2020年尚未過半，但它似乎注定成為一個(gè)不尋常的年份。2020年上半年，當(dāng)我們?cè)谂c極端的病毒抗?fàn)幍臅r(shí)候，地球同樣正經(jīng)歷著極端的氣候變化。
剛剛過去的2020年5月，是有記錄以來最炎熱的5月（與2016年5月的高溫紀(jì)錄持平）。全球高溫不斷刷新紀(jì)錄，森林火災(zāi)在南半球肆虐，南北極地區(qū)出現(xiàn)了出乎意料的轉(zhuǎn)變。
2020年的地球有許多“顏色”，但有些顏色或許并沒有聽起來的那么美麗。
黑色的夏天：澳大利亞叢林大火
2019年12月，澳大利亞東部的森林火災(zāi)煙塵的衛(wèi)星圖像。| 圖片來源：European Space Agency
時(shí)間倒回差不多整整一年前。2019年6月，澳大利亞昆士蘭比往年更干旱，降雨更為稀少。昆士蘭的叢林大火季也比以往提早了約2個(gè)月。當(dāng)時(shí)已有地方機(jī)構(gòu)發(fā)出警告，2019年的森林大火可能會(huì)更為猛烈。
然而，火災(zāi)的發(fā)展還是出乎了所有人的預(yù)料。澳大利亞森林火災(zāi)時(shí)有發(fā)生，但這次山火季卻比往年更為猛烈。從2019年下半年開始，森林大火幾乎影響到了澳大利亞全國，直到2019年年底至2020年年初，火災(zāi)到達(dá)了頂峰。
截至2020年3月，這場(chǎng)森林大火燒毀了約18萬平方千米的面積。森林大火還會(huì)產(chǎn)生一系列后續(xù)的反應(yīng)，比如，森林大火本身會(huì)引起雷暴天氣，從而增加雷電的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而引起更大面積的火災(zāi)。
森林大火會(huì)造成天氣變化。| 圖片來源：Australia's Bureau of Meteorology
此外，森林火災(zāi)還帶來了嚴(yán)重的煙塵污染，導(dǎo)致堪培拉等地的空氣質(zhì)量一度下跌到全球“墊底”。2020年1月的衛(wèi)星圖像還顯示，煙塵已經(jīng)對(duì)新西蘭的空氣質(zhì)量產(chǎn)生了影響。
燒焦的樹木，濃重的煙塵，有人把澳大利亞的這個(gè)夏天稱為“黑色的夏天”。
綠色的南極：南極綠藻
今年年初，科學(xué)家在南極地區(qū)記錄到了新的高溫點(diǎn)——20.75℃（但該紀(jì)錄有待進(jìn)一步核驗(yàn)確認(rèn)）。雖然一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)很難反映出氣候變化的趨勢(shì)，但不可否認(rèn)的是，近年來南極確實(shí)在變熱。
南極綠藻。| 圖片來源：Gray, A. et al.
溫度等變化可能會(huì)帶來更復(fù)雜的極地生態(tài)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。今年5月，劍橋大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)首次公布了南極半島的綠藻分布圖。南極的綠藻是一種雪生藻類，它們利用冰雪融水和動(dòng)物的排泄物作為水源和養(yǎng)分存活，是南極凍原系統(tǒng)中的一種重要生產(chǎn)者。在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家利用衛(wèi)星遙感圖像發(fā)現(xiàn)了1600多處綠藻暴發(fā)點(diǎn)。
綠藻與溫度的關(guān)系比想象中更為復(fù)雜，在南極半島的部分地區(qū)，隨著氣溫升高，南極綠藻的總量可能會(huì)持續(xù)增長。未來的南極可能會(huì)變得更“綠”。
火紅的北極：北極放大效應(yīng)
從1960年到2019年，全球各地區(qū)平均溫度的變化。北極地區(qū)的升溫比全球其他地方更快。| 圖片來源：NASA-GISS
北極熱浪使西伯利亞的氣溫在夏季的開端飆升到了近38攝氏度。雖然北極的環(huán)境變化已經(jīng)持續(xù)發(fā)展了約30年，但這仍然是一個(gè)驚人的紀(jì)錄。
早在19世紀(jì)90年代，科學(xué)家就預(yù)測(cè)，大氣中二氧化碳含量的增加將導(dǎo)致地球變暖，特別是在北極地區(qū)，具有反射作用的雪和海冰的消失會(huì)加劇這一該地區(qū)的變暖。氣候模型指出，隨著溫室氣體濃度的增加，“北極放大效應(yīng)”會(huì)逐漸顯現(xiàn)，北極變暖的速度大約是全球變暖速度的兩倍。
