2022年2月南极海冰面积创最小纪录与2020年9月南极臭氧洞有关
吉林大学:杨学祥,杨冬红
2022年3月14日,记者从中国气象科学研究院青藏高原与极地气象科学研究所获悉,依据最新观测数据和综合分析, 今年2月,南极海冰面积创下1979年有卫星观测以来最小面积纪录,为192万平方公里,南极异常高温导致的冰层不稳定引发科学家对南极生态、气候变化的担心 。
图1 1979年至2022年南极海冰面积和地表气温变化。图/中国气象科学研究院
南极海冰的拉马德雷周期
根据 1973 年到 1993 年的观测资料统计分析结果, 70 年代中上期是南极海冰的多冰年代,自中后期直到 80 年代中后期是少冰年代,就平均而言,南极地区从 1973 年到 1989 年,海冰范围有一个约 0.16 纬度 /10 年的减少趋势,自 80 年代后期到 90 年代初,南极海冰面积又呈现逐渐增多的趋势,因此, 1973 年以来南极海冰总体平均仍为微弱的减少趋势。其中,别林斯高晋海和南极半岛两侧海域海冰面积峰值在 1977~1978 年以后,直到 1994 年都是少冰时期,只在 1987 年前后海冰有短暂的少量增多 ( 见图2 ) 。显然,环南极大陆(特别是德雷克海峡)海冰从 70 年代以后减少与太平洋环流速度减慢有很好的对应关系。这种对应关系与地球气候变动历史相一致。
105 km2
图 2 南极大陆海冰净冰面积指数历年月平均距平累计变化趋势 (据周秀骥等, 1996 )
从图 2 中可以看到,东南太平洋海冰和南极半岛海冰变化在 1973~1994 年 5 月期间是一个大的单峰期(对应 1977-1999 年拉马德雷暖位相时期),最高峰期在 1980 年 3 月,比其它地区滞后 4~5 年,最低谷值在 1994 年 5 月,比其它三个区滞后 6~7 年 。以此速度计算,南极半岛海冰将在 2000 年以后开始增加 。 2014 年南极海冰结冰量创 40 年新高,验证了我们的推测。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-891293.html
西南太平洋海冰和全南极海冰的峰值在 1977 年, 对应 1977-1999 年拉马德雷暖位相时期的开始年份,表现出海冰面积逐渐减少的趋势,而 1973-1977 年海冰面积增长达峰对应 1947-1976 年的拉马德雷冷位相时期。 2000-2035 年拉马德雷冷位相时期海冰逐渐增加趋势也很明显。特别是 2014 年 创下 40年新高。
近年来,全球暖化的问题一直沸沸扬扬。南极和格陵兰的冰盖都被视为海平面上升的关键因素。这里的冰盖说是宏观方面,指连续覆盖 5万平方公里的大陆冰川。层级如下:冰盖 -冰帽 —冰原 —冰川 —冰架 —海冰。 日前有研究指出,南极洲海冰面积从 2014以来急减,突然从历史最高点跌至历史最低点,令科学家困惑不已。
据英国《每日邮报》报道,美国太空总署( NASA)周一发表研究报告,称 南极洲海冰面积在 2014年创下 40年新高,到 2017年一路缩水至 40年新低。过去 4年消失的海冰面积已追上北冰洋过去 34年内失去的海冰面积。锐减原因仍不清楚 ,但恐怕会影响极地的生态系统。
南极洲包括南极大陆及其周围岛屿,总面积约 1400万平方公里。研究报告显示,团队通过 NASA和军方卫星的微波测量,建立至今关于海冰覆盖面积(不含厚度)的最精确描绘。数据显示,在 1979 至 2014年间,南极洲海冰面积一直在扩大。 2014年海冰平均为 490万平方英里( 1270万平方公里),达到有史以来最高点。
但到 2017年,南极洲海冰的面积锐减到 410万平方英里( 1060万平方公里),短短 3年间,缩减了 210万平方公里。虽然海冰在 2018年略有增加,但仍然是自 1979年以来的第二低。而到了今年 5月和 6月的水平是有史以来的最低水平,超过了 2017年。
负责研究的 NASA女科学家 Clarie Parkinson表示: “海冰对地球气候极其重要,能反射 70%的太阳光,但海冰的消失会令海水温度上升,导致全球暖化更严重,恐影响极地生态,包括企鹅、鲸鱼等海洋动物和植物。 ”
