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北极圈超30℃是真的吗?北极熊会因此灭绝?淡定!答案来了

时间:2024-03-03来源:网络作者:小白

近日,多个媒体特别是自媒体报道北极圈气温>30℃,我也接到很多采访请求,最多一天接到9个媒体的电话采访。

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无论是出于社会责任,还是专业素养,都有必要站出来提供科学上的证据。

但是得用数据说话,数据收集和分析都需要时间,姗姗来迟。

下面以提纲形式回答几个关键问题:

北极圈气温>30℃是不是真的?

今夏的北极到底有没有发烧?

第一个问题答案:是。

第二个问题答案:没有。

出现30℃以上高温的地方是挪威班纳克(Banak),北纬70度,在欧洲大陆的东北角。

最早的报道见(参考文献1)

但是,北极圈是指北纬66.5度以北的地区,总面积大约2100万平方公里,相当于2.2个中国。

其中陆地部分包括格陵兰、北欧、西伯利亚北部、加拿大北极群岛、阿拉斯加等地,总面积略小于中国。

这么大的面积,某个小地方突发热浪,是正常的。

北极其它地方是否也在发烧?我们首先使用中国黄河站(北纬79度)的数据看一下斯瓦尔巴德群岛的天气。

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图1. 黄河站2006-2018年7月月平均气温、月最高气温和最低气温的变化

如上图所示,过去十年来看黄河站7月的最高气温存在一个缓慢的升高的趋势,但是很清楚,今年夏天并不是最暖的。

看完了黄河站的,再看看北极核心区域的吧。

图2是丹麦国家气象局计算的最新北纬80-90度区域海表面温度(和气温直接相关),很清晰看出,5月份到今天,北极核心区域的海温/气温和过去几十年平均状态没有明显区别。

不过2017-18年冬天可真是热呀,这是另外一个故事,不展开。

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图2. 北极2018年气温和1958-2002平均气温的对比图.

小贴士:上图中采用的是开尔文温标,不要把它和摄氏度(℃)、华氏度(℉)搞混了,换算公式为:K=273.15+℃;℉=℃*1.8+32

综上,北极观测到了大于30℃的高温,但是今年的北极变暖还是延续之前的一个趋势,并没有表现出特别显著的异常偏暖。

全球变暖是不是真的?

全球变暖是毋庸置疑的!在1901至2012年间,全球几乎每一个角落都有暖化的趋势,如下图3。

全球变暖已经导致冰雪大面积融化、海平面上升,并改变了极端天气事件发生的频率和模态,对人类的生存和发展有着影响的深远。

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图3.1901-2012年期间地球表面气温变幅分布

全球平均表面温度在1880至2012年间平均升了0.85度。

过去的三个年代一个比一个温暖,21世纪第一个年代是1850年以来最暖。

在过去百多年,全球大部分地方都变暖了,而1983至2012年可能是北半球在过去一千四百年来最暖的三十年(如下图4所示)。

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图4.1850-2012年地球表面平均温度变化

今年夏天,全球是不是真的很热?

在全球变暖的大背景之下,每个地方的增暖速度是一样的。

图5显示的是2016年和2017年冬季12月全球的气温和气温距平图。

从距平图可以看出,全球多地2017年冬季相比2016年冬季更加暖和,尤其是欧洲、中北非、美国阿拉斯加和西西伯利亚等地变暖的程度最为显著。

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图5. 2016年和2017年冬季12月全球的气温和气温距平

这种变暖的趋势从去年冬天延续到了今年夏天,今年入夏以来,高温热浪席卷了全球,高温这个词汇成为了各家媒体报道的常客。

比如瑞典由于高温山火频发,森林大火都蔓延到了北极圈。

斯德哥尔摩(59.5°N)5月的月平均气温16.1℃,比通常年份偏高6℃。

当地的气候学家介绍说这个高温事件在过去的一百万年之中只发生了3次。

高温热浪是指持续多天的35℃以上的高温天气。

图6展示了2018年5月以来全球高温热浪导致的较大灾害事件的情况,可以看到今夏的高温在全球范围内已经造成了很多的人员伤亡和财产损失。

举个例子:韩国今年高温天气持续至8月上旬,中暑人数远超往年,死亡人数也刷新2011年监测以来的最高纪录;仅7月22日至28日期间,温热病患者多达1015名,其中15人死亡。

