北极海冰融化速度始料不及

髯海豹 北冰洋

这是8月18日拍摄的北纬87度的北冰洋极昼景象。当日，中国第四次北极科学考察队在北纬87度、西经171度的北冰洋海冰上进行多学科综合考察。

这是8月18日拍摄的北纬87度的北冰洋极昼景象。当日，中国第四次北极科学考察队在北纬87度、西经171度的北冰洋海冰上进行多学科综合考察。

　　在北纬８７度附近的北冰洋一块大面积海冰上，中国第四次北极科学考察队已连续进行了１０天“长期冰站”科学考察。虽然停泊在海冰中的“雪龙”号看上去纹丝不动，但考察队员布设的各种仪器和设备却捕捉到了海冰变化的“蛛丝马迹”。

　　在“雪龙”号左边的平坦冰面上，考察队中的冰面大气组、海冰结构组、海冰融化组、海冰热学组、海冰光学组等都架起了各种仪器设备，其中既有对海冰的厚度、温度、盐度、冰晶结构体、冰芯物理、导热系数等“身体指标”的检查和观测，也有对冰上融池的几何变化、冰温、水温、冰间水道等的观测。

　　观测发现，海冰表面和水下部分都出现融化的现象，融化速度约为每天１厘米。这个速度虽不至于危及“长期冰站”的安全，却也让人吃惊。因为冰下海水寒冷得接近冰点，海冰的融化速度令人始料不及。按照这个速度，这块１．７米厚的海冰在冬季到来之前还会减薄半米以上。

　　大大小小、造型各异的冰上融池是北冰洋夏季的重要自然现象，也是研究北极海冰变化机理的一个重要组成部分。根据以往研究，在北冰洋的夏季，冰上融池应不断加深，最后形成通透的融池。

　　海冰光学与热学组通过对冰上融池反复观测发现，有几个融池的深度确实在加深，加深的速度平均为每天０．４厘米。但令人费解的是，有些融池在变浅，最多的变浅了３厘米。

　　“如果不是自己亲手测量，简直不敢相信这个结果，因为夏季融池底部是不可能发生冻结的。融池变浅的原因可能是因为融池下面的海冰变得稀疏，导致融池里面的部分水渗入冰下。显然，海冰的变化不仅在表面，还发生在内部。”中国海洋大学的赵进平教授说。

　　北冰洋是全球气候系统运转的巨大冷源之一，对全球大气和海洋环流有重要和长期的影响。其中，海冰是北冰洋最活跃易变的成分，是最重要的影响因素之一，海冰的变化具有明显的气候效应。

　　据赵进平介绍，这是因为海冰是热的不良导体，是大气和海洋热交换的“屏障”。冰面和水面的海气交换量差别非常大。冬季，穿透厚冰进入大气的海洋热量只有２至３瓦／平方米，而开阔海面提供的热量可达到３００瓦／平方米以上，海冰变薄和消退直接影响海洋对大气的“热贡献”。

　　由于冰雪面和水面的反照率不同，夏季海冰面积的大小还直接影响海洋吸收的太阳能。冰雪表面的反照率高达８０％至９０％，而海水反照率只有５％至９％。冰雪将大量太阳辐射能反射回太空，而海水将太阳能的绝大部分吸收，用于融化海冰和加热大气。

　　“这类似在夏天穿白色衬衫比穿黑色衬衫更能使人们觉得凉爽。可以想象，如果北极海冰快速融化，这么多能量进入北冰洋，势必对北极气候产生显著影响。”赵进平说。

　　目前，北极海冰快速融化已成为一个不争的事实。研究其中的机理，是我国第四次北极科考的两大科学目标之一。在北冰洋海冰上建立“长期冰站”进行海洋、大气、海冰的联合作业考察，也是我国历次北极科学考察的主要任务之一。