https://www.360kuai.com/pc/91dc46549a2d17334?cota=3&kuai_so=1&sign=360_57c3bbd1&refer_scene=so_1
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1198727.html
2015年南极臭氧洞的面积排序在1993-2020年28年中为第4名,臭氧洞的面积达到25.6百万平方公里,根据臭氧洞漏能效应,大量高能太阳粒子通过臭氧洞进入南极,导致南极海冰融化在2017年达到最大值。
2018年南极臭氧洞的面积排序在1993-2020年28年中为第14名,臭氧洞的面积达到22.9百万平方公里, 导致2019年5月和6月的水平是有史以来南极海冰面积的最低水平,超过了2017年。
我们在1999年提出的臭氧洞漏能效应被实践证实。根据拉马德雷周期,2022-2035年南极海冰面积将逐渐增大,并达到新的峰值。
表1 1999-2012 年南极海冰变化与厄尔尼诺事件
年 份
9 月的平均程度
(百万平方公里)
2 月平均范围
(百万平方公里)
南极臭氧洞面积
(百万平方公里)
气象事件
1979–2000 mean
18.7
2.9
1999/2000
19.0
2.8
23.3
拉尼娜
2000/2001
19.1
3.7
24.8
拉尼娜
2001/2002
18.4
2.9
25
厄尔尼诺
2002/2003
18.2
3.9
厄尔尼诺
2003/2004
18.6
3.6
25.8
厄尔尼诺
2004/2005
19.1
2.9
2005/2006
19.1
2.7
24.4
2006/2007
19.4
2.9
26.6
厄尔尼诺
2007/2008
19.3
3.9
拉尼娜
2008/2009
18.5
2.9
25.2
厄尔尼诺
2009/2010
19.2
3.2
拉尼娜
2010/2011
19.2
2.5
拉尼娜
2011/2012
18.9
3.5
24.7
拉尼娜
2012/2013
19.44
拉尼娜
2013/2014
19.50
拉尼娜
2014/2015
20.11
25.6
厄尔尼诺
注 : 2014年海冰平均为 490万平方英里( 1270万平方公里),达到有史以来最高点。
http://blog.sina.com.cn/s/blog_bd64c19e0101ihif.html
http://weather.news.qq.com/a/20140109/012127.htm
http://roll.sohu.com/20140718/n402426913.shtml
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-864190.html
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-865043.html
表 2 显示, 2015年南极臭氧洞的面积排序在1993-2020年28年中为第4名,臭氧洞的面积达到25.6百万平方公里,根据臭氧洞漏能效应,大量高能太阳粒子通过臭氧洞进入南极,导致南极海冰融化在2017年达到最大值。
2018年南极臭氧洞的面积排序在1993-2020年28年中为第14名,臭氧洞的面积达到22.9百万平方公里,进一步 导致2019年5月和6月的水平是有史以来南极海冰面积的最低水平,超过了2017年。
我们在1999年提出的臭氧洞漏能效应被实践证实。根据拉马德雷周期,2022-2035年南极海冰面积将逐渐增大,并达到新的峰值。
表2 臭氧洞、太阳活动、异常寒流、月亮赤纬角极值、最热年、厄尔尼诺和拉尼娜对比
序号
年份
臭氧洞面积
(百万平方公里)
太阳活动或太阳黑子缺席 最热年
厄尔尼诺或
拉尼娜
异常寒流或月亮赤纬角极值
1
2006
26.6
12月太阳耀斑
厄尔尼诺
南极寒流
极大值
2
