近年來，不同科研團隊對于北極放大效應提出諸多不同觀點。例如北極云量和水汽增加導致更多長波輻射反射回海面或冰面;中緯度通過波動和大氣環流向北極輸送更多熱量和水汽;海洋變暖向極地輸送更多熱量，導致海冰融化;極地臭氧的損耗可能推動了北極氣溫的極端升高等。

當前，全球氣候變暖屢屢引起人們的討論。由于人們焚燒石油、煤炭等化石燃料，砍伐森林并將其焚燒等行為，二氧化碳等大量溫室氣體產生，這些溫室氣體對來自太陽輻射的可見光具有高度透過性，對地球發射出來的長波輻射具有高度吸收性，能強烈吸收地面輻射中的紅外線，導致地球溫度上升。

而在全球氣候變暖的大背景下，北極的氣溫增速跟全球其他大部分地區比起來，似乎顯得更加“脫韁”：

近年來，北極地區頻繁出現高溫異常現象。如2018年7月30日，位于北極圈以內250公里的挪威城市巴納克出現了32℃的高溫;2019年7月4日，美國國家氣象局發布數據，顯示阿拉斯加州的安克雷奇國際機場氣溫達到32℃，打破50年的高溫紀錄;2020年6月20日，西伯利亞維爾霍揚斯克監測到38℃高溫，創北極地區新的高溫紀錄。有研究顯示，2015年12月至2016年2月，北極地表溫度較上次最暖紀錄(2011—2012年冬季)高出0.7℃，美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)數據報告顯示2018年10月到2019年9月北極的平均氣溫再次升高1.9℃。

近期，甚至有氣候科學團隊報告稱，北極變暖的速度是全球平均速度的4倍。這一說法是否屬實?造成北極增溫高于全球平均速度的原因又是什么?

北極放大效應讓北極加速變熱

以往研究表明，幾十年來，北極增溫幅度高達1.2℃/10年，是全球地表氣溫增暖最劇烈的地區，其增溫幅度是全球平均增溫幅度的2倍以上，這種現象被稱為北極的放大效應。

北極在氣候系統中發揮著重要的調制作用。而隨著全球碳排放量增加，全球變暖效應顯著，北極海冰急劇消融，海冰密集度、范圍、厚度降低，且具有從多年凍冰向季節性海冰轉換的趨勢，進而引發一系列氣候變化。

正因如此，北極的放大效應備受矚目，世界各國和氣象組織，都對北極氣溫的變化高度關注。

為什么會有北極放大?近年來，不同科研團隊提出諸多不同觀點。例如北極云量和水汽增加導致更多長波輻射反射回海面或冰面;中緯度通過波動和大氣環流向北極輸送更多熱量和水汽;海洋變暖向極地輸送更多熱量，導致海冰融化;極地臭氧的損耗可能推動了北極氣溫的極端升高等。

“北極放大的驅動機制十分復雜。”甘肅省氣候資源及防災減災重點實驗室主任、教授王海澄說，已有的研究表明，在局地因素方面，主要受到海冰反照率反饋、云和水汽反饋、大氣溫度的普朗克反饋等影響。而在北極以外的熱輸送方面，包括海洋環流的向極熱輸送，大西洋和太平洋海溫的調制等。另外，有人也提出，北極環北冰洋陸地區域植被返青期提前、生長季延長以及植被綠度提高等變化，同樣會對北極升溫形成反饋作用。

關于對北極放大效應成因的解釋，中國科學院西北生態環境資源研究院冰凍圈科學國家重點實驗室研究員陳金雷最認可的是“北極內部正反饋過程”。

陳金雷說，北極地區的下墊面主要是海洋、海冰，冰的反照率為30%—70%，水的反照率只有20%—30%，冰比水的反照率大很多。受全球變暖影響，海冰厚度和覆蓋面積減小，導致海洋吸收太陽輻射能增加，海水變暖又進一步加劇海冰的融化。越來越多的開闊海面對大氣也產生了加熱作用。

溫度測定并不簡單

對于北極氣溫增速大于全球平均，科學家們已經達成了共識，但這一結論是如何產生的?氣溫測定具體以哪里的溫度為準?

