隨著全球變暖，北極正在發(fā)生巨大變化。近期，英國氣象局哈德利中心聯(lián)合國際研究團隊預(yù)測，若不采取措施限制溫室氣體排放，北極海冰可能在2035年完全消失。

海冰消融會增大不同種群接觸的可能，從而增加新病原菌的暴露。例如，英國自然科研旗下《科學(xué)報告》雜志于2019年11月發(fā)表的一項研究指出，北極海冰減少可能會讓感染海洋哺乳動物的病原菌更頻繁地傳播。相關(guān)研究也證明，北極海冰減少會對氣候造成不良影響并影響北極熊的生存狀況。

北極海冰

上述英國氣象局哈德利中心的研究論文題為《上一次間冰期北極無海冰現(xiàn)象為未來海冰消失提供證據(jù)》（Sea-ice-free Arctic during the Last Interglacial supports fast future loss），于當(dāng)?shù)貢r間8月10日發(fā)表在《自然·氣候變化》雜志。

作者在論文摘要中指出，地球未來的氣候變化可與上一次間冰期（所謂間冰期就是兩個冰期之間相對溫暖的時期）進行類比。為能準確預(yù)測未來北極的氣候變化，研究人員研發(fā)了一款新的氣候預(yù)測模型，并用其模擬上一次間冰期的北極氣候，從而驗證模型準確性。

在距今13萬年至11.6萬年的上一次間冰期中，北極陸地的夏季氣溫比前工業(yè)化時期（15—18 世紀）高4至5攝氏度。當(dāng)時的全球海平面高度也比現(xiàn)在高出6至9米。

據(jù)英國南極調(diào)查局介紹，數(shù)十年來，科學(xué)家們始終無法解釋北極在上一次間冰期出現(xiàn)的高溫天氣。英國氣象局哈德利中心的研究人員在論文中解釋，可能是因為無法正確獲取海冰的變化，之前的氣候模擬器沒有捕捉到氣溫升高的情況。于是，研究人員在新模型中納入了海冰和冰上融池（melt pond）的指標。冰上融池是夏季北冰洋的自然現(xiàn)象，由冰面部分融化形成。

他們使用新模型模擬了上一次間冰期的北極海冰，發(fā)現(xiàn)春季強烈的陽光導(dǎo)致大量冰上融池的形成。他們還發(fā)現(xiàn)，間冰期的海冰通常從6月開始減少，大部分在7月融化，到9月，北極的海冰全部融化。

研究團隊將新模型模擬的結(jié)果與一組經(jīng)觀測得到的北極間冰期氣溫數(shù)據(jù)比較，發(fā)現(xiàn)該模型與觀察結(jié)果的匹配度高達95%。同時，該模型成功地捕獲了北極間冰期的地理模式。

在驗證新模型的準確性后，研究小組使用該模型對未來北極海冰的狀況進行模擬。實驗表明，在高排放情景（RCP8.5）下，北極海冰可能在2035年消失。

為了對未來氣候作出評估，政府間氣候變化專門委員會（IPCC）提出了四個溫室氣體濃度情景，即RCP（Representative Concentration Pathway，代表性濃度路徑），按低至高分別為RCP2.6（低）、RCP4.5（中低）、RCP6.0（中高）和RCP8.5（高）。

新模型模擬得出的間冰期與前工業(yè)化時期海冰密度圖

觀察到的北極間冰期氣溫和模擬得出的氣溫

“這是第一次，我們看到間冰期的北極海冰是如何消失的?！痹撗芯抗餐谝蛔髡摺⒂蠘O調(diào)查局的Maria Vittoria Guarino博士表示，氣候模型的進步與優(yōu)化意味著可以對地球過去的氣候進行更精確地模擬，也有助于研究人員對未來氣候的預(yù)測。

作者在論文中指出，除了海洋直接吸收陽光的熱量，海冰融化的另一個原因是海洋通過積水和裸冰吸收短波輻射。春季和初夏期間，北極海冰表面會形成一個淺水池。這些冰上融池很大程度上決定了冰對陽光的吸收量以及反射量，會使海洋吸收更多的短波輻射，從而促進海冰融化。