1998
25.9
最热年 4-5月太阳风暴
最强厄尔尼诺转拉尼娜
长江大洪水
3
2003
25.8
11月最强太阳风暴
弱厄尔尼诺
4
2015
25.6
峰值 0缺席
最热年 3月太阳风暴
最强厄尔尼诺
极小值
5
2008
25.2
谷值 268缺席 12月磁气圈破洞
拉尼娜
中国雨雪冰冻灾害
6
2001
25
4月太阳耀斑和 CME
拉尼娜
7
2000
24.8
峰值 4月太阳磁暴
拉尼娜
8
2011
24.7
峰值 2缺席 2月太阳风暴
拉尼娜
9
2005
24.4
最热年
拉尼娜
极大值
10
1993
24.2
弱厄尔尼诺
11
1994
23.6
弱厄尔尼诺
12
2020
23.5
谷值
拉尼娜
13
1999
23.3
拉尼娜
14
2018
22.9
221缺席 3月地磁风暴
弱拉尼娜
15
1996
22.8
谷值
弱拉尼娜
极小值
http://finance.ifeng.com/a/20150825/13931633_0.shtml
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我们在 1999年撰文提出, 到达地球的太阳辐射能大约有 2%被平流层的臭氧吸收, 7%被电离层吸收。当黑子活动高峰发生太阳风暴时,会大量破坏南极臭氧,随之产生 “ 臭氧洞漏能效应 ” 和 “ 地磁层漏能效应 ” ,使被地磁层和臭氧层阻隔的 9%的太阳能由平流层进入对流层,导致南极平流层变冷对流层变暖。
2022年 3月, 两极地区同时异常增温只能用 两极臭氧洞异常扩大和臭氧洞漏能效应来解释。
1998 年 20 世纪最热纪录的条件: 1997-1998 年 20 世纪最强厄尔尼诺事件, 1995-1997 年月亮赤纬角最小值, 1977-1998 年之间没有发生 8.5 级以上特大地震, 1998 年南极臭氧洞面积排名第 2 , 1997 年北极出现臭氧洞。
2014 年、 2015 年和 2016 年连续三年最热纪录的条件: 2014-2016 年连续三年最强厄尔尼诺事件, 2014-2016 年月亮赤纬角最小值, 2013-2016 年年之间没有发生 8.5 级以上特大地震, 2015 年南极臭氧洞面积排名第 4 。
2022 年 3 月 19 日 地球两极正在经历异常的极端高温的条件: 2020年 9月南极出现臭氧洞(面积排序 12位), 2020年 3月北极出现最大臭氧洞。
彗星的轨道是一个偏心率很大的椭圆,受太阳风压力作用,在近日点彗尾最长,在远日点彗尾最短。同样,地球轨道也是一个椭圆,在近日点气尾最长,在远日点气尾最短。这是南极臭氧洞比北极臭氧洞面积大,存在时间长的原因(见图3)。
臭氧洞的形成
1999年我们就撰文就指出,造成南极上空臭氧空洞的 “罪魁祸首 ”是太阳风,而不是通常所认为人类使用的氟利昂。这一观点发表在今年 5月份出版的《科学美国人》杂志中文版上。杨教授在论文中指出,有 3个因素结合起来使南极臭氧层出现空洞:太阳风的压力使地球南极上空大气层变薄;处于开裂期的地球南半球由于火山爆发释放出大量有害气体破坏臭氧层;太阳高能粒子进入地球大气层后消耗了两极臭氧。
臭氧洞的存在和扩大与地球公转轨道有关
根据地球公转轨道,秋分( 9月 22-24日)到冬至( 12月 21-23日),南极的极昼使太阳辐射对南极最强,产生南极的臭氧洞 (或臭氧稀薄区) ;春分( 3月 20-22日)到夏至( 6月 21-22日,北极的极昼使太阳对北极辐射最强,易产生北极的臭氧洞 (或臭氧稀薄区) 。其中, 2010年冰岛火山的异常喷发规模最大,火山灰集中在北极,降温和破坏臭氧的作用值得关注。由于地球近日点在 1月 3日或 4日,远日点在 7月 2日或 3日, 这是南极比北极更容易出现臭氧洞的原因,也是臭氧洞季节性变化的原因。
臭氧洞应该周期性地在南北两极轮流出现 。
事实上,地球南北极都出现过臭氧洞,证实了我们的理论。 彗星的轨道是一个偏心率很大的椭圆,受太阳风压力作用,在近日点彗尾最长,在远日点彗尾最短。同样,地球轨道也是一个椭圆, 在近日点气尾最长,在远日点气尾最短。这是南极臭氧洞比北极臭氧洞面积大,存在时间长的原因(见图3)。
