考價值?

芬蘭氣象研究所(Ilmatieteen laitos)研究員蘭塔寧(Mika Rantanen)認為,6日發表的這項研究以「創新且最先進的研究方法」來預測北極無海冰的時間點。「該研究方法相當周延、謹慎,在歸因面向上也帶來高度的準確性。」蘭塔寧如此告訴《CNN》。


《自然-通訊》闡述,該研究團隊利用CMIP6資料庫來調整氣候模型,以及3顆人造衛星得出的數據進行交互檢測及歸因分析,模擬出的氣候模型顯示,未來北極海冰將有4種可能出現的結果。


《紐約時報》(The New York Times)轉述該氣候模型結果顯示,在其中3種狀況下,由於人類溫室氣體排放量仍呈現中度至高度的增加,因此北極海冰最終都將在2030年代低於臨界值。至於第四種模擬情況,雖然過去曾有研究表明,若人類能實現2070年淨零排放,9月的北極尚有機會保有大量海冰,然而最新的研究模型仍顯示北極將於2030年代夏季呈現無冰窘境。


韓國浦項工科大學教授閔勝基和其研究團隊也計算出,人類活動對於海冰覆蓋面積縮小的「貢獻度」高達90%,太陽熱能及火山活動等自然因素影響則少之又少。


「研究結果說明了北極已處在重病邊緣,我們可以將北極海冰視為我們身體的免疫系統,保護我們的身體免受有害物質侵擾,但現在少了這群保護者,北極的狀況將迅速惡化。」閔勝基這般強調。


資料來源:環境資訊中心

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