根據(jù)哥白尼地球觀測(cè)計(jì)劃，西伯利亞西部今年經(jīng)歷了有記錄以來最炎熱的春天，這種異常的高溫預(yù)計(jì)不會(huì)很快結(jié)束。北極氣候論壇預(yù)測(cè)，至少在8月間，北極大部分地區(qū)的氣溫將高于平均水平。
為什么這股熱浪一直徘徊？目前還沒有人給出完整的答案。一般來說，熱浪與不尋常的急流模式有關(guān)，西伯利亞熱浪也不例外。一股持續(xù)的急流向北擺動(dòng)，將該地區(qū)置于氣象學(xué)家所稱的“脊”之下，當(dāng)急流像這樣向北擺動(dòng)時(shí)，會(huì)讓更暖的空氣進(jìn)入該地區(qū)，從而升高地表溫度。
我們確定的是，我們看到了熱浪的顯著影響，特別是讓海冰的消失變得更早了。在衛(wèi)星圖像中，西伯利亞海岸附近的冰看起來像“千瘡百孔”瑞士奶酪。俄羅斯北部拉普捷夫海的海冰范圍是自衛(wèi)星觀測(cè)以來一年中同時(shí)期記錄的最低值。
海冰損失也會(huì)進(jìn)一步影響溫度，形成一個(gè)反饋回路。地球的冰雪覆蓋反射著太陽的能量，有助于保持地區(qū)的涼爽。當(dāng)這層反射的“蓋子”消失后，顏色更暗的海洋和陸地會(huì)吸收熱量，從而進(jìn)一步提高地表溫度。在西伯利亞海岸的一些地區(qū)，海面溫度已經(jīng)非常高，而溫暖的海水將導(dǎo)致更多融化。
在陸地上，一個(gè)很大的問題是變暖的永久凍土，也就是在北極地形之下一直冰凍的土壤。當(dāng)房屋和橋梁下的永久凍土融化時(shí)，基礎(chǔ)設(shè)施可能會(huì)下沉、傾斜甚至坍塌。融化的永久凍土同樣造成了一個(gè)不太明顯但更具破壞性的問題。當(dāng)土壤融化時(shí)，土壤中的微生物開始將有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳和甲烷。這兩種溫室氣體都會(huì)加劇地球的變暖。
衛(wèi)星圖像顯示，由于永久凍土融化，巨大的燃料罐坍塌，導(dǎo)致諾里爾斯克的油泄露流入周邊河流。來源：Contains modified Copernicus Sentinel data 2020
在去年發(fā)表的一項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，從2007年到2016年的10年間，世界各地的永久凍土平均變暖了約0.3攝氏度，其中升溫最快的是西伯利亞地區(qū)。目前的西伯利亞熱浪如果持續(xù)下去，將在局部地區(qū)加劇永久凍土的變暖和融化。
極端的溫暖也增加了野火的風(fēng)險(xiǎn)。干燥的森林更容易發(fā)生火災(zāi)，當(dāng)森林燃燒時(shí)，留下深色的裸露的土壤，吸收更多的熱量，又會(huì)加速變暖。我們已經(jīng)看到北極地區(qū)發(fā)生了幾年極端的森林火災(zāi)。一些科學(xué)家推測(cè)，去年的西伯利亞火災(zāi)可能在泥炭沼澤中持續(xù)燃燒了整個(gè)冬天，它們今年或許會(huì)卷土重來。
北極正在發(fā)生的事情是真實(shí)存在的，這是令人不安的一種模式，高溫的北極也是地球發(fā)出的一個(gè)“紅色”警告。
藍(lán)色的高原：認(rèn)識(shí)高原湖泊
在氣候變化的同時(shí)，科學(xué)家也在努力了解并量化氣候因素的影響。6月29日，中國科學(xué)院青藏高原研究所發(fā)布了一項(xiàng)最新研究表明，根據(jù)科學(xué)估算，青藏高原湖泊蒸發(fā)總量為每年約517億噸，這相當(dāng)于3500多個(gè)西湖的水量。
青藏高原也被稱為“亞洲水塔”，這里湖泊密布，保存著重要的淡水資源。事實(shí)上，青藏高原的湖泊面積占到了中國湖泊總面積的一半以上。這樣準(zhǔn)確的估算結(jié)果為湖泊與氣候的相互作用，以及水資源儲(chǔ)量提供了可靠的數(shù)據(jù)參考。
研究人員表示，未來高海拔湖泊蒸發(fā)量的變化數(shù)據(jù)尚不清楚，但研究中的估算方法或許可以拓展到世界其他地區(qū)的湖泊，從而更好地理解未來全球水平衡和氣候變化的影響。
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