图 3 太阳风压缩大气层背光流动形成两极地区极昼时臭氧洞 (或臭氧稀薄区) 和极夜时气尾
据任振球的研究,木星、土星、天王星和海王星使地球冬至时的公转半径发生相当稳定的准周期变化,与全球尤其北半球气温变化的间隔 60年振动相一致。在本世纪初的低温期和 60~70年代相对偏冷期,当时( 1901和 1960年)地球冬至时的公转半径分别延长了 94(相当于日地距离的 0.6%)和 57万 km;在 30~40年代和 80年代后的暖期,地球冬至时的公转半径( 1940和 2000年)分别缩短了 76和 44万 km。 2000~2020年地球冬至时的公转半径由极小值变为极大值,他推测 2020年前后全球气候将进入相对冷期。
http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=533501
这是 2020 年地球南北极都出罕见臭氧洞的天文原因。太阳风压缩大气层,背光方向形成气尾,向光方向形成臭氧洞(或臭氧稀薄区)。 这是大气异常流动的结果。南极大陆沿海强烈的海洋西风漂流增强南极大气涡旋,增加南极臭氧洞的扩大。
两极臭氧洞首先是自然的产物。极夜和极昼的交替,极涡和低温条件,火山灰向极地的集中,臭氧洞在南北两极的轮换,都是自然规律运作的结果,远非人力所能控制。北半球大陆集中,人口稠密,如果《蒙特利尔议定书》的努力只是将臭氧洞从南极迁移到北极,这项成功究竟是福音还是灾难?
地球的气尾和磁尾具有相同的结构,所以地磁场可以保护大气,地磁增强可以使臭氧洞变小,地磁减弱可以使臭氧洞扩大。
研究表明, 20世纪 80年代全球迅速变暖与平流层臭氧急剧减少密切相关,而 60年代降温与同期平流层臭氧含量增加一一对应。地磁偶极矩近百年来减少 5%,与气温变暖和臭氧减少相对应,而 60年代地磁偶极矩波动变化。这表明,地磁变化、臭氧变化和气温变化起源于同一变化机制。地磁层阻挡太阳高能粒子进入大气层是强地磁场对应冷气候的原因。
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与南极每年春季都会出现臭氧洞不同,北极臭氧洞出现频次非常少,基本上 10年才会出现一次。 2020年春季北极上空的臭氧洞规模达到 100多万平方公里,成为史上最大的北极臭氧洞。这次臭氧洞的产生和新冠疫情无关,主要是源自平流层极区异常强大的极涡,极涡隔绝了南北热量和空气交换,在极区低温环境里形成臭氧洞,随着春末极涡的分裂,臭氧洞也随之消失。
北极上一次大规模臭氧洞出现在 2011年,当时即引起广泛关注,从国际顶级学术刊物 Nature 和 Science 到街边小报,都报道了当时的北极臭氧洞事件。 2020年 3月,当再一次更大的北极臭氧洞出现后, Nature 杂志也立即进行了报道,然后……就淹没在新冠疫情的新闻洪流里了。
南极臭氧洞最强数值出现在 1994年,臭氧总量数值降低到 92DU,而最大面积数值出现在 2006年,其面积达到 2700万平方公里, 2019年仅有 900万平方公里,是过去 30年的最低值。
尽管臭氧洞主要出现在南半球,但是北半球也可以出现臭氧洞事件,出现的频率大约为 10年一次,在 1997年和 2011年都出现了较大规模的臭氧洞。
图4 1997年 3月, 2011年 3月和 2020年 3月,北极地区都出现了臭氧洞。图片来自于 https://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/
https://mp.weixin.qq.com/s?src=11×tamp=1648624535&ver=3707&signature=jwBZKBDI*5E97iBDNY6rHFYqFZdVOBWFX2gkcaA30MxfQBp75v*27INiHgT8lgKbmOqxAZcENc8MUYo3Wu5A2VsAxWacrZZvqIKjAIoU5CFuWy5waTwZtUdT5r2c9BuS&new=1
