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【北極物語】北極 33.5°C 發燒了!全球暖化骨牌效應由此起?

作者: 綠色和平專欄作者Wilson Cheung

來自香港的「極地科研與探險專家」 Wilson Cheung ,在綠色和平網站開設專欄,帶領你我進入香港人極少可親身經歷的極地探索與科研領域,期望透過 Wilson 的直擊分享,開闊你我對南北兩極的認識,增添我們守護極地的識見和能量。

如想緊貼極地最新情況,可追蹤 Wilson 的 Instagram : @polarwilson

2023 年 7 月,我們經歷了有歷史記錄以來最炎熱的一個月。目前,我正在加拿大哈德遜灣(Hudson Bay)工作,這裡位於北極圈附近,是數百隻北極熊的家園。然而,在 6 月 21 日,當地最高氣溫竟達到攝氏 33.5 度;令人驚訝且擔憂的是,北極的變暖速度是世界其他地區的兩倍。但是這種現象背後的原因是什麼?它將如何對全球產生顯著影響?

在這篇文章,我將深入探討北極變暖的原因,包括拆解北極暖化與大西洋經向翻轉環流(又稱大西洋經緯度翻轉循環,Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC)之間錯綜複雜的關聯─通過了解北極變暖對 AMOC 穩定性的影響,連同對溫鹽環流(又稱全球熱鹽循環,Thermohaline Circulation, THC)產生的連鎖效應,由此揭示北極變暖對全球氣候的重要影響,並逼切呼籲各地共同採取行動,應對氣候變化挑戰。

筆者在加拿大哈德遜灣遇上的北極熊。 © Wilson Cheung
筆者在加拿大哈德遜灣遇上的北極熊。 © Wilson Cheung

北極放大效應:衝擊地球氣候微妙平衡

近幾十年來,北極地區的變暖現象,遠比全球平均溫度上升來得急促─這種現象被稱為「北極放大效應」(Arctic Amplification),正對地球氣候的微妙平衡產生深遠影響;而了解這種暖化趨勢的根本原因和後果,對於理解地球氣候系統的相互聯繫至為關鍵。科學家通過長期觀測和收集數據,確立了全球暖化與北極放大現象之間的緊密聯繫,並發現兩者形成了所謂的「正反饋機制」(positive feedback)惡性循環。

北極暖化由多種因素驅使,其中一些是由自然過程引起,但人類活動的影響亦日漸增加。以下是 3 個導致北極變暖的關鍵因素:

  1. 溫室氣體排放:人類活動(如燃燒化石能源、工業生產過程和森林砍伐)釋放大量溫室氣體(如二氧化碳和甲烷)到大氣中,造成全球暖化,進而加劇北極暖化
  2. 冰層流失:全球升溫導致北極冰層融化,而冰層流失不僅導致海平面上升,還影響了地區的氣候和海洋循環
  3. 反照率效應:北極的白色冰雪反射太陽輻射,幫助保持地球表面的能量平衡。然而,隨着冰層減少,水和陸地暴露出來,吸收更多太陽輻射,進一步加速北極暖化
北極溫度上升,導致蚊子十分活躍;每次到陸上,都會被成千上萬隻蚊子「兵團」衝擊。 © Wilson Cheung
北極溫度上升,導致蚊子十分活躍;每次到陸上,都會被成千上萬隻蚊子「兵團」衝擊。 © Wilson Cheung

大西洋經向翻轉環流:解開氣候變化謎團的線索

在北極加速變暖的謎團中,一個關鍵因素是大西洋經向翻轉環流(AMOC)。AMOC 是一個複雜的海流系統,運作性質如同一條巨大輸送帶,將赤道的溫暖海水運送到高緯度,再將寒冷且密度較高的水帶回南方,其穩定性對於全球熱量的重新分佈,以至維持地球的氣候平衡皆舉足輕重。

另外,AMOC 亦是全球「溫鹽環流」(THC)機制的一部份,─這一整套由溫度和鹽度變化驅動的海水輸送過程,一直確保地球氣候系統正常運作。如今任何對這種微妙相互作用的干擾,都可能引發一連串影響,衝擊全球的氣候模式、海平面和海洋生態系統。

由於北極變暖加速了極地冰層融化,將大量淡水釋放到周圍的海域,破壞了大西洋北部的自然鹽度平衡,偏偏 AMOC 正仰賴鹽度來運作,導致 AMOC 的驅動循環模式受到削弱,影響其將暖水向北輸送、將冷水向南輸送的能力。最近有研究顯示,AMOC 的海水流速正在減弱!雖然短期影響未至如電影《明日之後》(The Day after Tomorrow)描述的情節誇張,但存在幾千年的微妙氣候平衡正面臨前所未有的挑戰,恐踏進一個超出我們認知的地步。