7月29日至8月4日,因酷热到医院就诊的患者共有1099名,12人死亡。

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图6.2018年5月1日-8月4日全球热浪事件及其后果

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图7.2018年7月高温引发的加利福尼亚山火

从科学的角度来看,从图8可以看出,东亚、中东、欧洲、东西伯利亚、北美洲、北非和大洋洲今年7月最高温度出现了正距平,甚至多地打破了有可靠气象观测记录以来的高温记录。

说明今年夏天,全球大部分地区真的很热。

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图8.2018年7月全球日最高气温距平分布

具体到我们伟大的祖国,今年7月我国北方特别是东北地区最高温度距平出现了较强的正异常,你能想象我们东北那旮瘩的同胞们在刚刚过去的7月都经历了什么吗?但这是谁的过错呢?图9是副热带高压脊线位置今年以来的变化图,红色虚线是多年气候平均值,黑线代表2018年的情况。

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图9

副热带高压是一个深厚的暖性天气系统,对于东亚天气有着直接的影响。

3、4月之后,西南季风不断加强,当来自印度洋和南海的暖湿气流和副高底部的干冷空气交绥之后,就会产生降水。

随着季节变换,副高脊线的位置不断北抬,在进入八月份之后逐渐到达北纬30度。

他们共同作用使得我国的雨季也不断北抬,从华南的前汛期发展到江淮地区的梅雨季。

图中可以看出今年副高的位置异常的偏北,在7月下旬的时候最北到达了北纬40度,远超气候平均值。

这也就是今年第12号台风云雀走出奇葩路径(图10),北京潮湿、闷热,犹如置身江南的一般,东北偏暖的罪魁祸首。

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图10.1812号台风云雀路径图

北极变暖主要发生在冬天

北极作为全球气候的放大器,增暖速率是全球平均速率的2倍。

北极在3月之前都不会有阳光(因为极夜),但进入2018年以来,流入北极的暖气团使得北极核心区今年2月的最高气温比同期气候值高了35℃(如上面图2)。

而格陵兰岛在2018年更是已经记录到了连续61个小时在0℃以上的气温值,这个时长几乎是以往年份的3倍。

但为什么到了夏天,北极并没有像欧洲、北美、中亚等一样表现出显著的异常偏暖呢?

由于受到北大西洋暖流和高空急流的影响,位于北欧北部的北极区域(斯瓦尔巴群岛、格陵兰海、巴伦支海附近)其增温速率更高,大约是全球平均速率的3-4倍。

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图11.全球平均温度(右侧坐标轴,绿线)和北极斯瓦尔巴气象站的气温序列图(左侧坐标轴,黑线)对比(上:全年;中:冬季;下:夏季)

魏婷和丁明虎等利用斯瓦尔巴群岛的Ny-Alesund气象站的1975-2014年的资料研究发现(如图11):而北极变暖主要发生在冬季。

自1975-2014年以来冬季全球平均温度在13℃到14℃之间,北极斯瓦尔巴岛则从-13℃上升到-8℃左右。

夏季全球平均温度从3.2℃上升到4℃,北极从2.7℃上升到5℃。

因此尽管今夏北极并没有表现出显著的异常偏暖,但是今年冬天北极很有可能出现异常的偏暖。

今夏北极海冰面积会不会创造新低?

随着全球变暖,格陵兰和南极洲的冰盖质量不断流失,几乎全球的冰川都持续萎缩,北极海冰覆盖范围呈现出减少的趋势(如图12)。

北极的格陵兰岛是全球最大的岛屿,由于地处寒冷的北极且海拔高度较高,格陵兰岛绝大部分土地为冰雪所覆盖。

自1992年起,格陵兰冰盖质量流失有加速的迹象,平均流失速度从1992至2001年间每年340亿吨增加到2002至2011年间每年2150亿吨。

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图12.南极冰盖和格陵兰冰盖1992-2012年冰量变化

历史上2012年北极海冰覆盖范围最低(如图12)。

在1979至2012年间,北极海冰年平均覆盖范围每十年减少约3.5至4.1% 即每十年减少0.45至0.51百万平方公里,夏季海冰最小覆盖范围每十年减少约9.4至13.6% 即每十年0.73至1.07百万平方公里。