“ 臭氧洞漏能效应 ” 和 “ 地磁层漏能效应 ”
我们在 1999年撰文提出, 到达地球的太阳辐射能大约有 2%被平流层的臭氧吸收, 7%被电离层吸收。当黑子活动高峰发生太阳风暴时,会大量破坏南极臭氧,随之产生 “ 臭氧洞漏能效应 ” 和 “ 地磁层漏能效应 ” ,使被地磁层和臭氧层阻隔的 9%的太阳能由平流层进入对流层,导致南极平流层变冷对流层变暖。收缩的平流层自转变快,膨胀的对流层自转变慢,这是赤道高空风产生的一个原因。
正 X射线 ,γ射线和紫外线 ,大约占太阳辐射光谱总能量的 9%.在 80~ 400km高度范围的电离层 ,γ射线和 X射线被 N2 和 O2 /O3 所吸收 ,在 15~ 55km高度的臭氧层 ,99%的紫外线被 O3 所吸收 .即在地球磁层、大气层和臭氧层被破坏的时候 ,到达生物圈的太阳辐射能将增大 9%,造成地表温度的大幅度波动 .与此同时 ,到达地表的γ射线、 X射线和过量紫外线将造成大规模的生物灭绝 .这就是臭氧洞漏能效应 .
http://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-ZGDW199910001191.htm
https://www.doc88.com/p-4317663607230.html
https://www.docin.com/p-344676587.html
近年来,全球暖化的问题一直沸沸扬扬。南极和格陵兰的冰盖都被视为海平面上升的关键因素。这里的冰盖说是宏观方面,指连续覆盖 5万平方公里的大陆冰川。层级如下:冰盖 -冰帽 —冰原 —冰川 —冰架 —海冰。日前有研究指出,南极洲海冰面积从 2014以来急减,突然从历史最高点跌至历史最低点,令科学家困惑不已。
据英国《每日邮报》报道,美国太空总署( NASA)周一发表研究报告,称南极洲海冰面积在 2014年创下 40年新高,到 2017年一路缩水至 40年新低。过去 4年消失的海冰面积已追上北冰洋过去 34年内失去的海冰面积。锐减原因仍不清楚,但恐怕会影响极地的生态系统。
南极洲包括南极大陆及其周围岛屿,总面积约 1400万平方公里。研究报告显示,团队通过 NASA和军方卫星的微波测量,建立至今关于海冰覆盖面积(不含厚度)的最精确描绘。数据显示,在 1979 至 2014年间,南极洲海冰面积一直在扩大。 2014年海冰平均为 490万平方英里( 1270万平方公里),达到有史以来最高点。
但到 2017年,南极洲海冰的面积锐减到 410万平方英里( 1060万平方公里),短短 3年间,缩减了 210万平方公里。虽然海冰在 2018年略有增加,但仍然是自 1979年以来的第二低。而到了 2019年 5月和 6月的水平是有史以来的最低水平,超过了 2017年。
负责研究的 NASA女科学家 Clarie Parkinson表示: “海冰对地球气候极其重要,能反射 70%的太阳光,但海冰的消失会令海水温度上升,导致全球暖化更严重,恐影响极地生态,包括企鹅、鲸鱼等海洋动物和植物。 ”
https://www.360kuai.com/pc/91dc46549a2d17334?cota=3&kuai_so=1&sign=360_57c3bbd1&refer_scene=so_1
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表3 1999-2014 年南极海冰变化、臭氧洞与厄尔尼诺事件
年 份
9 月的平均程度
(百万平方公里)
2 月平均范围
(百万平方公里)
南极臭氧洞面积
(百万平方公里)
气象事件
1979–2000 mean
18.7
2.9
1999/2000
19.0
2.8
23.3
拉尼娜
2000/2001
19.1
3.7
24.8
拉尼娜
2001/2002
18.4
2.9
25
厄尔尼诺
2002/2003
18.2
3.9
厄尔尼诺
2003/2004
18.6
3.6
25.8
