美國科學(xué)家近期在學(xué)術(shù)期刊《氣候》上發(fā)表的一項(xiàng)研究成果表明，北冰洋很可能在2034年迎來第一個(gè)“無冰之夏”。

北極海冰并非一成不變，一年中會動(dòng)態(tài)變化：夏季持續(xù)融化，在9月前后達(dá)到最小面積;冬季持續(xù)結(jié)凍，在3月前后達(dá)到最大面積。近幾十年來，由于北極地區(qū)氣溫持續(xù)升高，海冰在夏季的面積隨之持續(xù)減少。

科學(xué)家們通過不同技術(shù)手段的觀測和研究都支持了上述結(jié)論。以海冰年齡為例，1988年25%左右的北極海冰持續(xù)凍結(jié)4年以上，2013年這個(gè)比例降到了7%。在過去60年里，北極海冰的厚度也在變薄。通過衛(wèi)星觀測，1979年至2000年，北極夏季最小海冰范圍平均為670萬平方千米。進(jìn)入21世紀(jì)以來，這一數(shù)值在2012年達(dá)到最低，只有近334萬平方千米，又減少了一半左右。

北極海冰減少，直接影響到生存在海冰上下的各種生物。北極熊的主要食物來源之一是在北極海冰上換氣或休息的海豹，而北極熊在水下的活動(dòng)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及海豹。因此，海冰減少嚴(yán)重影響到北極熊的捕獵成功率，導(dǎo)致其種群近幾十年來銳減。此外，海冰的融化雖然對海水體積的影響要小于陸上冰蓋的融化，但卻直接影響著海冰區(qū)域的海水鹽度。這種鹽度的顯著降低會改變一些浮游生物的生存狀態(tài)，進(jìn)而破壞整個(gè)海洋食物鏈網(wǎng)。

北極海冰減少，還會反過來影響全球氣候。由于液態(tài)水比冰的熱容量更大，北冰洋一旦在夏天失去海冰的覆蓋，就會吸收并存儲更多的熱量，從洋流和大氣循環(huán)等多個(gè)方面擾亂現(xiàn)有的氣候狀態(tài)。

北極上空極低溫的氣團(tuán)被一圈極地高速環(huán)流圍繞著，不會輕易擴(kuò)散。有研究發(fā)現(xiàn)，海冰的消失會削弱這圈極地高速環(huán)流，導(dǎo)致北極的低溫氣團(tuán)向低緯度地區(qū)擴(kuò)散。近些年來，北美和歐洲冬天不斷出現(xiàn)極端嚴(yán)寒天氣，實(shí)際上是全球變暖的結(jié)果。

北極海冰減少，也有有利的一面。比如在航運(yùn)方面，北冰洋航線成為可能，將大大縮短從太平洋沿岸前往西歐和北歐的航海距離。然而，由此帶來的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)不能抵消海冰融化相關(guān)氣象災(zāi)害所造成的經(jīng)濟(jì)損失。

北極海冰減少，也與地球傾角等因素有關(guān)。由于地球的自轉(zhuǎn)軸曾比現(xiàn)在更為傾斜，導(dǎo)致極地接受熱輻射更多，北極很可能在1萬年前就出現(xiàn)過無冰之夏。然而，地質(zhì)學(xué)因素的改變都是極其緩慢的，至少以萬年為單位，因而從這一角度無法解釋當(dāng)下海冰面積的急劇變化。

根據(jù)計(jì)算機(jī)模型模擬計(jì)算，北冰洋出現(xiàn)無冰之夏的時(shí)間點(diǎn)可能在2030年至2040年之間，2034年只是可能性最大的年份。由于氣候是非線性系統(tǒng)，對模型的建立方式和條件設(shè)定非常敏感，科學(xué)家們一般都比較謹(jǐn)慎保守。從以往實(shí)際發(fā)展來看，一般都會比預(yù)測提早到來。

人類的碳排放是過去200年來影響氣候變化的最主要因素。如果人類不在減少碳排放方面做出實(shí)質(zhì)性改變，全球平均氣溫在本世紀(jì)末將上升1.5攝氏度以上。在沒有跨越式科技發(fā)展的前提之下，這一溫度上升幅度將帶來不可逆轉(zhuǎn)的影響。北冰洋的無冰之夏或許只是一個(gè)開始。

(作者為北京航空航天大學(xué)醫(yī)學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院教授)

關(guān)鍵詞：