北極原住民因紐特人面對海冰不斷減少,有時也顯得無奈與無力應對。 © Wilson Cheung
北極原住民因紐特人面對海冰不斷減少,有時也顯得無奈與無力應對。 © Wilson Cheung

導致 AMOC 脆弱的另一重要因素,是海冰減少形成,連帶高密度冷水的供應相應減少,同樣影響了 AMOC 的強度和穩定性。AMOC 減弱或意味從赤道輸送向高緯度的熱量減少,導致區域和全球氣候發生混亂。

北極變暖與 AMOC 擾亂之間,同時形成了潛在的自我放大循環─隨着 AMOC 減弱,可能導致氣候模式改變,當風暴、熱浪等極端天氣事件更頻繁發生,反過來加速北極冰層融化,進一步加劇最初的問題。這些不同因素之間的複雜相互作用,使得理解和預測 AMOC 行為,對氣候科學家來說依然是一項具挑戰性的任務。

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開拓解決之道:支持北極原住民應對氣候變化

北極正在迅速變暖,對其脆弱生態系統和居住在此的社群帶來重大挑戰。隨着氣候變化的影響愈來愈顯著,我們必須制定有效策略以減輕其影響,保護脆弱的北極社區。而強調原住民知識的重要性,並建立具氣候韌性的基礎設施,可以為北極地區提供符合文化特色的可持續解決方案。

因紐特人世世代代在北極海冰上生活,積存大量口耳相傳與環境共存的知識。 © Wilson Cheung
因紐特人世世代代在北極海冰上生活,積存大量口耳相傳與環境共存的知識。 © Wilson Cheung

1. 發揮原住民知識

北極的原住民社區,世代以來與環境和諧相處,他們擁有寶貴的知識和洞察力,熟悉如何實踐可持續生活,從而適應嚴酷的環境條件。當認識到這些原住民智慧的重要性,我們應將其整合到氣候適應計劃中,通過與當地社區合作並從他們的經驗中學習,以制定更有效且符合文化特色的解決方案,應對北極變暖帶來的挑戰。

2. 建設氣候韌性基礎設施

隨着北極溫度升高,洪水、風暴等極端天氣事件變得更加頻繁,使脆弱人口置身風險之中。為了保護這些社區免受氣候變化日益增加的威脅,建設防洪設施、投資可持續房屋,並發展能夠適應氣候變化的基建,不僅保障居民,還有助維持北極地區生態系統的整體穩定。

隨着海冰面積消退,北極海象群的數目亦不斷減少。 © Wilson Cheung
隨着海冰面積消退,北極海象群的數目亦不斷減少。 © Wilson Cheung

3. 可持續資源管理

北極脆弱的生態系統,與當地居民的生計息息相關,他們在飲食和文化實踐中亦高度依賴自然資源。實行可持續與負責任的捕魚和狩獵方式、推廣可再生能源及低碳旅遊策略,是保護北極自然資源、為後代傳承留下重要遺產的方法。

4. 全球合作制定減排政策

氣候變化是一個全球問題,需要各地共同努力;尤其是北極變暖的影響不僅限於該地區,更伸延至全球氣候系統。通過國際合作和政策制訂,各國應加快實施更進取的氣候目標,減少溫室氣體排放,並支持保護北極及原住民社區的倡議。

一架被棄置在加拿大哈德遜灣的直升機,由當地藝術家塗上白鯨群圖案! © Wilson Cheung
一架被棄置在加拿大哈德遜灣的直升機,由當地藝術家塗上白鯨群圖案! © Wilson Cheung

5. 科學研究和創新

持續的研究和創新,對於理解北極暖化的複雜性、推行有效解決方案至關重要。科學家、決策者和社區居民攜手合作進行研究,並基於科學證據制訂政策,以及投放資源於發展尖端技術,有助研發突破性的解決方案,增強北極生態系統的整體韌性。

筆者每次前往加拿大北極地區進行研究前,都會在大學實驗室整理行裝。 © Wilson Cheung
筆者每次前往加拿大北極地區進行研究前,都會在大學實驗室整理行裝。 © Wilson Cheung

總而言之,北極暖化對全球溫鹽環流、特別是關鍵的大西洋經向翻轉環流構成嚴峻威脅。通過着眼於氣候變化緩解措施,解決北極變暖的根本原因,透過國際合作和研究來保護 AMOC,以及支持脆弱社區發展氣候韌性措施,我們可以共同努力,守護地球的氣候系統。這需要全球共識、堅定的承諾和合作,以減緩北極變暖的影響,為後代創造可持續的未來。

我們的下一代往後能否在北冰洋看到冰山,端賴我們當下的決心和行動。 © Wilson Cheung
我們的下一代往後能否在北冰洋看到冰山,端賴我們當下的決心和行動。 © Wilson Cheung

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