厄尔尼诺
2004/2005
19.1
2.9
2005/2006
19.1
2.7
24.4
2006/2007
19.4
2.9
26.6
厄尔尼诺
2007/2008
19.3
3.9
拉尼娜
2008/2009
18.5
2.9
25.2
厄尔尼诺
2009/2010
19.2
3.2
拉尼娜
2010/2011
19.2
2.5
拉尼娜
2011/2012
18.9
3.5
24.7
拉尼娜
2012/2013
19.44
拉尼娜
2013/2014
19.50
拉尼娜
2014/2015
20.11
25.6
厄尔尼诺
注 : 2014年海冰平均为 490万平方英里( 1270万平方公里),达到有史以来最高点。 2017年,南极洲海冰的面积锐减到 410万平方英里( 1060万平方公里),短短 3年间,缩减了 210万平方公里。虽然海冰在 2018年略有增加,但仍然是自 1979年以来的第二低。而到了 2019年 5月和 6月的水平是有史以来的最低水平,超过了 2017年。
http://blog.sina.com.cn/s/blog_bd64c19e0101ihif.html
http://weather.news.qq.com/a/20140109/012127.htm
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表 1-2 显示, 2015 年南极臭氧洞的面积排序在 1993-2020 年 28 年中为第 4 名,臭氧洞的面积达到 25.6 百万平方公里,根据臭氧洞漏能效应,大量高能太阳粒子通过臭氧洞进入南极,导致南极海冰融化在 2017 年达到最大值。
2018 年南极臭氧洞的面积排序在 1993-2020 年 28 年中为第 14 名,臭氧洞的面积达到 22.9 百万平方公里, 进一步 导致 2019 年 5 月和 6 月的水平是有史以来南极海冰面积的最低水平,超过了 2017 年。
我们在 1999 年提出的臭氧洞漏能效应被实践证实。根据拉马德雷周期, 2022-2035 年南极海冰面积将逐渐增大,并达到新的峰值。
两极异常变暖与两极臭氧洞异常扩大有关
据物理学家组织网( Phys.Org ) 2022年 3月 19日报道,题为“南极洲和北极分别比正常温度高出 40 ℃和 30 ℃( Hot poles: Antarctica, Arctic 40 and 30 degrees Celsius above normal )。”报道称与此同时,地球两极正在经历异常的极端高温,南极洲部分地区比平均温度高出 70 度( 40 ℃),北极部分地区比平均温度高出 50 度( 30 ℃)。
随着南极洲接近秋季,该地区的气象站周五( 2022年 3月 18日)打破了记录。根据极端天气记录追踪者马克西米利亚诺·赫雷拉( Maximiliano Herrera)的推特消息,高 2英里 (3234 m)的肯考迪娅站( Concordia station )温度为 10度( -12.2℃),比平均温度高 70度( 40 ℃),而更高的沃斯托克站( Vostok station )温度为 0度( -17.7℃)以上,比其历史记录高出 27度( 15℃)。
沿海的特拉·诺瓦基地( Terra Nova Base)温度远高于冰点,为 44.6度( 7 ℃)。
使美国科罗拉多州博尔德市美国国家冰雪数据中心( National Snow and Ice Data Center in Boulder, Colorado, USA )的官员大吃一惊 ,因为他们关注北极温度 ,它比平均温度高 50度 ,在北极( North Pole)地区周围接近或处于熔点 ,这在 3月中旬是不寻常的 ,该中心冰科学家沃尔特·迈耶( Walt Meier)说。
沃尔特·迈耶周五( 2022年 3月 18日)晚上告诉相关媒体记者说:“它们是相反的季节。你不会看到南北 (两极 )同时融化。这绝对是一件不寻常的事。”沃尔特·迈耶补充道 :“这非常令人震惊!”
