奥巴马,克里和部长们在阿拉斯加会面:为什么北极很重要

2015年8月26日上午9:14
布伦达Ekwurzel
高级气候科学家,气候科学主任

奥巴马总统计划在美国国务院会议上向来自20个国家的部长和专家发表讲话北极地区的全球领导力:合作、创新、参与和韧性冰川)在八月底。据白宫官员称,奥巴马总统是他是第一位访问阿拉斯加北极地区的在任美国总统.在一个视频关于他即将到来的阿拉斯加之行,总统宣称,“只要我还是总统,美国就会在为时未晚之前领导世界应对这一威胁。”

美国接任了联合国安理会主席一职北极理事会2015年4月。该委员会促进北极国家、土著社区和有关各方之间的合作、协调和互动实现北极的可持续发展和环境保护.北极理事会主席每两年轮换一次成员国.委员会还包括永久的参与者代表着50多万生活在北极的土著居民。包括英国、德国、中国和印度在内的12个非北极国家已正式成为北极国家观察人士.的三大优先事项美国在担任主席国期间提出了“改善北极社区的经济和生活条件”;北冰洋安全、保障和管理;应对气候变化影响。

北极成为美国领导人、部长和来自20个国家的政策专家关注的焦点是有很多原因的。这里我只讲其中两个。首先,自我强化循环也被称为反馈循环。有些循环会导致冰收缩加剧。其他的循环会导致更多的温室气体进入大气层。在过去几十年里,许多因素结合在一起,极大地放大了北极的环境变化。第二,发生在北极的事情不会停留在北极:高北方地区的影响对世界其他地区产生了重大的连锁反应,这对我们所有人都很重要。

放大北极环境变化的自我强化循环

毫无疑问,北极正在对大气中过量的碳做出很大的反应。为了找出原因,我将研究一个发生在北极的自我强化循环的例子。让我们从北极海冰的标志性变化开始,它有下降的趋势体积而且夏季海冰范围.之间的19世纪70年代和60年代北极海冰范围保持相对相似直到急剧下降开始并持续下去在二氧化碳的周期内以及其他在大气中积聚的吸热气体。

1979-2015年6月海冰范围。

北半球6月海冰范围整体呈下降趋势。数据来源:国家气候数据中心(NCDC)国家海洋和大气管理局(NOAA)

在太阳出现在地平线上的季节,被雪覆盖的亮白色海冰反射了大部分阳光回到太空。这有助于保持北冰洋地区的寒冷。然而,当雪融化,融水池塘出现在冰上时,海冰会融化得更快。最终,冰层退缩,暴露出黑暗的开阔海水,吸收了大部分的太阳能量并升温。海洋变暖反过来又会融化更多的海冰,从而导致北冰洋的变暖加剧。许多北极的夏天海冰范围的记录一再被打破在过去的十年里。

北冰洋反照率的变化

这张照片是我在这艘破冰船到达北极的前一天拍的。这接近9月初北极海冰面积低的传统时间。正如你所看到的,有很多开阔的水域可以吸收大部分来自太阳的能量。由Brenda Ekwurzel拍摄。

的时期北极海冰的快速消融加速了陆地变暖而且使永久冻土面临进一步退化的风险.这片土地的大部分已经永久冻结储存了数千年的碳。并不是所有这些储存的碳都能随着气候变化的减缓而立即释放出来。根据氧气的存在与否以及水的含量,一部分会被释放出来以甲烷和二氧化碳的形式释放.打个比方,它没有沸腾,但表面部分是渗透的,这是一个主要的问题。控制这些冻结的碳是很重要的。北部永久冻土区约为全球估计地下有机碳的一半.周围都有北极永久冻土中的碳含量是目前地球大气中碳含量的两倍.多年冻土退化可能意味着更多的旧碳排放到大气中每年进入苔原地区的植被和土壤。这意味着大气中更多的吸热碳导致了世界各地的一系列后果。例如,大气中更多的吸热会导致甚至更多的陆地冰的收缩.当冰川和冰盖等陆地冰的冰或融水到达海洋时,它直接导致海平面上升。

快速的冰损失期导致陆地温度升高。

对比冰亏少期(左图)和冰亏快期(右图)每十年的陆地变暖趋势。地图来自劳伦斯等人,2008 GRL。

在北极发生的事情不会停留在北极

我上面所描述的只是北极地区许多自我强化循环的一个例子。问题是,这些因素是如何叠加在一起的,它们的影响程度是否足够大?简而言之,答案是肯定的。发生在北极的事情不会停留在北极’,但实际上会给世界其他地区带来连锁反应。

永冻层

改编自美国国家科学基金会的图片。

地球稀薄的大气层

地球大气图像来源:NASA

裂冰冰川

图说明:陆地冰从阿拉斯加冰川上崩解。由Brenda Ekwurzel拍摄

陆地冰的损失导致海平面上升

陆冰直接沉积在海洋中,使海平面上升。由Brenda Ekwurzel拍摄

忧思科学家联盟的数据188金宝博改编自Church and White 2011年的数据

数据来自Church and White 2011。

让我们以历史性的海平面上升为例。在1972年到2008年之间,陆地冰正在萎缩超过一半的贡献全球海平面上升。冰川和冰盖(即不包括主要冰原的陆地冰)占60%占陆地冰总量的一半。格陵兰岛和南极冰原构成了其余的平衡。就近期海平面上升的潜力而言,随着全球变暖的持续,冰川可能会继续发挥作用。的北极占主导地位全球监测到的冰川总面积。展望未来,所有的目光都集中在格陵兰岛和南极冰盖对海平面的贡献.有相当于海平面7.3米(24英尺)储存在格陵兰冰原中大约三分之一的美国人口居住在沿海县住在平均高水位上方不到1米(3.3英尺)的地方.根据2014年UCS的分析,到2045年,也就是今天购买房屋抵押贷款的时间跨度,许多社区的潮汐洪水频率预计将增加10倍,纷扰的潮汐.北极陆地冰的命运在很大程度上就是本世纪海岸线的命运。

要了解更多关于北极变化放大的其他方面的信息,请查看UCS科学网2015年8月25日网络研讨会。珍妮花弗朗西斯罗格斯大学(Rutgers University)解释了有关波浪急流如何影响极端天气事件的最新研究。以下是快速概述。最近的数据表明由于北极快速变暖,高速气流正在减弱并变得更加摇摆不定.这会形成持续较冷地区和持续较暖地区的模式。这种持久性会导致严重的中纬度天气模式

北极的机会

即将在阿拉斯加举行的国务院会议(GLACIER)将汇聚各国部长和专家,共同应对北极带来的挑战,寻求合作机会。这些可能与国务卿,约翰·克里(John Kerry)已经表达了美国担任联合国安理会主席的一些优先事项

因此,我们必须实施我们制定的减少北极黑碳和甲烷排放的框架,同时,我们必须促进经济发展,提高生活水平,帮助每个人都能选择可再生能源。”

当太阳在地平线以上时,雪或冰上的黑碳沉积会导致冰融化的速度大大加快。这一点在2012年7月得到了戏剧性的证明温暖的温度和森林火灾沉积黑碳导致了格陵兰岛一个多世纪以来最大的表面融化。最主要的来源全球黑碳排放在全球范围内,包括取暖和烹饪在内的家庭燃烧(40%)和包括野火和湿地在内的自然来源(28%)。北极理事会成员国对此负有责任30%的黑碳导致了全球变暖在北极。

在冰川会议上,北极将在最高层面得到应有的关注。这对我们许多人来说是一个巨大的安慰他们亲眼目睹了北极圈上空发生的巨大变化