9月16日星期日，太陽沒有在北極升起。儘管如此，在夏季幾個月裡，太陽的熱量已經足夠傾瀉到北極，導致自20世紀70年代衛星記錄開始以來北極海冰覆蓋的最大損失。創紀錄的341萬平方公里冰層打破了2007年創下的先前低點——417萬平方公里。美國國家冰雪資料中心（NSIDC）的資料顯示，自1979年以來，北極海冰的最小範圍縮小了50%以上，並且相應的冰層變薄導致損失的冰量更大。
NSIDC研究科學家沃爾特·邁爾說：“現在開闊的海洋比過去多得多。” 根據新的衛星測量和潛艇提供的厚度估算，“我們能判斷出，體積下降的速度甚至比表面積[範圍]還要快。” 一旦海冰足夠薄，大部分或全部可能會在一個夏季融化。
一些冰川科學家已經開始認為，北極可能最早在本十年末的夏季就無冰了，留下顏色較深、吸熱的海洋水來取代明亮的白色反射熱量的海冰。問題是：然後會發生什麼？儘管研究人員尚未完全瞭解這些快速變化的性質和範圍，但其影響可能從區域天氣模式變化到加劇整體變暖的全球氣候反饋。正如邁爾所說：“我們預計會產生一些影響……但我們無法準確地說出這些影響過去是什麼或將來會是什麼。”
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薄冰之上 北極冰影響大氣環流，從而影響天氣和氣候。去除冰塊，影響似乎肯定會隨之而來。而且，還會出現更多的變暖，尤其是在北極，那裡的變暖速度比全球其他地區都要快。鑑於溫室氣體的累積排放，可能至少會有與迄今為止發生的變暖程度相當的變暖——全球平均氣溫上升了0.8攝氏度，其中大部分發生在過去30年中。
北極海冰損失的最大影響當然會在當地感受到：從可能出現更多的降雪（可以像絕緣毯一樣使冰保持溫暖並無法生長）到更強風的風暴。這些也會掀起海浪衝擊海岸，侵蝕海岸，並帶來更溫暖的溫度來解凍永久凍土——導致“醉酒”的樹木和建築物以及滑入海中的村莊。海冰的減少也會影響北極最大的動物：海豹、海象和北極熊。因紐皮亞特人領袖卡羅琳·坎農9月19日在紐約市舉行的綠色和平組織關於北極的活動上說：“我們的人民依賴於那片海洋，我們已經看到了一些巨大的變化。” “我們是海洋的守門人。我們為動物說話。它們為我們提供食物，所以現在是我們透過爭取改善氣候變化來為它們說話的時候了。”
注意到坎農後院的氣候變化，全球其他地區確實在採取行動——但並非那種可以減少溫室氣體排放的行動。“世界正在將北極視為一個有待開發和利用的新海洋，”馬尼托巴大學的北極系統科學家大衛·巴伯指出，尤其是石油，殼牌公司競標在楚科奇海鑽探第一口海上油井就證明了這一點。美國地質調查局估計，北極蘊藏著豐富的石油和天然氣——從俄羅斯到美國的各公司都在排隊開始開採。
但是，不斷減少的海冰實際上可能會干擾這項努力。殼牌公司今年的鑽探投標不得不因漂浮冰的危險而暫停。事實上，由於巨大的冰塊自由漂浮，而且速度比以往快得多，海冰的減少實際上使北極海域的石油勘探更加危險，而不是減少。巴伯說：“總體而言，海冰變得更加容易移動。” 另一方面，穿越北冰洋的航運首次變得可行，而人們稱之為脆弱或腐爛的冰則表明，穿越地球最頂端部分的道路至少在很短的時間內已經開放。巴伯根據他在冰上進行的三十年實地實驗認為，“我們已經達到了那個地步”。
變暖的北極水域和陸地也開始釋放甲烷，這是一種短壽命但強效的溫室氣體，也是天然氣燃料中的主要碳氫化合物。僅北冰洋就包含比世界其他海洋加起來更多的甲烷——儘管正如前國防部長唐納德·拉姆斯菲爾德和蒙特雷海軍研究生院的海洋學家維斯瓦夫·馬斯洛夫斯基所說，這種解凍是否會導致大量甲烷釋放仍然是一個“已知的未知數”。馬斯洛夫斯基說：“如果我們釋放出甲烷，我們將以未知的程度放大全球變暖。”“我們不知道。”
全球影響
在更大的範圍內，最大的影響可能是北極作為全球海洋冷卻系統的能力發生變化。根據來自計算機化浮標的測量，現在太平洋和大西洋都有從上到下的較暖水域。北極一直髮揮著全球空調的作用，在秋季風暴季節以及冬季初期，每平方米的開闊海面向大氣散發大約350瓦的熱量。較暖的北極可能無法散發掉更多熱量。
反過來，這種無力將影響北部極地地區和更南部地區之間的溫差。在大氣中，正是這種溫度梯度產生了並維持了急流——一股在高空從西向東流動的高速風帶，通常引導北半球的天氣系統。NSIDC的邁爾指出：“急流變得更加彎曲”，這使得冷空氣進一步向南溢位，或者暖空氣進一步向北滲透。
這種溫度梯度的喪失也可能導致急流內的天氣模式停滯，從而使特定的天氣系統在一個地方停留一段時間。這反過來又可能造成更強的熱浪、乾旱或降水。“如果降雨模式停滯不前，就會發生洪水問題，”邁爾說。