最近刚从南极考察回来的美国科罗拉多大学( University of Colorado)的冰科学家泰德·斯坎博斯( Ted Scambos)说:“哇!我在南极从未见过这样的事情。”
美国威斯康辛大学( University of Wisconsin)气象学家马修·拉扎拉( Matthew Lazzara)说 :“当你看到这种事情发生时,这不是一个好迹象。”
马修·拉扎拉监测了东南极洲圆顶 C-ii( East Antarctica's Dome C-ii)区的温度,周五记录了 14 度 (-10℃ ),而正常情况下是 -45 度 (-43 ℃ ):“这种温度应该在 1月份出现,而不是 3月份。那里的一月是夏天。这是戏剧性的。 ”
马修 ·拉扎拉和沃尔特 ·迈耶都表示,在南极洲发生的事情可能只是一个随机的天气事件,而不是气候变化的迹象。
但如果这种情况再次或反复发生,而且是全球变暖的一部分,那么就可能需要担心,他们说。也有媒体对南极暖流有报道。
根据美国缅因大学( University of Maine)的气候再分析仪 (Climate Reanalyzer)基于美国国家海洋大气管理局 (U.S. National Oceanic Atmospheric Administration)的天气模型,周五整个南极大陆的温度比 1979年至 2000年之间的基准温度高了约 8.6度 (4.8 ℃ )。沃尔特·迈耶说,在已经变暖的平均气温上上升 8度是不寻常的,就像整个美国比正常温度水平高了 8度一样。
与此同时,周五的北极整体气温比 1979年至 2000年的平均气温高 6度 (3.3 ℃ )。
相比之下,世界整体气温仅比 1979年至 2000年的平均气温高 1.1度 (0.6 ℃ )。从全球来看, 1979年到 2000年的平均气温比 20世纪的平均气温还要高 0.5度 (0.3 ℃ )。
沃尔特 ·迈耶说,南极变暖的真正怪异之处在于,除了其脆弱的半岛以外,南极大陆的变暖程度并不高,尤其是与全球其他地区相比。
据冰雪数据中心报道,南极洲在 1979年创下了夏季海冰面积最低的记录, 2月底的海冰面积缩小至 74.1万平方英里 (约 190万平方公里 )。
沃尔特 ·迈耶说,可能发生的情况是 “一条巨大的大气河 ”从太平洋向南泵入温暖潮湿的空气。
2021年 12月 14日有报道称,北极的变暖速度是全球其它地区的两到三倍 (which has been warming two to three times faster ),被认为容易受到气候变化的影响,温暖的大西洋空气正从格陵兰岛 (Greenland)海岸向北移动。
Last month was hottest January on record, US scientists say (February 13, 2020)
https://blog.sciencenet.cn/blog-212210-1330269.html
两极地区同时异常增温只能用 两极臭氧洞异常扩大和臭氧洞漏能效应来解释。
1998 年 20 世纪最热纪录的条件: 1997-1998 年 20 世纪最强厄尔尼诺事件, 1995-1997 年月亮赤纬角最小值, 1977-1998 年之间没有发生 8.5 级以上特大地震, 1998 年南极臭氧洞面积排名第 2 , 1997 年北极 出现臭氧洞。
2014 年、 2015 年和 2016 年连续三年最热纪录的条件: 2014-2016 年连续三年最强厄尔尼诺事件, 2014-2016 年月亮赤纬角最小值, 2013-2016 年年之间没有发生 8.5 级以上特大地震, 2015 年南极臭氧洞面积排名第 4 。
2022 年 3 月 19 日 地球两极正在经历异常的极端高温的条件: 2020年 9月南极出现臭氧洞(面积排序 12位), 2020年 3月北极出现最大臭氧洞。
结论
2000-2035年为拉马德雷冷位相时期, 2022-2035年进入其后十年阶段。规律表明,本阶段南极海冰面积将逐渐达到新的高峰,臭氧洞也会进入新的峰值。