北极夏季海冰在过去三十年的萎缩是过去一千四百五十年来前所未有(并不是说一千四百五十年以前发生过,而是我们还没有一千四百五十年前的记录)。

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图13.1980和2012年北极海冰夏季最小面积对比

北京师范大学全球院最新监测数据显示:2018年1月以来,北极海冰面积一直紧贴着2012的极低值,有些时间段更是低于2012年(图14)。

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图14. 2018年度北冰洋海冰面积变化

国家海洋局海洋一所的FIO-ESM海冰预报模式结果,9月底北冰洋海冰面积很可能创新低(图15)。

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图15. 基于7月30日初始场预测2018年度北冰洋海冰面积变化

海冰面积变少对北极生物有啥影响?

影响是多方面的。

因为气温的升高和冻土的融化,对植物来说,生长环境相对变好,生产力上升。

对应的,大部分植食性动物食物增多,比如驯鹿。

但是对生活在海冰上的动物来说,灭顶之灾,比如海豹。

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北极熊数量减少两个原因:猎杀和气候变暖。

近十年来,得益于不断地减少狩猎,对北极冰架的多国联合保护,和日益完善的科学研究,野外北极熊的数量,已经在慢慢恢复增长中。

同时由于气候变暖,一方面冰上狩猎期和狩猎面积减少;另一方面由于生活在中高纬地带的灰熊和棕熊会向北入侵,因此对于北极熊来说,生存的危机已经越来越大了。

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此外,由于北极快速变暖,海冰面积减少,北极极端气象事件(比如强风暴)会增多,严重危害了当地的生态环境。

同时,也影响了全球特别是北半球地区的天气,高温、极寒、暴风雪会越来越频繁。

事件真相:北极熊为什么不怕冷,毛多皮厚能隔热

在极寒的北极之地,北极熊生活的悠然自得,冰天雪地之中,却能奔跑自如。那么,北极熊为什么不怕冷,北极熊的身体有什么特别之处,让它可以抵御得了北极的酷寒,一起来了解下。北极熊为什么不怕冷如果你有幸去过北极,那种极寒的天气,一定会让你终生难忘。然而,就在常年积雪的北极,北极熊却生活的悠然自得,丝毫不把严寒放在心上,北极熊不怕冷的原因究竟是什么?北极熊为什么不怕冷,北极熊有一身白色毛皮,这是它在冰海雪原中的保护服。北极熊体表的白毛为中空结构,能够吸收太阳能来取暖,而北极熊的皮下有厚厚的脂肪层,可用来储存热量。北极熊体表的白毛下,皮肤为黑颜色,这种覆盖在厚重白毛下的黑色皮肤,可以最大限度的利用太阳能,吸收太阳的能量,并储存在皮下的脂肪中,这是北极熊为什么不怕冷的原因之一。北极熊全身覆盖着长长的体毛,这些体毛上有一层油脂覆盖着,不会被冰冷的海水浸湿,对于保持体温起到了很大的作用。另外,北极熊的脚掌上长有厚厚的毛,这种厚毛可以起到防滑又隔冷的作用,有利保持住了脚掌上的温度,北极熊为什么不怕冷,脚不冷了,浑身就不冷。当北极进入极夜时,即到了北极最冷的季节,北极熊开始进入冬眠,在冬眠之前进食的高热量食物,为其提供了丰富的营养,也能使身体保持一个适宜的温度。北极熊不怕冷的四大原因1、北极熊有厚厚的皮毛,具有保温作用,可以抵御严寒。北极熊皮毛的最外面一层是油性毛,不仅能抵挡寒风,在游泳时还可以防止海水的渗入。即使在零下十几度的海水中游泳,北极熊的皮毛也不会湿透。2、北极熊皮下的脂肪很厚,厚厚的脂肪层,不利于散热,可以抵御严寒。3、北极熊以富含高脂肪的动物为食,高热量的食物保证了体温在一个合适的范围内。4、北极熊白毛下的皮肤是黑色的,可以吸收高能量的紫外线,帮助增加体温。北极熊身上的白色皮毛,就像一个巨大的“太阳热量转换器”,它可以将最微弱的投射光线积累起来,汇集到表皮上转化成热能,皮下的血液会将热能输送到全身。北极熊的毛皮是一个很好的隔热体,即可以最大限度的吸收太阳的能量,又减少了北极熊身体的热量散失,这是北极熊为什么不怕冷的主要原因。

