第八章北极的气候变化 对于定居在北极圈之内的人来说,早在“全球变暖”和“气候变化”这样的词汇充斥起来之前,一些不同寻常的现象就已经出现在记忆中了。 从地球的历史来看,北极对气候的响应的确十分鲜明,有时寒冷有时温暖,在此生活的物种也随之变化。 实际上,北极的一片冰雪世界并不是一直就存在的。大约在5500万年前,地球开始变冷,之后才出现冰雪覆盖的格陵兰岛、南极洲以及冻结的北冰洋。近年来的冰芯研究显示,北极的冰山在4500万年前开始出现,与南极冰盖的形成几乎在同一时期。在之后的一段时间里,地球上的二氧化碳浓度出现了显著的下降。 北极气候之环境变化 北极与南极一样,北极地区的陆地与岛屿上的茫茫冰盖,看上去辽远而平静,这种平静似乎代表某种永恒的静止。实际上并不是这样的,由于冰雪自身的重量,陆地冰盖不断地向海岸方向移动,这种移动深沉缓慢而又无可阻挡。格陵兰岛内陆冰盖的年平均移动速度是几米,而在沿海则可达100米~200米。至于那些巨大的冰川,运动速度就大得多了。所谓冰川,实际上就是指冰雪的河流。数十亿至数百亿吨的冰雪在冰川运行的山谷或低地中静静地推挤着、摩擦着、移动着,这样造就了分布不均的情况。它们缓缓地,但却一往无前地向大海流去,最后惊天动地般地崩落入海中。冰盖移动,最后崩落到海水里形成了巨大的冰山。仅仅通过这种方式,格陵兰岛的陆地冰盖每年损失的冰量达到150立方公里。另一方面,格陵兰岛每年通过降雪而累积的总冰量却大约170立方公里。但是与南极的情况一样,到目前为止,科学家们还不能肯定地回答,格陵兰岛的大陆冰盖究竟是在缓慢增长,还是在渐渐消亡。 北冰洋的冬季从11月起直到次年4月,长达6个月之久,每年的5、6月和9、10月分属春季和秋季,而夏季仅7、8两个月。1月份的平均气温在-20℃~-40℃之间。而最暖月8月的平均气温也只达到-8℃。在北冰洋极点附近漂流站上测到的最低气温是-59℃。由于洋流和北极反气旋的影响,北极地区最冷的地方并不在中央北冰洋。在西伯利亚维尔霍杨斯克曾记录到-70℃的最低温度,在阿拉斯加的普罗斯佩克特地区也曾记录到-62℃的气温。 越是接近极点的地方,极地的气象和气候特征显示得越明显。在那里,一年的时光只有一天一夜。即使在仲夏时节,太阳也只是远远地挂在南方地平线上,发着惨淡的白光。太阳升起的高度从不会超过23.5°,它静静地环绕着这无边无际的白色世界缓缓移动着。几个月之后,太阳运行的轨迹渐渐地向地平线接近,于是开始了漫长的北极黄昏季节。 随着社会的发展,涌现出了很多的摄影人物。很多摄影爱好者对于日出日落的丰富色彩和壮丽景色十分感兴趣,他们往往辛苦等待很多天,才能凭运气抓住宝贵的几秒钟拍摄下最美丽的画面。他们到北极来,捕捉日出日落的美景是非常不容易的。因为在这里,每个黎明或者黄昏都能持续一两个月的时间,这么长的时间足够摄影家们细细地把握时机拍出最美好的照片来。对于这里的整个秋季就是一个黄昏,随之而来的将是漫漫长夜。极夜又冷又寂寞,漆黑的夜空可持续五六个月之久。直到第二年的3、4月份,地平线上才又渐渐露出微光,太阳慢慢地沿着近乎水平的轨迹露出自己的脸庞——北极新一年的黎明就是这样开始的。 就整体而言,北极地区的平均风速远不及南极的风速,即使在寒冷的冬季,北冰洋沿岸的平均风速也仅达到10米/秒。尤其是在北欧海域,主要受到北角暖流的控制,全年水面温度保持在2℃~12℃之间,甚至位于北纬69°的摩尔曼斯克也是著名的不冻港。在那个地区,即使在冬季,15米/秒以上的疾风也比较少见。