警報!南極半島首次出現20℃以上高溫

撰文:MADELEINE STONE
 
警報!南極半島首次出現20℃以上高溫
南極半島今年夏天出現了異常天氣現象,導致氣溫不斷升高。上圖是喬治王島。
攝影:ALESSANDRO DAHAN,GETTY IMAGES
 
  南美洲霍恩角以南800公里處是一片狹長的陸地和少量島嶼,也就是南極半島的尖端,一片令人生畏的冰雪之地和永久凍土帶,這片地區最為人所知的是一種很受歡迎的企鵝的繁殖地。最近,南極大陸的最北端正沐浴在夏日的陽光中,卻因為一種比成群的企鵝更奇異的現象出現在新聞中——21℃的天氣。
 
  南極半島正在從一場熱浪中恢復,這場熱浪重新定義了這個世界上最大的冰凍陸地上的夏日天氣,并為它的未來敲響了警鐘。南極半島北端及鄰近島嶼附近的氣象站最近記錄的溫度超過16℃,甚至接近21℃。如果得到證實,這將會是南極大陸新的高溫記錄。
 
  一系列氣象因素共同導致了南極大陸的極端高溫天氣,比如溫暖的山風。不過,奇怪的天氣也符合一種長期趨勢。盡管南極半島的夏季氣溫通常徘徊在冰點附近,或者只比冰點高出幾度,但近幾十年來該地區經歷了顯著的變暖,使得新高溫記錄更容易出現。隨著大氣中碳含量不斷飆升,地球氣候持續變暖,任何新的記錄可能都不會持續太久
 
  “我認為這一點也不奇怪,”華盛頓大學南極冰川學者Peter Neff說。“這是趨勢的一部分,相比寒冷天氣事件,未來我們將會看到更多這類變暖天氣事件。”
 
溫暖空氣的侵襲
 
  最近的南極熱浪的根源可以追溯到數公里以北的地方。
 
  二月初,一股高壓脊在南美洲南端上空移動,使這片地區處于溫暖天氣的包圍之下。比利時列日大學的極地氣候學者Xavier Fettweis表示,這種情況一個夏季會發生好幾次。通常情況下,南極半島不會受其影響,因為在南半球西風帶(環繞南極大陸的強風)的保護下,暖空氣無法入侵。
 
  不過,近幾個月來,南極附近的西風帶一直處于減弱狀態,一種被稱為南極濤動的循環模式的一部分。Fettweis說,這使暖空氣以一種“異常”方式向南擴散。
 
  緊接著,本月初,南極半島北端周圍的海洋溫度比平時高3-5華氏度。據澳大利亞氣象局的研究者Harry Hendon稱,這種海洋變暖可能是春季發生的罕見的上層大氣變暖事件持續影響的結果,后者在持續期間也將西風帶向北推移。
 
  海洋和大氣中的所有這些熱量為南極大陸破紀錄的熱浪創造了條件。之后,在2月第一周的周末,怪異的南極半島地形又推波助瀾。
 
  海洋和大氣中的所有這些熱量為破紀錄的熱浪創造了條件。
 
  南極半島的西部是一片山區:南極半島山脈,曾經可能與南美洲的安第斯山脈相連。當空氣在南極半島山脈上空流動時便開始下沉,在下坡加速過程中不斷加壓和升溫,并產生所謂的“焚風”。英國南極調查局的氣象學博士Ella Gilbert說,這些熱風會導致氣溫短暫上升30℃。”
 
  丹麥氣象研究所的氣候科學家Ruth Mottram說:“這些焚風事件并非史無前例。當然,當附近的大氣或海洋溫度升高時,就會更容易打破紀錄。”
 
  這正是本月早些時候發生的事情,當時南極半島被焚風籠罩,Gilbert稱之為“相當極端”的情況。南極科考站注意到了這一點:2月6日,阿根廷埃斯佩蘭薩基站的溫度達到了18.3℃,打破了2015年3月該基站記錄的17.5℃的高溫紀錄,后者也是此前整個南極大陸的最高溫度紀錄。
 
  隨后,據數家媒體報道,2月9日,巴西管理的一個位于附近的西摩島的研究站記錄了一個更極端的溫度:20.75℃。如果得到證實,這將不僅是南極洲,而且是整個南緯60度以南地區首次記錄到20℃以上的溫度。
 
核實一項記錄
 
  然而,這是一個很大的“未知數”。世界氣象組織天氣和氣候極端情況追蹤部門的負責人 Randall Cerveny目前正在召集一個委員會,對上述兩種高溫數據進行調查,判斷其是否符合世界氣象組織對官方記錄制定的嚴格標準,目前尚無法確定是否符合。
 
