近年來，隨著全球變暖加劇，北極及其鄰近區(qū)域氣溫的破紀(jì)錄事件頻繁發(fā)生：
2019年至2020年的這個冬季莫斯科平均氣溫為0攝氏度，不僅比往年同期氣溫的正常值高了7.7攝氏度，下雪也成了不多見的現(xiàn)象，是140年來最溫暖的冬天，2019年也是俄羅斯有氣溫記錄以來最熱的一年；
（圖片來自NCEI）
2019年7月4日美國氣象局發(fā)布消息稱阿拉斯加州的安克雷奇國際機(jī)場氣溫達(dá)到32攝氏度，打破50年的高溫記錄，當(dāng)?shù)鼐用衿綍r穿棉衣，當(dāng)時出現(xiàn)了在冰雪之上穿短袖短褲滑雪、爬雪山的趣景；
2019年6月和7月分別是歐洲有史以來最熱的6月和7月，歐洲多國氣溫創(chuàng)歷史極值，數(shù)據(jù)顯示，空調(diào)的普及率在歐洲家庭中不到5%，當(dāng)年的空調(diào)銷售異?；鸨Ｒ缘聡鵀槔?，一臺空調(diào)要價650歐元，安裝費(fèi)卻要1350歐元，高昂的人工成本也令歐洲民眾苦不堪言；
2018年07月30日 位于北極圈之內(nèi)250公里的挪威城市巴納克也出現(xiàn)了百年難遇的罕見32℃高溫；
2020年1月全球陸地和海洋表面溫度為1880年有氣象觀測以來最暖的一月，2020年很有可能超過2016年成為有觀測記錄以來最暖的一年。
北極附近為什么頻現(xiàn)高溫呢？
這不僅和全球氣候變暖有關(guān)，
還和北極放大效應(yīng)有關(guān)。
（圖片來自Cohen等，2020）
什么是北極放大效應(yīng)？
北極地區(qū)是全球變化響應(yīng)最敏感的區(qū)域，北極地區(qū)地表氣溫的增暖速度是全球平均的2-3倍，稱之為北極放大效應(yīng)（Arctic Amplification）。過去30年來北極氣溫異常值越來越大，到2019年已經(jīng)升溫達(dá)3攝氏度以上。
（圖片源自AER）
北極變暖有那些影響？
北半球中緯度是世界人口的密集區(qū)，在北緯20-65N的溫帶和亞熱帶區(qū)域內(nèi)居住著約80%的世界人口。
北極變暖不僅影響北極地區(qū)，還與中緯度地區(qū)的天氣氣候具有密切聯(lián)系，北極變暖后，北極和中緯度的溫度梯度減小，導(dǎo)致大氣的正壓性增強(qiáng)，有利于中高緯度極端天氣的發(fā)生。
研究表明，北極變化與中國極端高溫、極端低溫、強(qiáng)降水、暴雪、霾日數(shù)，以及歐洲的高溫?zé)崂耍瑲W亞大陸北部冬季變冷趨勢，美國東北部暴風(fēng)雪等有密切聯(lián)系。
以美國東北部的暴風(fēng)雪為例，在北極加速變暖的階段，美國東北部發(fā)生強(qiáng)暴風(fēng)雪的城市數(shù)量明顯增加。
因此，在人口密集的北半球中低緯度越來越頻繁的極端天氣氣候事件對人類生命和財產(chǎn)安全構(gòu)成了直接的挑戰(zhàn)。
2.加劇水分循環(huán)
冰層是全球淡水的重要來源，儲存著全球70%以上的淡水，是地球上最大的淡水庫。短期內(nèi)，冰層融化可增加周邊河流水資源的供給，通過水分循環(huán)使降水增多，緩解干旱地區(qū)水資源短缺的狀況，改善生態(tài)環(huán)境，對灌溉農(nóng)業(yè)的發(fā)展和缺水地區(qū)生物的生存具有積極作用。但從長期來看，冰層融化會造成未來水資源供應(yīng)不足。
3.改變大洋環(huán)流
由于北極冰層融化及降雨量增加等因素，大量淡水匯入北大西洋和北太平洋，影響了北極附近的海水濃度。在過去的幾十年里，流向南部的深層海水鹽度變得越來越低，原因是北極冰層融化形成了大量淡水，通過海水運(yùn)動匯入北大西洋，改變了這些海域的海水鹽度。
海冰融化不會導(dǎo)致海平面上升，隨著北極變暖加速，格陵蘭冰蓋會進(jìn)一步融化，如果格陵蘭冰蓋完全融化，全球海平面將上升約7米，全球上百個海濱城市包括上海和廣州將沉入水底。
假如南極冰蓋、格陵蘭冰蓋、陸地冰川等的冰層全部融化，海平面將會上升約66米，絕大部分人口最集中、最繁榮、最發(fā)達(dá)的沿海城市將被淹沒，屆時，我國華北大部分（包括北京和天津）、華東部分、珠三角地區(qū)，倫敦、美國佛羅里達(dá)州、墨西哥灣等大部分區(qū)域、東京、京都等大城市都難逃厄運(yùn)，日本領(lǐng)土?xí)缓Ｋ毫殉墒畞韨€小島，更慘的是擁有1.6億人口的孟加拉國全國將會沉沒。
