最新卫星数据分析证实北极融冰期每10年延长5天

2014-3-25 09:12 来源: 中国科技网-科技日报
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  据物理学家组织网近日报道,最近,英国大学学院(UCL)科学家和美国多家研究机构联合,通过最新的卫星数据分析,进一步证实北极的融冰期正在延长,大约每10年增加5天。数据显示,北冰洋在夏季吸收了越来越多的太阳能量,导致秋季海冰出现得越来越晚。在一些地区,封冻来临的时间每10年延迟达到 11天。相关论文发表在近期出版的《地球物理学研究快报》上。

  研究人员指出,这一发现对跟踪气候变化具有重要意义,对北极地区的航运和能源工业也有实际应用价值。UCL极地观察与建模中心的朱利恩·斯托夫说: “过去40年来,北极海冰的范围一直在下降。冰开始融化和冻结的时间对每年夏季海冰损失的数量有很大影响。随着北极地区在长时间里变得更容易接近,人们也需要更好地预测海冰何时后退,何时前进。”

  斯托夫小组分析了北极地区的卫星图像,追溯了30多年的变化情况。利用数据将整个区域划分为25×25平方公里的小区,分析了这些小区每个月的反射率,更新了冰面变化趋势,补充了新增的6年。以往的观察显示融冰期正在变得更长,新数据仍延续了这一趋势。

  虽然北极在所有日历月份的温度一直在升高,但海冰融化开始的趋势远远小于秋季封冻。然而融化开始的时间对海冰能吸收多少太阳能量的影响更强烈,反过来,也会影响地表反射的情况。反射能力强的地表,比如冰面,反射率也高,即它们会把大部分照进来的阳光反射回太空。反射能力弱的表面,比如液体水面,反射率也低,它们会把照进来的阳光热量吸收掉。

  这就意味着,海冰的覆盖范围在春天即使有一个很小变化,也会导致夏季吸收的热量有很大变化,使得秋季封冻大大延迟。此外还有第二个影响,多年冰(经整个夏季而不融化的冰)比一年冰的反射率更高,一年冰只在冬天覆盖于海面。自上世纪80年代以来,在北极冬天的冰中,多年冰的比例从约70%降到了现在的 20%左右,这一变化非常明显。

  每10年无冰期增加5天的说法,也忽略了一些变化。年际之间,海冰融化和封冻开始的时间大约会有一周的变化;各小区之间,整个融冰期的长度也有很大变化:在楚科奇海,每10年达13天,而在鄂霍次克海,融冰期却变得更短。

  相关的能量变化也很大。每平方米海域累计多吸收了几百兆焦的能量。也就是说,北极每平方公里海面多吸收的能量,是广岛原子弹放出能量的许多倍。在上个10年,海面温度从0.5℃增加到1.5℃,这也很好地解释了北冰洋临海秋季封冻延迟的现象。

  研究人员指出,对于北极的一些团体机构,如石油钻探,详细掌握海面何时封冻非常关键。对于气候科学家来说,本研究也有助于更好地理解北极气候的内在反馈机制。