北極地區(qū)正經(jīng)歷一場高溫“烤”驗 或進一步加速全球變暖

全球變暖，正在讓冰天雪地的北極，陷入極端高溫天氣的糾纏。在重重熱浪的包裹中，北極圈繼去年后再次發(fā)生大規(guī)模森林火災(zāi)。來自歐洲哨兵3號的衛(wèi)星圖像顯示，目前北極圈附近西伯利亞的野火大約有800公里的寬度。

這個夏天，北極地區(qū)正在經(jīng)歷一場高溫“烤”驗。加拿大最后一個完整的北極冰架坍塌，僅在7月底的兩天內(nèi)就消失了40%的面積。位于北極圈內(nèi)的俄羅斯西伯利亞小鎮(zhèn)維爾霍揚斯克，在今年6月20日氣溫飆升至38攝氏度。

與北極地區(qū)持續(xù)高溫相伴而來的，是北極大火。據(jù)報道，世界氣象組織近日發(fā)表公告稱，受到西伯利亞地區(qū)長期高溫影響，北極圈連續(xù)第二年發(fā)生大規(guī)模森林火災(zāi)。目前最活躍的森林大火距離北冰洋不到8公里。

冰天雪地的北極竟然也有大火

全球變暖，正在讓冰天雪地的北極，陷入極端高溫天氣的糾纏。據(jù)西班牙新論壇網(wǎng)站報道，世界氣象組織發(fā)言人克萊爾·納利斯在日內(nèi)瓦召開的一次線上發(fā)布會上表示：“西伯利亞局部地區(qū)氣溫近日再次升至30攝氏度以上，比美國佛羅里達州的許多地區(qū)還要高。”該組織還接到有關(guān)俄羅斯沿岸海冰迅速減少的報告。

納利斯表示，西伯利亞現(xiàn)在正受到高壓系統(tǒng)和暖氣團影響，且它們正處于失速狀態(tài)，滯留在西伯利亞。此外，洋流會驅(qū)動強大的極鋒急流，令北半球區(qū)域內(nèi)的冷熱空氣團移動。隨著北極變暖，極鋒急流現(xiàn)在在南北半球劇烈地起伏，到了夏季就會向北極地區(qū)注入暖空氣。這些原因共同導(dǎo)致西伯利亞地區(qū)長期高溫。

中科院大氣物理研究所研究員郭東林告訴科技日報記者，北極地區(qū)的溫度變化較全球其他區(qū)域更敏感。世界氣象組織數(shù)據(jù)顯示，1901—2012年，北極地區(qū)的變暖速度是全球平均水平的2倍。

在重重熱浪的包裹中，北極圈繼去年后再次發(fā)生大規(guī)模森林火災(zāi)。來自歐洲哨兵3號的衛(wèi)星圖像顯示，目前北極圈附近西伯利亞的野火大約有800公里的寬度。目前最北端活躍的北極野火的火鋒已經(jīng)超過了北緯71.6度，距離北冰洋不到8公里。

7月22日，西伯利亞大約出現(xiàn)了188個起火點，其中西伯利亞最東北部的俄羅斯薩哈共和國和楚科特卡自治州的火情尤為強烈。歐盟哥白尼大氣監(jiān)測局18年來的數(shù)據(jù)記錄中，今年1月以來大火造成的總碳排放量達到最高水平。

閃電和高溫天氣一個元兇一個幫兇

“北極泛指在北半球高緯度地區(qū)，具有北極氣候特點的區(qū)域。近些年，由于北極變暖速度加快，適合部分北部森林生長，所以林線也不斷向北推移。”中科院南京土壤研究所研究員褚海燕說。

“北極圈包含了亞歐大陸和美洲大陸北邊的大片陸地，每年夏季的時候這里是沒有雪覆蓋的，而且針葉林和苔原等植物生長較好，所以存在著火的客觀條件。”南京信息工程大學環(huán)境科學與工程學院樂旭教授介紹，大氣對流強的地方會有閃電，北極大火基本上都是由閃電等自然因素引發(fā)的，但是否會發(fā)展成火災(zāi)，以及大火的頻率、強度和燃燒面積等主要取決于溫度，春夏季溫度越高越有利于大火的發(fā)生。