但由于格陵兰岛、北美及欧亚大陆北部冬季的冷高压,北冰洋海域时常会出现猛烈的暴风雪。北极地区的降水量普遍比南极内陆要高得多,一般年降水量介于100毫米~250毫米之间,格陵兰海域则达到每年500毫米。 知识窗 北极地区自然资源的开发,必然要影响到北极的生态环境。如何保护这里的环境,已受到国际社会的广泛关注。 1911年,美国、俄国、日本和英国共同签署了一项保护毛皮海豹的条约。规定在北纬30°以北的太平洋里禁止捕猎海豹。两年以后,美国和英国又签订了一项保护北极和亚北极候鸟的协议。类似的条约和协议还有:1923年,由美国和英国提出并签订的保护太平洋北部和白海峡的鱼类的协议;1931年,美国和其他25个国家签订的捕鲸管理条约;1946年,共有15个国家签订的捕鲸管理国际条约,并成立了一个国际捕鲸委员会;1973年,由加拿大、丹麦、挪威、前苏联和美国共同签订的北极熊保护协议;以及1976年由前苏联和美国签订的保护北极候鸟及其生存环境的协议等等。 1.北极的环境有什么特点? 2.摄影师为什么对北极的日出和日落异常感兴趣? 北极气候之全年寒冷 ※美丽的雪景北极地区的气候全年是寒冷的,远看北冰洋是一片浩瀚的冰封海洋,周围是众多的岛屿以及北美洲和亚洲北部的沿海地区。冬季,太阳始终在地平线以下,大海完全封冻结冰;夏季,气温上升到冰点以上,北冰洋的边缘地带的冰雪融化,太阳连续几个星期都挂在天空。 越来越多的专家相信,复杂的气流模式正被逐渐地改变着,因为日益融化的海冰使通常会冻结的大面积海域暴露于其上的大气层。 科学家认为,特别是北极海冰的减少会影响俄罗斯以北上空高压天气系统的发展,该天气系统将北极和西伯利亚的寒风带到欧洲和不列颠群岛。俄罗斯西北强烈的高气压是导致横扫欧洲的、寒冷的东风的原因,一些气候科学家认为北极海冰的减少是由全球气候变暖引起的。 “当前的天气模式印证了计算机模型的预测——大气如何对全球变暖导致的海冰减少做出反应”,波茨坦气候影响研究所的斯蒂芬·拉姆斯多夫教授说,“不会冰冻的海像一个加热器一样使得海水比其上的空气要暖和。这导致巴伦支海上空高气压系统的形成,而它将冷空气带进了欧洲。” 2010年,气候变化的影响使整个北极地区冰雪融化越加明显,如气温升高、海冰消退和冰河融化等。近日,一支由多国科学家组成的国际研究团队对北极气候进行了相关的评估,发现了北极地区全面加速暖化的新证据。科学家们认为,这些现象意味着北极地区气候可能永远也不会回到原先那种寒冷的程度了。 美国国家海洋和大气管理局太平洋海洋环境实验室海洋学家吉姆·奥弗兰德介绍说,在冬季的几个月间,冷空气通常局限于北极地区。但是在2009年底到2010年初,强大的气流将冷空气从北方向南吹,这不是一项典型的从西到东模式。奥弗兰德认为,这就是暖化的北极与中纬度极端寒冷和暴风雪气候之间的直接联系。在未来50年内,随着北极海冰的不断消融,这一现象将变得越来越常见。 北极地区是不折不扣的冰雪世界,但由于洋流的运动,北冰洋表面的海冰总在不停地漂移、裂解与融化,因而不可能像南极大陆那样经历数百万年积累起数千米厚的冰雪。所以,北极地区的冰雪总量只接近于南极的1/10,大部分集中在格陵兰岛的大陆性冰盖中,而北冰洋海冰、其他岛屿及周边陆地的永久性冰雪量仅占很小部分。 北冰洋表面的绝大部分终年被海冰覆盖,是地球上唯一的白色海洋。北冰洋海冰平均厚3米,冬季覆盖海洋总面积的73%,约有1000万~1100万平方公里,夏季覆盖53%,约有750万~800万平方公里。