在2018年2月下旬,北极圈内遭遇了一次罕见的升温事件——猛烈的温暖南风吹入处于极夜期的北极圈,从格陵兰岛到北极点许多地方气温大幅升温到零上并且持续数日,许多地区气温偏高超过15度。随后,北极涡旋被这道异常的南风撕碎,寒冷空气倾泻到欧洲,引发了全欧洲的异常严寒。
这一次异常的波动还在北半球继续传递,引发了许多地方三月份的糟糕天气。事实上,这种变化与北极海冰的减少和北极地区的变暖有着密切的联系。北极的冰、海水和温度的变化会共同改变大气上层的风,从而将额外的热量和水汽从低纬度地区输送到北极。其实类似的事情在2017/2016年等年份都有出现过,事实上,近几十年来,北极异常的长时间增暖现象越来越多了,2016年1月那一场横扫中国、让广州下雪的“霸王级寒潮”,就是阻塞高压和异常增暖活动导致的影响之一。
海冰的减少和变薄是部分原因,二者会导致海洋的热量更容易进入大气。高空西风急流的南北摆动也会将大量暖湿空气输送到高纬度地区。除了温暖的南风,大家往往还容易忽略这些温暖风中携带的水汽。水汽其实也是一种具有温室效应的物质,在北极干冷的大气环境中,即便是微量水汽的增加都可以阻止热量向外散失,更何况这些水汽在凝结成云的过程中还会进一步释放热量,从而进一步加热大气。当然,增加的云也变相给北极加了一层“棉被”——导致更多的热量滞留在云层下方的大气中,从而成为导致北极持续升温并且加速融化的重要诱因。
在2016年夏季,北极海冰的减少幅度可以排到有记录以来的第三位,在2018年1月和2月,北极连续迎来了史上同期北极海冰历史最低记录,并且在3月海冰达到年度极大值时为历史第二低值,更惊人的是,北极海冰年度极大值的四个最低记录连续发生在2015、2016、2017和2018四个年份当中。从目前来看,北极正在发生激烈的变化,而且可能是人类经历过的最剧烈的一次。鉴于我们前文中提到的北极海冰变化对于地球天气系统产生的影响,这意味着更极端的天气变化可能随时到来。
现在,越来越多的证据表明,北极地区的变暖可以影响对流层中的西风急流,西风急流就像是一条围绕地球高纬度汹涌流动的河流,急流的蜿蜒运动控制着北半球的天气。从目前经历过的情况来看,西风急流的剧烈波动和北极的强烈变暖可以使得北极涡旋的活动产生异常,这可能导致长时间的严重暴风雪和封冻时间延长。最经典的例子就是2016年年初袭击中国的“霸王级寒潮”,当然还有2月末至3月初欧洲全境的罕见寒潮。而对应的,寒冷空气的剧烈波动也会冬至暖空气的剧烈波动,导致大量的暖空气输送到阿拉斯加甚至更北的地区。使得这些地区出现罕见的冬季热浪并且使得海冰封冻延迟。然而延迟封冻的海冰又会进一步加剧北极的变暖情况。
由此,我们可以预见的是,生活在北半球西风急流影响区中的欧亚大陆、非洲北部、北美洲,那里数十亿人将遭到更频繁的极端天气影响,而同样的,变化的气候也将影响北极圈地区的生物。曾经的北极圈寒冷而荒凉,但对于地球而言,这种冰冷其实是最稳定的。而如今的北极正因为快速变暖而变得更加阴晴不定,甚至已经陆陆续续的在全球范围内引发了一系列连锁反应。
但按照科学家们的预计,北极的变化和它产生的影响还远未结束,因为大气中温室气体浓度仍在快速攀升。二氧化碳在大气中的生命周期很长,这意味着大气中的二氧化碳含量所产生的气候影响还远未结束,换句话说,现在的二氧化碳浓度已经开始影响着未来的气候系统,北极的一系列激烈变化只是冰山一角但。对于人类来说,面对剧变的北极和地球气候,目前唯一能做的是迅速降低二氧化碳的浓度,延缓全球变暖进程,否则,当极端异常情况真的到来时,再做出行动为时已晚。