北極海冰融化速度超出預想

　　中國第四次北極科學考察隊已出色完成科學考察任務凱旋歸來。在長達80多天的科學考察中，承擔全球變化研究國家重大科學研究計劃“北半球冰凍圈變化及其對氣候環境的影響與適應對策”的第三課題“海冰、積雪變化及其對氣候的影響”的中國海洋大學，派遣6名考察隊員參加了國家海洋局極地考察辦公室組織的第四次北極科學考察, 完成了對北極海冰變化的相關觀測任務，考察發現北極海冰融化速度超出預想。

　　據悉，中國海洋大學6名考察隊員搭載我國的破冰船“雪龍號”進入北冰洋，進行了大范圍的海冰考察，到達的最北站位為88°26′N，并搭載直升飛機到達北極點進行考察。主要針對北極海冰大范圍融化現象，以海冰快速變化機理的研究為核心，開展相關領域的多學科綜合考察，認識與海冰大范圍融化相關聯的大氣、海冰和海洋過程，解決海冰快速變化的重大科學問題，為進一步預測海冰變化趨勢提供科學依據。考察期間，共進行1個長達12天的長期冰站和8個短期冰站的考察。研究人員主要針對海冰吸收的太陽輻射、冰面雪面和融池的輻射平衡、上層海水結構及其對海冰融化的貢獻、融池結構及其融化過程、開闊水域對海冰側向融化的影響、海冰內部光學吸收及側向衰減、海冰結構及其與快速融化的關系開展了工作。在冰站上對海冰、海水、融池、輻射等項目進行了觀測，還進行了ROV搭載水下光學和熱學觀測和直升飛機遙感觀測，獲取了大量的考察數據。

　　據研究人員介紹，通過對到達冰面的輻射、穿透海冰的輻射、海冰的光衰減、光的側向衰減、海冰的結構變化、海冰的厚度變化、海冰的側向融化等參數進行比較發現，當氣溫低于融點時，海冰融化速度很慢，每天大約1厘米；但當氣溫高于融點時，海冰迅速融化。太陽輻射對海冰的影響非常大。沒有太陽的時間占大多數，海冰吸收的熱量不多，融化速度較慢；而當太陽出來時，海冰一天的融化量可以達到沒有太陽時5天的融化量。另外，冰面融池是海冰大范圍融化的最重要因素之一。通過對冰面融池進行大規模研究發現，冰上大部分融池平均每天加深1cm，但加深過程是不均衡的。不過，也有些融池深度一直保持不變。融池冰芯的孔隙率很高，最大孔隙率達到70%以上，而融池附近海冰的空隙率為5%~7%。將融池鉆透后，融池中仍然是淡水，融池中的淡水并沒有與冰孔中的海水發生混合。2010年，海冰出現了“未融先開”的現象，即海冰并沒有全面融化，但海冰密集度大幅度降低，在85°N以北海區出現大范圍開闊水，這種現象在以前沒有出現過。研究人員結合衛星遙感研究發現，今年的海冰變化與北極濤動負位相突然中斷有關，與波弗特高壓位置移到加拿大海盆南部也有密切關系。基于這種氣象條件，海冰向外輸送過程中斷，導致大范圍的海冰距離拉大。這種前所未有的變化表明，海冰厚度減薄之后，海冰漂移的連貫性難以繼續維持，未來將有更多的夏季會在高緯海域出現大范圍的開闊水。北極的開闊水將大量吸收太陽輻射能，結果將導致海冰融化速度的加快，使夏季無冰的北冰洋更早到來。