世界氣象組織表示，從7月開始，北極地區(qū)就出現(xiàn)了極端高溫天氣。雖然此前一到夏季，西伯利亞總會發(fā)生火災(zāi)，但此次火災(zāi)的發(fā)生時間比往年提前了一個月，而且此次火勢蔓延極快，難以撲滅。

今年的大火為何來得格外早?南京大學大氣科學學院副教授蔣益荃介紹：“從今年5月開始，北極海冰較歷史同期明顯偏少，一度低達歷史第四，其中白令海、楚科奇海、巴倫支海最為顯著。”樂旭指出，北極海冰融化，會導(dǎo)致海洋面積更多，從而吸收更多的光和熱量，加劇全球變暖。

蔣益荃說，西伯利亞從今年1月到6月，氣溫比平均氣溫高出5攝氏度，6月則較同期顯著偏高約10攝氏度，降水也明顯偏少，這樣的氣象條件有利于野火的較早發(fā)生。

一旦水分烘干泥炭地存悶燒風險

在看得見的北極地表，熊熊火焰燃燒，而在看不見的北極地下，也存在著無焰悶燒的風險。

北極有3.556×106平方公里的泥炭地。泥炭地的礦物含量在20%—35%以下，富含苔蘚、落葉等有機物。泥炭地的面積雖然只占地表面積的2%—3%，但是其碳儲量卻占地球土壤碳儲量的約25%。

有文章稱，正常環(huán)境下，泥炭地中富含的水分足以防止火災(zāi)蔓延，但如果異常高溫烘干了泥炭地中的水分，它就會變成一個易燃的“大煤球”，可以無焰悶燒長達數(shù)月。

在2015年《自然·地球科學》的一篇文章中，加拿大安大略省圭爾夫大學的生物學家圖雷斯基說，泥炭地悶燒可以在地表的落葉淤積層蔓延開來，速度緩慢，大約每周半米，而不是像森林火災(zāi)那樣蔓延速度可以達到每小時10公里。“但是泥炭地悶燒的時間要長得多，因此能將熱量傳遞到更深層的土壤中，總體上消耗的含碳燃料可能比普通火災(zāi)高兩個數(shù)量級。” 圖雷斯基說。

大火釋放5600萬噸二氧化碳

北極大火也正在影響北極的環(huán)境。去年6月的北極大火釋放了5300萬噸二氧化碳，而今年6月的北極大火釋放了5600萬噸二氧化碳。此外，還有研究人員監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，北極大火煙霧由各種污染物組成，包括一氧化碳、氮氧化物、揮發(fā)性有機化合物和固體氣溶膠顆粒。在西伯利亞東北部的火災(zāi)區(qū)域，一氧化碳含量異常高。

樂旭指出，北極大火排放的煙塵中包含的黑碳氣溶膠有較強的吸收性，漂浮在大氣中，可能會對北極地表有加熱效果，但具體的升溫情況還需要進一步研究;而落在冰雪表面，會降低冰雪反照率，增加對太陽光的吸收，促進北極海冰的融化。

北極野火的這些碳來自哪里?美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心的北方森林火災(zāi)研究員利茲霍伊曾與研究團隊發(fā)現(xiàn)，與低緯度地區(qū)的野火不同，北極野火的大部分碳排放來自燃燒的有機土壤，而不是燃燒的樹木和灌木。

“北極溫度低，動植物死亡后的分解速度會比較慢，所以碳會被儲存在凍土層，但一旦凍土顯著消融，埋藏的碳就會以甲烷和二氧化碳的形式釋放出來，從而加劇全球變暖。”樂旭說。

“根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會報告，2007—2016年北極連續(xù)多年凍土溫度增加了0.39±0.15攝氏度。在高排放的情景下，到2100年北半球近地表多年凍土面積將可能減少30%—99%。”郭東林告訴科技日報記者。

郭東林表示，全球變暖導(dǎo)致的多年凍土消融，還會引起地下冰減少，導(dǎo)致地表變干，有些地方可能會出現(xiàn)沙漠化。地下冰減少還會引起熱融災(zāi)害，嚴重影響人類基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定性。

那么人類能阻止北極火勢蔓延么?“北極圈內(nèi)地廣人稀，發(fā)生火災(zāi)時很難靠人力撲滅，只能靠降雨降溫等天氣條件來控制。從長遠看，能采取的措施還是節(jié)能減排，只有有效控制二氧化碳的排放，減緩全球變暖，才能從根本上減少北極大火的發(fā)生。”樂旭說。

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