北極融冰影響氣候變遷？極地探險研究專家，分析2022極端氣候成因
2022 年全球接二連三傳出極端天氣報導：巴西半年內四遇洪水重創、孟加拉及印度東北部地區暴雨成災、巴基斯坦約 33% 國土恐遭淹沒，與此同時，歐洲卻正經歷 500 年大旱危機，歷史遺跡紛紛重見天日。極端天氣頻頻發生的原因是什麼？熱浪、水災、地震竟然源於極地暖化？您我可以怎麼做？綠色和平訪談首位華裔極地探險及研究專家張偉賢（Wilson Cheung），為您抽絲剝繭，細究 2022 極端氣候的背後原因——極地氣候改變。
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極地融冰不只是暖化的果，更是極端氣候的因
訪問一開始，Wilson 就先描述 2022 年三、四月在加拿大北極圈的巴芬島（Baffin Island）所看見的景象。他搭乘直升機觀察冰川時，只見一大片正在融解的冰川變得像河流一般。Wilson 一看到這現象便心知不妙，三、四月是北極的春天，融冰速度理應不會這麼快，但如今融冰情況竟然肉眼可觀，顯示情況極為嚴峻。
「現在的北極，就像原本穿白色衣服的人，換了件黑色衣服。」
北極越來越熱，海冰不斷縮減，使北極冰層天然的「白衣服」不見了，曝露出底下深色的海洋。長期曝露於日光下的北極海，由於失去海冰反射太陽輻射，反射率（albedo）下降，導致吸收很多陽光而變得溫暖。
與此同時，海冰融化，使更多水氣蒸發，讓北極變得更加潮濕。久而久之，北極不再下雪，而是下雨。Wilson 擔憂這現象將加劇冰川融化，降雨量增加也表明海冰將消融得更快。
「這就是所謂的正反饋作用（positive feedback mechanism），惡性循環不斷令海冰極速融化，再進一步令北極變得更熱。」
北極冷空氣漸漸消失，難以制衡北非熱空氣
Wilson 也以多年進行冰川學和極地研究的經驗推斷，近期頻頻發生的熱浪，恐怕也與北極升溫脫不了關係。
他指出，以往在夏天，北極冷空氣一直為較低緯度地區擔當制衡熱空氣的重任，讓各地夏天維持在炎熱但依然宜居的溫度。
背後的原理是，北極大多數的冷空氣因沉降集中在低空，形成極圈地面的高氣壓地區，所以極圈內的冷空氣會流向歐洲、西伯利亞及北美中部等較低緯度的低氣壓地區，為當地降溫。
然而，現在的冷空氣無法南下，Wilson 相信是源自於極地渦旋（Polar Vortex）的減弱所致。極地渦旋意指因冷空氣下沉而令極圈高空上形成的冷低壓巨大環流，它會包圍着寒冷氣團並以逆時針方式迴旋極地。（延伸閱讀：為什麼全球暖化天氣還這麼冷？極地渦旋波動造成北半球異常寒冬）
本來，極地渦旋促使在北緯 66 度 33 分有一條高速氣帶的出現，產生了夏季風並會攜帶冷空氣至歐洲等地。不過，面對北極以超出全球平均一倍的速度暖化，溫差階梯（temperature gradient）減少、南北地區的氣壓差距窄化，進而減弱了極地渦旋，令北極冷空氣無法吹襲至南方。
簡單來說，北極冷空氣就如同一部巨型風扇，為低緯度地區降溫，但現在風扇壞了、無法運行。
今年第二季歐洲等地的破紀錄熱浪，Wilson 解釋是受到北非熱空氣北上滲透的歐洲，失去了北極冷空氣的制衡，導致熱空氣一直停留歐洲等地。
「最簡單的說法就是，現在北極不夠冷，使歐洲等地失去了『冷空氣』。」然而 Wilson 重申，這個解釋仍然是停留在理論階段。「氣候變得很快，我們還沒有足夠的知識或數據去解釋現在的現象。」
目前，德國的極地研究中心有 4 部超級電腦正在運算氣候變遷。然而，雖然電腦不斷計算，仍然欠缺許多因素完整解釋現況，甚至無法預測將來走向。「我們科學家還沒有找到答案，而其實我們應該要投注更多資源去做研究。」
洋流力量減少，低緯度地區冬暖夏涼不再
Wilson 進一步分享極地與海洋的關係。北極對全球洋流有著巨大影響，暖寒海流隨著洋流系統的推動，平衡各地冷暖。其中，位於冰島與格陵蘭之間的佛拉姆海峽（Fram Strait），是北極海與世界海洋接壤的樞紐，對全球氣候系統影響深遠。
「我會說佛拉姆海峽是推動全球洋流運作的咽喉。冷、熱兩股海流在此交會、進行對流，這個過程也帶動了全球洋流系統（global ocean current）的運作。」
為什麼北極海對洋流及氣候有關鍵影響？
Wilson 說明，除了較低的水溫，北極海是全世界鹽度最低的海洋。由於北極海被土地包圍，所以很多河流的淡水會流入北極海。透過海底的沉積物研究，科學家也發現遠古北極海本來是淡水湖，直到佛拉姆海峽的「開通」，北極海與世界海洋開始連接，成為了全球溫鹽環流（Thermohaline circulation）的重要形成機制。