考慮到對農業和其他重要事業的潛在影響，瞭解這些所謂的“遙相關”是一個緊迫的科學研究領域。巴伯指出：“我們的社會依賴於穩定的農業。” 這也可能是人們注意到的一個問題。正如羅格斯大學的氣候科學家詹妮弗·弗朗西斯和威斯康星大學麥迪遜分校的斯蒂芬·瓦弗魯斯在一篇論文中闡述了北極變暖如何透過急流導致天氣模式停滯時寫道：“地球的逐漸變暖可能不會被大多數人注意到，但是，隨著溫室氣體繼續在大氣中積累，每個人——無論是直接還是間接——都將受到極端天氣事件發生頻率和強度變化的影響。”
全球變暖的海洋也將允許水的更多熱膨脹——隨著水溫升高，液態水分子之間的距離增加。這將使海平面進一步高於目前每年約三毫米的水平。
那些較暖的海洋水已經拍打著格陵蘭島冰冷的海岸，加速了巨型冰原的出海冰川的融化。再加上天氣異常，例如今年7月襲擊格陵蘭島中部的熱浪，導致幾乎整個冰原表面暫時融化，這可能預示著北部的冰川融化會更加陡峭。“過去幾年的極端融化正在為今年的融化做預處理，”紐約城市學院的冰川融化研究員馬可·泰德斯科說，他融化了冬季積累的所有降雪。“這就像把錢存入銀行賬戶。如果您開始花的錢多於存入的錢，您就會變成負數。這就是冰原上正在發生的事情。”
如果格陵蘭島完全融化——根據大多數冰川學家的估計，這仍然是一個遙遠的前景——冰原包含足夠的水來使全球海平面上升六米。巴伯問道：“有多少人住在離海岸線六米海平面上升的範圍內？”“答案是：太多了。”
並非一切都失去了
美國宇航局戈達德空間研究所主任，氣候科學家詹姆斯·漢森在綠色和平組織的同一活動中表示，所有“北極海冰的季節性損失是其中一個臨界點，不幸的是，我們將越過那個臨界點”。“我認為我們將失去那片海冰。好訊息是：這個臨界點是可逆的。”但是，如果當地條件因任何原因發生變化，冰塊有可能重新生長。
畢竟，每次寒冷、黑暗的北極冬季之後，冰層都會重新蔓延。一些科學家和環保主義者甚至建議，或許應該嘗試某種形式的地球工程來恢復北極的低溫。“我們需要考慮[太陽輻射管理]的可能性，有些人稱之為地球工程，”前美國國務院環境與發展副助理國務卿、環保主義者拉夫·波默蘭斯認為，這可能是控制或逆轉北極融化的一個選項。“我們需要了解其有效性、缺點以及風險是什麼。”減少除二氧化碳以外的溫室氣體排放，如甲烷或黑碳，在北極的影響可能比其他地方更大，因為煙塵在冰層融化中起著重要作用。
海冰流失也可能帶來一些積極的影響。開闊的海洋可能會允許更多吸收碳的浮游生物大量繁殖，就像南極洲周圍的南大洋一樣。“目前，北冰洋是一個生物荒漠，”魁北克市拉瓦爾大學的生態學家路易斯·福蒂爾指出。如果浮游生物大量繁殖，這些微小的光合作用生物會從空氣中吸收二氧化碳，併成為食物鏈的底層，從而創造新的、富有生產力的漁業。此外，如果浮游生物在沒有被捕食或分解的情況下死亡，它們可能會隨著微小的屍體沉入海底而將二氧化碳埋藏起來。事實上，人工施肥促進浮游生物大量繁殖已被嘗試作為南大洋的一種地球工程技術，並取得了一些成功。
但在更水化的北冰洋中，這種成功不太可能重現。德國阿爾弗雷德·韋格納極地和海洋研究所的海洋生物學家維克多·斯梅塔切克說，北冰洋“在浮游生物方面已經比近過去被冰覆蓋的海洋更具生產力”，他曾幫助領導在南大洋進行的那些生物固碳實驗。但當地的條件，如缺乏營養物質和深層與淺層海水混合不足，表明北冰洋新開放的水域不太可能產生大規模的浮游生物繁殖、大型漁業或固存二氧化碳。“北極的二氧化碳固存潛力非常有限，”斯梅塔切克說。北極不會自救。
模型失效
無論北極融化揭示了什麼，越來越清楚的是，科學家們賴以進行預測的計算機模型未能捕捉到遙遠北方快速變化的速度。問題源於空間解析度太大——典型計算機模型中的單個網格覆蓋100平方公里——以至於無法“看到”小而重要的特徵，如溫暖的海水水流或冰的輸出。而且計算能力不足以呈現北極氣旋及其在分解冰層中所起的作用。“模型仍然過於保守嗎？”馬斯洛夫斯基問到，這些計算機模擬是未來預測的基礎。“如果目前的趨勢繼續下去，我們可能在本十年末幾乎沒有冰。”
這種夏季海冰完全消失在目前仍然是推測性的。“我不認為它會一直直線下降，”NSIDC的邁爾說。“剩餘的冰可能繼續保持厚度，即使融化更多，也可能更難去除。融化可能會趨於平穩。”至少，海冰很可能在明年反彈，就像之前每一次海冰融化記錄之後發生的那樣。“這不會讓我感到驚訝，”邁爾說。
然而，可能令人驚訝的是，已經高度進展的北極海冰流失對全球的影響，特別是對天氣的影響。“我們需要更多的經驗證據來給出一個確定的答案，”漢森在談到如何弄清楚北極融化將如何影響地球其他地區這一挑戰時說。由於不斷增加的溫室氣體排放，捕獲了越來越多的熱量，世界將在今年冬天——以及未來的許多年裡——瞭解到這一點。
“古氣候記錄中有證據表明氣候系統能夠快速變化，”巴伯指出。“我們正在進入新的領域，其影響在科學上是未知的。”