北極海冰融化速度始料不及

髯海豹 北冰洋

這是8月18日拍攝的北緯87度的北冰洋極晝景象。當日，中國第四次北極科學考察隊在北緯87度、西經171度的北冰洋海冰上進行多學科綜合考察。

這是8月18日拍攝的北緯87度的北冰洋極晝景象。當日，中國第四次北極科學考察隊在北緯87度、西經171度的北冰洋海冰上進行多學科綜合考察。

　　在北緯８７度附近的北冰洋一塊大面積海冰上，中國第四次北極科學考察隊已連續進行了１０天“長期冰站”科學考察。雖然停泊在海冰中的“雪龍”號看上去紋絲不動，但考察隊員布設的各種儀器和設備卻捕捉到了海冰變化的“蛛絲馬跡”。

　　在“雪龍”號左邊的平坦冰面上，考察隊中的冰面大氣組、海冰結構組、海冰融化組、海冰熱學組、海冰光學組等都架起了各種儀器設備，其中既有對海冰的厚度、溫度、鹽度、冰晶結構體、冰芯物理、導熱系數等“身體指標”的檢查和觀測，也有對冰上融池的幾何變化、冰溫、水溫、冰間水道等的觀測。

　　觀測發現，海冰表面和水下部分都出現融化的現象，融化速度約為每天１厘米。這個速度雖不至于危及“長期冰站”的安全，卻也讓人吃驚。因為冰下海水寒冷得接近冰點，海冰的融化速度令人始料不及。按照這個速度，這塊１．７米厚的海冰在冬季到來之前還會減薄半米以上。

　　大大小小、造型各異的冰上融池是北冰洋夏季的重要自然現象，也是研究北極海冰變化機理的一個重要組成部分。根據以往研究，在北冰洋的夏季，冰上融池應不斷加深，最后形成通透的融池。

　　海冰光學與熱學組通過對冰上融池反復觀測發現，有幾個融池的深度確實在加深，加深的速度平均為每天０．４厘米。但令人費解的是，有些融池在變淺，最多的變淺了３厘米。

　　“如果不是自己親手測量，簡直不敢相信這個結果，因為夏季融池底部是不可能發生凍結的。融池變淺的原因可能是因為融池下面的海冰變得稀疏，導致融池里面的部分水滲入冰下。顯然，海冰的變化不僅在表面，還發生在內部。”中國海洋大學的趙進平教授說。

　　北冰洋是全球氣候系統運轉的巨大冷源之一，對全球大氣和海洋環流有重要和長期的影響。其中，海冰是北冰洋最活躍易變的成分，是最重要的影響因素之一，海冰的變化具有明顯的氣候效應。

　　據趙進平介紹，這是因為海冰是熱的不良導體，是大氣和海洋熱交換的“屏障”。冰面和水面的海氣交換量差別非常大。冬季，穿透厚冰進入大氣的海洋熱量只有２至３瓦／平方米，而開闊海面提供的熱量可達到３００瓦／平方米以上，海冰變薄和消退直接影響海洋對大氣的“熱貢獻”。

　　由于冰雪面和水面的反照率不同，夏季海冰面積的大小還直接影響海洋吸收的太陽能。冰雪表面的反照率高達８０％至９０％，而海水反照率只有５％至９％。冰雪將大量太陽輻射能反射回太空，而海水將太陽能的絕大部分吸收，用于融化海冰和加熱大氣。

　　“這類似在夏天穿白色襯衫比穿黑色襯衫更能使人們覺得涼爽。可以想象，如果北極海冰快速融化，這么多能量進入北冰洋，勢必對北極氣候產生顯著影響。”趙進平說。

　　目前，北極海冰快速融化已成為一個不爭的事實。研究其中的機理，是我國第四次北極科考的兩大科學目標之一。在北冰洋海冰上建立“長期冰站”進行海洋、大氣、海冰的聯合作業考察，也是我國歷次北極科學考察的主要任務之一。