溫鹽環流的原理，就是透過鹽含量、溫度相異的水質不斷混合，繼而產生有效的對流。一直以來，北極海比世界海洋的水溫低上許多，加上海冰鹽含量只有約 4‰ ，遠低於海水的約 35‰ ，綜合兩個因素，世界海洋的高鹽高溫暖流水和北極海的低溫低鹽寒流水產生有效對流。
「這與我們煮湯時冷水下沉、熱水上升而產生對流的原理相近。」他解釋道。
歐洲過去冬暖夏涼，是因為墨西哥緯度的熱量經由洋流被帶入歐洲，令當地冬暖；而同一時間，夏天又會順著洋流將熱量帶回至墨西哥灣，令歐洲夏涼。如今，北極海因融冰失去了海冰的保護，導致吸熱量的增加，繼而使全球洋流運行得不太順暢、甚至短暫失衡。
「簡單來說，就好像開車時引擎沒力一樣。」洋流「失去動力」，使低緯度地區失去冷水流，引發各地熱浪不斷。北極暖化使海冰融化，也使北極海鹽度減低，溫差減少更導致海水對流減弱。
熱浪以外，水資源威脅岌岌可危
極地氣候變遷威脅到的，並不只是全球洋流系統，整個水循環也產生了巨變。
雖然現時天氣炎熱，但洪水不斷發生。Wilson 指出洪水的出現與泥土（soil）息息相關。泥土有吸收水份的作用，但泥土經過曝曬一至兩週後，會變成灰（particles）。所以大雨發生時，泥土不再吸水，灰化的泥土會隨著雨水慢慢沖向排污系統，導致淤塞。「所以，過去一年，即使是德國這樣的先進國家都會有水災的情況出現。」
阿爾卑斯山為全球最高的水塔（water tower）之一，是水循環的重要元素，然而由於當地降雨量減少，以致積雪和河流水量下降，繼而令所有淡水來源銳減。目前，義大利等地也開始限水，以解決供水量極為緊張的問題。
Wilson 慨嘆極地氣候變異影響的不只是歐洲，亞洲乃至全世界，都受到水資源短缺所威脅。
「冰川反彈」，全球地震頻率及強度增加
除了對氣候、海洋及水資源造成影響，Wilson 警告冰川融化還會構成另一個重大威脅：頻率和強度節節上升的大地震。
地殼浮在地幔上，是源於密度較低的結構，如今冰川逐步消失，令地殼的密度越來越低，導致地殼上升，造成「冰川反彈」（Post glacial rebound）。地殼變得飄浮不定時，將可能導致地球產生更多地震活動。
Wilson 以位於環太平洋火山帶（Pacific ring of fire）的日本與臺灣為例，身處地震帶的這兩地在未來只會有越多越多的地震出現。
以綜觀角度思考，省思人與地球的關係
探討過種種氣候變遷，可見極地氣候嚴重影響世界，Wilson 感嘆﹕「北極真的離我們很遠嗎？其實只是看你怎麼定義大自然與自己的關係而已。」他認為，我們不應該只思考「所處環境」與「氣候」的關係，必須增加自己身為地球一份子的覺悟。
他也分享「總觀效應」（ Overview Effect，又譯綜觀效應）。這是指太空人從太空觀看地球時所經歷的認知轉變︰當我們由大部分人無法體驗的角度觀看熟悉的地方時，會產生對疆界的超越感、以及與所有人類的聯繫——原來這一顆小小的黯淡藍點，已是我們擁有的全部。身為極地工作者，面對著瞬息萬變的南北極，同樣激起了 Wilson 對地球的認知轉變。
所以，當新聞大幅報導歐洲和其他先進國家的氣候新聞時，Wilson 也提醒大家不要忘記非洲等地同樣經歷著嚴重的氣候變遷。我們放眼關注的氣候問題，必須要以整個地球的角度出發。
作為科學家，他雖然尚未掌握足夠數據預測將來的氣候走勢，但他可以明確告訴您我︰不論全球或亞洲，未來我們只會面臨更多極端天氣。
面對極端氣候來臨，我們真的無能為力嗎？
其實不然。
Wilson 表示群眾力量很重要。您我的日常生活，小至買一件衣服，如果在消費時可以認真考慮，盡量減低對大自然造成的損害並念及永續發展（Sustainability），以支持環境友善的時裝品牌，取代便宜且款式多樣的快時尚（fast fashion），改變就會來臨。「透過支持友善環境的店家及商品，從而淘汰對環境造成傷害的商家。」他舉例，歐洲有民眾自發性地光顧選購紙吸管的店家，從而令使用塑膠吸管的商家消失。
因人類行為加劇的氣候變遷，正對自然環境造成危險和全面性的破壞，並影響著全球數十億人的生活。要挽救失控的升溫趨勢，必須仰賴全人類共同行動。綠色和平將持續在全球推動企業與政府落實減碳政策、全面淘汰化石燃料、轉用再生能源、保護自然生態，在這關鍵時刻，守護地球家園的行列，亟需有您加入！
本文改寫自【和你講氣候變化】極地科研專家 Wilson Cheung 看 2022 上半年極端氣候（註：Wilson Cheung 為綠色和平香港網站的專欄作家，每月撰寫專欄文章）