中国南极科考解码全球气候变化
第一财经日报
张焕 蓝之馨
[ 李院生认为,从对南极的观测上看,地球变暖的趋势是存在的 ]
对于我国极地考察船 “雪龙号”来说,或许它已经熟悉了从中国到南极沿途的一道道风景。2012年11月5日 ,雪龙号载着中国第29次南极科学考察人员,从广州出发,前往南极执行科学考察任务。
这次科考的主要任务,是在南极周边海域和南极大陆开展环境综合考察,考察内容涉及气象、天文、生物、地质、生态、测绘、冰川等诸多学科。
全球气候变化的敏感地区
李院生是中国极地研究中心的副主任,也是这次南极科考的副领队之一,这将是他第十次南极之行。李院生在南极进行的主要是深冰芯气候记录的研究,通过冰芯来研究气候变化。
通过研究万年“冰芯”内的颗粒物质,科学家可以还原当年冰芯形成时的气候条件。据悉,目前人类在南极地区获得的世界最古老的气候记录是80万年。
“我们现在的希望是找到超过100万年的古老冰芯,而南极冰盖最高点昆仑站是最有可能找到的地方,也是这次钻冰的目标地点之一。”李院生向记者表示。
李院生介绍说,降雪层里的化学成分可反映当时的大气环境,例如湿润的气候海缘性离子比较多——通过海洋蒸发,降水量大;如果是非常干燥的情况下,则陆缘性离子比较多。如此,通过研究冰芯可分析出气候的干燥、寒冷、温暖状况。
目前,人们了解气候的媒介主要有深海沉积物、黄土、树轮和冰芯。前三者在记录气候上均有时间的分辨度不够这一缺点:深海沉淀物记录的气候时间仅为一两百年;黄土并非年年都会保存下来;树轮由于每年都生长故而精确,但其记录气候的时间上限仅为几千年。
由于地球两极以及青藏高原每年会降雪,且不会融化,降雪每年都会沉积下来,因此,相比较而言,冰芯在记录气候方面最完整、分辨率最高。
李院生和团队决定在厚度为3200米的冰盖最高点——昆仑站,打出穿透冰盖的深冰芯。此次科考期间,他们的主要任务是在目的地将冰钻安装好。
提取深冰芯是一个系统的工程。李院生向本报记者透露,他们和日本某研究所合作研究出4000米的深冰用钻已经在上海成功试验,而在南极的钻冰芯场地也准备得“有很好的形状”。2013~2014年将正式开钻,他们将用4个夏季的时间将冰芯冰盖打穿,钻冰工作预计将持续到2017年。
“南极在整个气候变化系统里面有非常重要的地位,在那里可以监测到全球平均状态变化,因此它是重点关注区域;其他地方微小的变化到了那里可能产生放大作用。”李院生说。
专家表示,南极发生的变化会影响整个大洋环流和大气环流,对全球的气候系统非常重要,“这个地方的重要性是其他地方不可取代的。”
青海省气象科学研究所研究员祁栋林说,虽然南极看起来距离我们很遥远,但是大气环流不受国界约束,大陆与南极的气流是相互影响的,由于南极存在臭氧洞,因此在那里的臭氧监测能够说明问题。
由于南极地区在全球环境系统中的特殊地位,各国纷纷在那里建立起考察站。自上世纪50年代起,多国政府派遣南极科考队到南极地区考察。
中国气象科学研究院研究员陆龙骅介绍,我国在南极目前建有长城站和中山站两个有人站,在这两个站上,常年都有气象观测人员做气象观测。另外,我国在冰盖的最高点建立了昆仑站,昆仑站只有在夏季才有人。
不仅如此,我国在从中山站到南极冰盖最高点的沿线,建立了6个自动气象站,这些自动气象站不需要人工观测,不但能自动进行大气温度、湿度、气压和风等要素的连续自动观测,也能通过卫星传送信息。有人气象站和自动气象站共同搜集南极的气象资料。
“在南极的气象考察队员除了要进行常规的地面气象观测外,要考察大地、冰雪和海洋与大气之间的能量交换,还有大气成分的观测,包括大气臭氧总量,地面二氧化碳、臭氧等微量气体的成分的测定。南极地区的观测资料对研究全球变化有重要意义。” 陆龙骅如是介绍他们在南极考察时的工作内容。
全球变暖停止?
联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告指出,从目前全球空气和海洋温度的升高、冰雪的大面积融化以及全球平均海平面的上升来看,全球变暖已经是确凿的事实。
然而近日,英国《每日邮报》一篇题为“英国气象局报告显示,全球变暖16年前就停止了”的报道引起人们的关注和讨论。根据该报告,自1997年初至2012年8月,全球整体气温没有明显上升。
李院生认为,从对南极的观测上看,地球变暖的趋势是存在的。他表示,在最近十几年,特别是从1999年以后,南极冰盖的降雪量增加,而降雪量增加就是气候变暖直接的结果——气候变暖,海洋蒸发量增大。他特别指出,寒冷地区的降水量也在增加,南极过去几个降水量特别低的地方降水量也增加了。
“但南极的气温并不明显,最明显的是在北冰洋,那里海冰的厚度在变薄,面积在缩小,当然造成上述状况的原因不排除航运影响。”李院生说。
在北极地区,有一个词汇叫“尤娜谜”(Unaami),在因纽特人语中它的意思为“明天”,用来形容近几十年来北极地区包括温度、海冰等的快速变化。“北极温度基本上都是上升的,这毫无疑问,特别是最近五十年来,出现了温度升高、海冰减少等一系列问题。” 陆龙骅说。
陆龙骅表示,南极地区的气候变化从时间上和空间上都是非常多样的,不同区域、不同空间和时间段里面其变化也不同。
陆龙骅说,南极温度变暖主要是在西南极地区,该地区最近一百年来温度升高幅度较大,但是在南极大陆主体的东南极地区,温度升高并没有西南极那样厉害。“有些地方在有些年份的一些时段里可能温度是下降的。由此也表明,地球的整个气候系统十分复杂。”
“天气和气候是两个不同的概念,天气通常指短时间发生的气象现象,而气候则是长时间内天气的平均或统计状况。因此不能由于某一年较冷或较热,就说气候变冷和变热了。目前讲的全球变暖指的是50年或100年的全球平均变化,不能从近十年来全球平均温度变化不大就简单地说全球变暖已经终止。” 陆龙骅说。
9月下旬的卫星数据显示,南极洲周围的海冰区域达到了有史以来最大的范围。
根据美国冰雪数据中心公布的数据,南极海冰区域面积为751万平方英里,约为1944万平方公里,且南极海冰呈缓慢增长的趋势,以约1%的速度增加。
针对南极海冰的变化情况,陆龙骅认为,南极大陆上的冰在重力作用下往下滑是每年都会发生的现象,大陆冰盖在沿海的崩塌时有发生,即便没有全球变暖也是如此。
“南极不同区域温度变化情况不一样,不能因为西南极地区海冰崩塌就判断整个南极的情况,因为西南极地区的温度变化和海冰崩塌的现象在中南极地区并没有出现,不要一讲西南极就认为整个南极怎么样。”陆龙骅强调。
“全球变暖已经成为一个不争的事实。然而,气候变化在科学上仍有很大的不确定性,也有不同意见;要以科学研究结论和客观观测事实为依据,以科学的态度实事求是地对全球变暖的原因及其影响做出正确的判断。为了更好地区分导致全球气候变化的自然原因和人为影响,更应加强对全球,特别是南北极的气候监测和研究。”陆龙骅说。getty图