  Cerveny說:“當我們查看極端記錄時,我們必須獲取傳感器、位置和基站的所有信息。傳感器的高度合適嗎?記錄的數據是否經過校準?如果是手動工作站,這個工作人員是否正確地記錄了讀數?溫度記錄場地選址合適嗎?所有這些因素都是我們必須關注的對象。”
 
  在南極這樣的極端環境中,許多小因素都可能導致出現高溫讀數。令人驚訝的是,其中一項因素是冰。在陽光充足的日子里,反光的白色表面會將光線散射到傳感器上,致使傳感器溫度升高。2015年,詹姆斯羅斯島記錄了17.9℃的高溫,幾乎成為南極洲有記錄以來最高的溫度,但考慮到上述日照加熱效應的影響,世界氣象組織決定將這一溫度下調至17℃。
 
  Cerveny對埃斯佩朗薩基站2月6日記錄的溫度數據通過審核相當自信。這個氣象站是世界氣象組織官方監測網絡的一部分,自20世紀50年代末以來就開始記錄溫度測量數據,因此氣象學家對其讀數的準確性很有信心。“非正式地說,我認為這將是一個記錄,”他說。
 
  他對西摩島幾天后測量到的更高溫度更為懷疑,后者的溫度數據并非在世界氣象組織的一個永久性基站測量,而是巴西永久凍土帶監測項目的部分設施。世界氣象組織將密切關注這個數據,以確定溫度傳感器的安裝情況、校準情況以及投入運營的時間長短。Cerveny稱,傳感器需離地面數英尺,以避免冰面加熱的影響。
 
  Cerveny警告說,從基站獲取所有必要的數據需要時間,更不用說弄清這些數據是否是新的記錄。“我們將對巴西研究站進行較為仔細的研究,” 他表示。
 
更大的圖景
 
  雖然記錄比較容易成為頭條新聞,但對研究南極的科學家來說,它們遠沒有長期趨勢重要。對于南極半島來說,趨勢通常很復雜,但總體方向很明確:溫度正在上升。
 
  盡管自20世紀中期以來,整個南極洲的溫度只是略微上升。但20世紀50年代至21世紀初,埃斯佩朗薩基地和南極半島上的其他長期研究站的氣溫上升了5華氏度,遠超全球平均升溫速度。
 
  之后,到了20世紀90年代末,上述快速變暖的趨勢突然停止,引發了大量科學家探究導致這一情況出現的原因。研究人員最終得出結論,有多種因素在共同起作用,包括局部的海冰減少、西風帶的增強以及南極上空人造臭氧層空洞引發的連鎖效應。最終,這些效應被環流變化所取代,后者導致南極半島的溫度略微下降。
 
  盡管如此,隨著人類每年向大氣中排放越來越多的碳,科學家預計不久的將來南極半島將再次升溫。如果最近的趨勢是升溫的跡象,這對南極的冰來說將會是壞消息。
 
  當西南極洲的冰原被溫暖的海水從下方侵襲時,南極半島的溫暖空氣則從上方破壞冰的穩定性,導致融水聚集成湖,偶爾流入漂浮的冰架,致使冰架裂開。隨著具有保護作用的冰架不斷崩塌和后退,陸地上的冰川也會開始松動,更快地進入海洋,引起全球海平面上升。從1992年到2017年,南極半島的冰損失率幾乎增加了4倍,從每年70億噸增加到330億噸。
 
  短期熱浪起到一定作用。Mottram說,如果一個冰架已經因為持續的溫暖天氣而削弱,那么一段反常的高溫可能會將其“最后推向”毀滅的邊緣。她指出,這可能就是拉森B冰架曾經經歷的事情。2002年,拉森B冰架以驚人的方式在數天內裂開。
 
  理解熱浪影響的一個關鍵限制是南極缺乏長期的溫度記錄。南極大陸上共有大約180個氣象站,其中大多數的成立時間最早可以追溯到20世紀中期,但要真正理解一個極端事件的重要性,最好還是追溯到更早的時間。
 
  冰芯記錄了幾百年到幾千年的大氣信息,在冰芯的幫助下,我們就能獲取需要的相關信息。其中一個冰芯讓我們對目前南極半島的情況有了更清楚的認識,這就是2008年科學家在詹姆斯羅斯島冰蓋上鉆取的一個冰芯。該冰芯表明,南極冰川最近的夏季融化速度是過去一千年來前所未有的。根據2013年的一項研究,即使未來氣溫溫和上升,也可能導致夏季融冰和冰架破碎的“迅速加劇”。
 
  那么,在15℃的天氣里,氣溫上升會帶來什么影響呢?沒人能確定,但對于南極洲的最北端來說,這個問題已經開始讓人覺得不足為怪了。
 
  Mottram說:“我認為,公正地說,未來我們將可能會看到更多類似的極端變暖事件。”
 
(譯者:流浪狗)
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