中央北冰洋的海冰已持续存在300万年,属永久性海冰。 到了北极边缘的熊,由于气候异常寒冷,他们逐渐学会了在冰冷的海水中游泳,还学会了潜入水下、到海水中捕食鱼虾,甚至敢于与比自己体积还大的海豹搏斗……长期下来,他们的身体比以前更大更重、更加凶猛。 知识窗 北冰洋周围的大部分地区都比较平坦,没有树木生长。冬季大地封冻,地面上覆盖着厚厚的积雪。夏季积雪融化,表层土解冻,植物生长开花,为驯鹿和麝牛等动物提供了食物。同时,狼和北极熊等食肉动物也依靠捕食其他动物得以存活。最有代表性和象征北极的动物是北极熊。 北极地区是世界上人口最稀少的地区之一。千百年以来,因纽特人在这里世代繁衍生息。最近,这里发现了石油,因而许多人从南部来到这里工作。 1.北极地区气候的特点是什么? 2.哪一年北极气候变化特别明显? 3.在未来五十年之内,北极地区会发生什么变化? 北极气候之极地高压控制 发生降雨的前提是有云和有上下对流,北极有常年冷高压控制的下降风,在人烟稀少地区,地面热气流不足以抵抗冷高压控制的时候,才会把云赶跑,形成长期无云无雨的气候。在冷高压控制的干旱区域,只要在地面上增加烟火的排放,就能增加雨的降水量。 温度在-40℃的低温,突破低温历史极值,低温持续10多天……内蒙古、黑龙江等地遭遇极寒天气。极寒天气对当地人们的工作和生活造成了非常大的影响! 针对近期我国全国气温普遍偏低,内蒙古、黑龙江一些地方出现-40℃低温天气。中国气象局国家气候中心气候监测室的工程师做出了相关的统计和分析,研究指出:自入冬以来,赤道中东太平洋拉尼娜事件持续发展,很容易导致我国大部冬季气温偏低。同时北太平洋海温持续偏暖,西伯利亚高压持续偏强,海陆热力之间的差异显得非常大,有利于东亚冬季风偏强,带来冷空气。 乌拉尔阻塞高压位于乌拉尔山附近、欧亚交界区域。阻塞高压的建立和崩溃常常伴随着一次大范围甚至半球范围的环流型式的剧烈转变。其建立标志着纬向环流向径向环流的转变;持续则标志径向环流处于强盛阶段,有利于高纬冷空气不断南下;它的崩溃,标志着径向环流向纬向环流的转变。乌拉尔山和鄂霍次克海常有阻塞高压,当它们稳定维持时,中国南方多连阴雨,冬季多雨雪冰冻天气;当乌拉尔阻塞高压减弱崩溃时,常常会引起中国寒潮的爆发。 全球“冷冬”的发生与北极地区的高气压有直接的关系,冬季,北极地区高压强度较大,持续时间长,将冷湿气流源源不断地往中高纬度输送。美国、加拿大和俄罗斯相继发生了暴雪天气,极端天气频繁发生,在历届史上已发生得越来越明显。这也导致了目前我国北方地区迟迟不能回暖。但暖冬是全球性的,气候的变化往往呈现震动性,区域性的低温并不能改变总体变暖的趋势。知识窗回顾人类进军北极的历程,可以看出“天然时期”主要是由亚洲人完成的。而自从文明人类有目的地探索北极开始,就几乎全是欧洲人的功劳了。直到20世纪80年代,中华民族终于抬起头,把目光投向了遥远的地平线。改革开放短短的十几年里,我们中华民族的足迹正在迅速地延伸到世界的各个角落,包括最遥远的南极大陆。然而,时至今日,却仍然还有约占地球表面积1/7的一大片地区,还没有中国人的足迹,那就是地球之巅——北极。 1993年4月8日,一位名叫李乐诗的香港女士,第一次代表占世界人口1/5的中华民族乘飞机到达北极点,迎着狂风展开了一面五星红旗。 1.什么是极地高压? 2.举例说明北极受高压的控制? 3.为什么2012年的冬天更冷一些?

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