北極的冰何時會全部消失?這是媒體、公眾和政策制定者經常向海冰研究人員提出的問題——這不足為奇。最近的一些報告詳細說明了北極夏季海冰覆蓋面積的加速減少。此外,觀察到的冰損失通常比氣候模型預測的要快。這個問題變得更加複雜,因為我們看到氣候模型模擬存在很大的差異,一些模擬中,2020年已經出現9月無冰的情況,但在另一些模擬中,直到2100年之後才會出現。因此,確定答案是棘手的。但是,首先問這個問題是正確的嗎?它假設海冰損失是時間的函式,但事實是這樣嗎?
實際上,北極海冰覆蓋並不關心時間。冰損失是自然氣候變化和人為變暖的函式,而人為變暖是由大氣中二氧化碳濃度增加引起的。我們監測9月的夏季冰,因為這是一年中北冰洋海冰最少的時期。歷史上,北冰洋全年都被冰覆蓋,但今天這個區域大約是過去的一半。在過去的三年裡,一些出版物已經確定,溫室氣體造成的變暖是夏季冰蓋長期減少的主要驅動因素。一項研究例如,顯示每向大氣中增加一公噸二氧化碳,9月海冰就會消失三平方米。按照目前每年350億至400億公噸二氧化碳的全球排放率,我們可能會在未來20至25年內首次看到9月無冰的情況,屆時我們將向大氣中再增加8000億公噸二氧化碳。但這不會止步於此。隨著大氣中二氧化碳的增加,一年中的其他月份也會變得無冰。例如,再增加18000億公噸二氧化碳,北極很可能從7月到10月都沒有冰。
一些研究人員正在調查可以挽救北極海冰的全球溫度限制。如果將升溫幅度保持在1.5攝氏度以下,則失去所有冰的可能性會大大降低。如果我們允許升溫增加到2攝氏度,則很可能會出現無冰的情況。政府間氣候變化專門委員會最近的報告給出了一個可能保守的估計:它指出,在全球氣溫升高2攝氏度時,每十年就會出現一次9月無冰的情況。然而,觀察到的海冰減少與全球變暖之間的關係比氣候模型中看到的要大。因此,如果我們調整模型以匹配觀察結果,我們會發現全球氣溫每升高1攝氏度,我們就會損失超過400萬平方公里的海冰。鑑於目前9月的冰覆蓋率已經徘徊在400萬平方公里附近,這一結果意味著在全球變暖2攝氏度的情況下,每個夏天肯定會出現無冰的情況。
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海冰損失並非不可逆轉。因此,現在是時候重新定義我們的問題,並討論我們如何限制大氣中額外的二氧化碳量,以保持北極的夏季冰蓋。也許更重要的是,我們必須問我們願意損失多少海冰。
圖片來源:Amanda Montañez;資料來源:Piomas月度冰體積資料,1979年至今,華盛頓大學極地科學中心
