【北極物語】北極 33.5°C 發燒了！全球暖化骨牌效應由此起？
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。
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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。
文章目錄
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：
- 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
- 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
- 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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