2023-2025年为月亮赤纬角最大值时期, 2025-2026年为太阳黑子峰值时期, 2003-2026年是下次太阳风暴多发时期。多种因素叠加,极端灾害频发可能性不可忽视。
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-866325.html
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-972518.html
我们在1999年提出的臭氧洞漏能效应被实践证实。根据拉马德雷周期,2022-2035年南极海冰面积将逐渐增大,并达到新的峰值。
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南极海冰面积创最小纪录 2022-03-30 15:21
3月14日,记者从中国气象科学研究院青藏高原与极地气象科学研究所获悉,依据最新观测数据和综合分析, 今年2月,南极海冰面积创下1979年有卫星观测以来最小面积纪录,为192万平方公里,南极异常高温导致的冰层不稳定引发科学家对南极生态、气候变化的担心 。
1979年至2022年南极海冰面积和地表气温变化。图/中国气象科学研究院
南极对气候变化最为直观的“回应”是其冰盖、冰山、海冰的变化。
“南极海冰面积的快速缩小与气温的迅速升高有直接关联。1979年至2016年,南极气温变化较为稳定,之后南极气温异常升高,导致海冰面积缩小,今年2月创海冰面积最小纪录。”青藏高原与极地气象科学研究所副所长丁明虎说。
他认为, 伴随南极海冰面积缩小,南极整个气候系统会发生变化,将影响 磷虾和鱼类等海洋生物的生长, 企鹅、海豹的生存栖息地也会变小 。
丁明虎解释,冰盖流出时往往顶着海冰走,海冰消融后将直接导致冰盖流速和融化速度加快,海平面上升速度加快;同时,由于海冰异常减少,其对太阳光的反照率影响减弱, 加剧了南极变暖效应 。
关注到这一现象后,丁明虎研究组与正在 南极执行中国第38次南极科考任务 的云南省气象局工程师刘维鑫、山东省气象局工程师张雪峰取得联系,向其提出结合今年1月至2月南极中山站和长城站气温监测数据加强统计分析,进一步探究温度对南极冰盖面积、生态环境和气候变化影响等科研工作建议。
随“雪龙”号出征的两位气象部门队员登船前合影。左为陈澄,右为刘 维鑫。图/中国气象科学研究院
南极冰盖最高点自动气象站。图/中国气象科学研究院
“综合观测数据显示,中山站1月至2月气温偏高。”刘维鑫说。
南极冰盖是地球气候系统中最大的冷源,对全球气候变化具有重要指示作用。 美国冰川学家特德·斯坎 博斯(Ted Scambos)的答复同 样印证了丁明虎研究组的结论。 针对海冰变化影响南极冰架和冰盖的快速变化,特德·斯坎博斯指出,海冰消退会导致冰架支撑力不足,崩塌加剧,进而加速海平面上升。
青藏高原与极地气象科学研究所持续关注南极海冰面积变化和影响,实时跟踪分析1月和2月气温变化和异常。 研究显示,2月南极气温异常偏高,比常年高2.4℃。
2022年2月南极地区近地面气温异常偏热。图/中国气象科学研究院
我国风云三号气象卫星亦持续监测南极海冰。
风云卫星可以实现对南极海冰每日6次至10次高频监测, 准确捕捉海冰类型、海冰密集度、冰架崩裂、冰山移动等动态信息,从而服务于南极气候与环境监测 。国家卫星气象中心研究员郑照军介绍,结合风云卫星逐日观测结果,南极海冰2月面积与美国国家冰雪数据中心(NSIDC)的数据相符。
伴随季节变化,南极气温变冷,海冰面积正逐渐扩大。更深层的原因和可能造成的影响,科学家正在积极探索。
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中国气象局气象宣传与科普中心(中国气象报社) 出品
文章作者: 中国气象报全媒体记者王亮
内容支持: 中国气象科学研究院
编辑: 王亮、 宛霞、丁继武
审核 :段昊书
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