有“尾巴”的系外行星WASP

艺术家的概念描绘了新的研究,扩大了我们对系外行星WASP-69b“尾巴”的理解。图像:uux.cn美国国家航空航天局/加州理工学院喷气推进实验室/R.赫特(IPAC)(神秘的地球uux.cn)据美国国家航空航天局(切尔西·戈德):WASP-69b正在慢慢失去大气层,因为随着时间的推移,该行星外层大气中的轻氢和氦粒子会逃离该行星。但是这些气体粒子并没有在行星周围均匀地逃逸,而是被来自行星恒星的恒星风扫入气体尾部。像WASP-69b这样的热木星是超热的气体巨星,它们紧紧围绕着宿主恒星运行。当来自恒星的辐射加热行星的外层大气时,行星会经历光蒸发,这是一个过程,其中氢气和氦气等轻质气体被这种辐射加热并向外发射到太空中。本质上,WASP-69b的恒星会随着时间的推移从行星的外层大气中剥离气体。更重要的是,一种叫做恒星风的东西可以将这种逃逸的气体塑造成系外行星的尾部。恒星风是一股连续的带电粒子流,从恒星的外层大气或日冕向外流入太空。在地球上,太阳的恒星风与地球的磁场相互作用,可以产生像北极光这样美丽的极光。在WASP-69b上,来自其主恒星的恒星风实际上塑造了从行星外层大气中逸出的气体。因此,加州大学洛杉矶分校的天体物理学家、主要作者达科塔·泰勒将这条气态尾巴比作彗星的尾巴,而不是气体在行星周围均匀地逃逸,“强烈的恒星风可以在行星后面的尾巴上雕刻出外流”。然而,由于这条尾巴是由恒星风造成的,这意味着它会发生变化。泰勒说:“如果恒星风逐渐减弱,那么你可以想象这颗行星仍在失去一些大气层,但它并没有形成尾部。”他补充说,如果没有恒星风,从行星四面八方逃逸的气体将是球形和对称的。“但如果你加大恒星风的力度,大气层就会被雕刻成一条尾巴。”泰勒将这一过程比作微风中吹的风袋,当风刮起并充满空气时,风袋会形成更结构化的形状。Tyler和他的研究小组在WASP-69b上观察到的尾巴延伸了地球半径的7.5倍以上,即超过350000英里。但尾巴可能更长。研究小组不得不在尾巴信号消失之前结束望远镜的观测,因此这次测量是当时尾巴真实长度的下限。然而,请记住,由于尾部受到恒星风的影响,恒星风的变化可能会随着时间的推移改变尾部的大小和形状。此外,恒星风的变化会影响尾巴的大小和形状,但由于尾巴在星光照射下是可见的,恒星活动的变化也会影响尾巴观测。系外行星的尾巴仍然有点神秘,尤其是因为它们会发生变化。对系外行星尾部的研究可以帮助科学家更好地了解这些尾部是如何形成的,以及恒星和行星大气之间不断变化的关系。此外,由于这些系外行星尾部是由恒星活动形成的,它们可以作为恒星随时间变化行为的指标。这可能对科学家们有所帮助,因为他们试图更多地了解恒星的恒星风,而不是我们最了解的恒星,即我们自己的太阳。WASP-69b正在损失大量天然气,每秒约20万吨。但它正在非常缓慢地失去这种气态大气——事实上,速度如此之慢,以至于这颗行星没有被完全剥离或消失的危险。一般来说,每十亿年,这颗行星都会失去相当于地球质量的物质。WASP-69b所在的太阳系大约有70亿年的历史,所以即使大气损失的速度会随着时间的推移而变化,你也可以估计这颗行星在这段时间内损失了相当于7个地球(质量)的气体。2024年1月,由加州大学洛杉矶分校的达科塔·泰勒领导的一个科学家团队在《天体物理学杂志》上发表了一篇关于他们的发现的论文,题为“WASP-69b的逃逸包络被限制在至少7 Rp的尾部”。这篇论文中描述的观测结果是由Keck/NIRSPEC进行的(NIRSPEC是为Keck II设计的光谱仪)。
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