對于溫度的測定，全球已建立較為密集的地面氣象觀測站、高空氣象觀測站網等。世界氣象組織《全球觀測系統指南》中規定，觀測場地所處環境應具有典型的物理、化學和地理特點。觀測場地也應滿足《地面氣象觀測規范》。“例如，應將氣象觀測儀場地選在遠離建筑物和樹木的開放區域，從建筑物和樹木叢到觀測區域的距離至少應分別為該建筑物或樹木自身高度的10倍和20倍。除岸基觀測以外，觀測點與水體的距離應該在100米以上。因此，一個觀測站點應該代表的是一個較大范圍內的溫度平均值。”王海澄說。

陳金雷分析，在新發布的報告中，研究人員認為北極變暖速度是其他地區的4倍，是基于幾個原因。首先是其對北極區域的界定不同。以往研究中將北緯60度以北作為北極，而此次研究中，研究者認為應該嚴格按照北極圈，即北緯66.6度來劃定北極范圍。這樣劃分理論上會使得放大的倍數增大。

時間跨度較大也是報告得出這一結論的原因之一。陳金雷認為，用于計算變暖的時間跨度很重要，新的報告選擇了過去30年進行研究，但過去30年是全球變暖最顯著的階段。

“還有一個原因是大家所用的各種資料不統

一。”陳金雷說，要測定氣溫，觀測當然是最準確的，但全球沒有那么密集的觀測網，所以大家一般使用的是再分析資料和遙感資料，不同機構發布的資料種類很多、時空分辨率不同，所以最終結果也不一致。

“這一結論尚未在學界達成共識。”陳金雷認為，北極變暖較之全球平均的速度，目前公認的數據是2—3倍，2021年北極理事會北極監測與評估工作組(AMAP)的報告中，這一數據是3倍。

極地加速變熱影響不容小覷

同樣是極地的南極是否存在南極放大效應?

“研究表明，南極地區也出現了氣溫升高的現象。”王海澄說，但研究認為，南極地表在西南極呈現快速增暖的現象，而東南極在南半球夏、秋季呈現降溫趨勢。有學者的分析表明，1989—2018年間，南極地區的地表氣溫上升了1.8℃，是全球其他地區增溫的3倍。許多研究表明南極溫度變化與熱帶海溫有關，熱帶地區西太平洋的海洋溫度變化對南極變暖有很大影響，大氣環流變化會使更多的溫暖空氣輸送到南極大陸。從這個角度看，南極變暖也有和北極放大效應類似的表現。

無論是近日研究團隊認為的北極變暖速度是其他地區4倍，還是學界公認的2—3倍，極地變暖都無疑將給地球和人類帶來復雜、潛在的影響。

陳金雷說，對于北極本地來說，一方面在海冰消融影響下，北極航道有望開通，從而會大大縮減東北亞至歐洲和北美的距離，同時有助于北極本地資源的開發利用。但是對于當地生物環境，極地加速變暖會造成不利影響，如需要在海冰上繁殖、休息的北極熊將沒有立足之地。

海冰消融還會導致全球海平面上升，這個過程中釋放的淡水通過大洋環流匯入大西洋，會改變這些海域的鹽度，進一步對天氣氣候、漁業等帶來影響。北極和鄰近地區因此易出現極端天氣氣候事件，包括高溫事件以及強降水、暴風雪等其他極端低溫事件。陳金雷舉例，如去年寒流襲擊美國德克薩斯州，2008年我國南方的凍雨等都是北極變暖造成的。

王海澄強調，研究也表明，近年來冬季極寒天氣頻發與極地增暖作用有明顯的相關性。極地溫度的變化還改變了大氣環流，對沙塵和霧霾的輸送方向產生了重要影響。需要進一步確認的問題還包括極地變暖對海上風暴、夏季酷熱、秋季降水等產生的影響等。(頡滿斌)

關鍵詞： 變暖速度 極地火氣大 北極放大效應 氣候變暖