（圖為海平面升高66米后的海陸分布圖，圖片源自科學(xué)解碼）
極端高溫?zé)崂藭θ祟惖慕】诞a(chǎn)生有害影響，導(dǎo)致從抑郁到心臟病發(fā)作等各種疾病。例如2003年夏天襲擊歐洲的高溫?zé)崂耍谡麄€歐洲大陸奪去了超過7萬人的生命，其中大部分是老年人，根據(jù)一項(xiàng)研究顯示，美國每年超過600人死于中暑。
2019年夏季，歐洲諸多國家和地區(qū)都經(jīng)歷了前所未有的高溫?zé)崂颂鞖狻?/p>
法國衛(wèi)生部數(shù)據(jù)顯示，2019年6月24日-7月27日間連續(xù)兩輪高溫天氣共導(dǎo)致1435人死亡。
在2013-2015年，上海市高溫?zé)崂似谂c非高溫?zé)崂似谌巳悍且馔馑劳鲲L(fēng)險增加8.78%，冠心病死亡風(fēng)險增加15.83%。2013年上海高溫?zé)崂讼嚓P(guān)的超額死亡人數(shù)（超過該地區(qū)既往平均死亡人數(shù)）為1347人，占總超額死亡人數(shù)的71.3%，是2003-2012年熱浪相關(guān)超額死亡數(shù)平均值的3.9倍。
北極氣溫上升正產(chǎn)生蝴蝶效應(yīng)，使引發(fā)病毒和流行病傳播的一些因素被激活，病毒危機(jī)表現(xiàn)出比以往更復(fù)雜的形態(tài)。
首先，北極氣溫升高導(dǎo)致北冰洋冰層和陸上永凍土融化，被困在永凍土下數(shù)百萬年的遠(yuǎn)古病毒正“蠢蠢欲動”。
其次，覆蓋在北極海洋的冰層不斷消融，使得生活在大西洋和太平洋的生物開始融合。在冰層融化前，兩大洋的生物被北極厚厚的冰層阻隔，形成了相對獨(dú)立的基因系統(tǒng)，彼此間都缺乏抵御對方疾病的抗體。而冰川的消失，讓這些生活在不同區(qū)域，攜帶不同疾病的海洋生物相遇，不可避免將會導(dǎo)致一些致命疾病的傳播。
再次，氣候變暖使一些野生動物物種，被迫遷移到以前因過于寒冷而不適宜動物生存的地方?？梢韵胍姡澜绺鞯卮笈蝤B的棲息環(huán)境也會因氣候變化而變，候鳥的遷徙行為將隨之變化，這種變化使得人禽共染病毒有更多的機(jī)會得以傳播，如多種禽流感。
最后，雖然目前北極地區(qū)仍是一片荒涼，深層永凍土層尚可獨(dú)安一隅，但人類的科研和生產(chǎn)活動已開始在這一區(qū)域啟動，采礦和鉆井作業(yè)所需要的挖掘可能讓這些古老的凍土層暴露出來，如果那里仍然存在有活力的病毒粒子，將可能帶來未知的災(zāi)難。
這頭冰凍的長毛猛犸象遺體是在俄羅斯西伯利亞永久凍土地帶被發(fā)現(xiàn)的，距今約有39000年歷史
數(shù)據(jù)顯示，在2004年和2009年，病毒感染的幾率是其他年份的9.2倍，這與當(dāng)年海冰的消融有關(guān)。海冰消融導(dǎo)致極地動物尋找新的棲息地，隨著這些動物的遷移及與其他物種的接觸，可能會引入和傳播新的傳染病。研究人員表示，隨著北極海冰的持續(xù)消融，病毒跨越北太平洋和北大西洋傳播可能會越來越普遍。
法國科學(xué)家復(fù)活的一種在西伯利亞永久凍土中冷凍了3萬多年的巨型無害病毒
科學(xué)家還在冰川中發(fā)現(xiàn)了古老病毒。1999年，美國科學(xué)家在格陵蘭島深達(dá)2000米的地下冰芯樣品中檢測到了“番茄花葉病毒”的影子，由于這種病毒很穩(wěn)定，它們的基因組在冰層里埋藏了14萬年還能被檢測到。這也是目前發(fā)現(xiàn)的最為古老的病毒基因組痕跡。
西伯利亞永凍層病毒研究成果披露了更多的病毒信息。2014年3月，科學(xué)家在俄羅斯的西伯利亞凍土層中發(fā)現(xiàn)了迄今世界上最大的巨型病毒，長達(dá)1.5微米，可以在光學(xué)顯微鏡下直接觀察到，其生存的年代正是史前人類尼安德特人滅絕之時的3萬多年前，科學(xué)家將其命名為“西伯利亞闊口罐病毒”。
此外，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)永凍土內(nèi)的病菌已經(jīng)開始威脅人類。2016年夏天，西伯利亞亞馬爾半島上的一群馴鹿和游牧民患上一種神秘的疾病。有關(guān)“西伯利亞瘟疫”的謠言一度甚囂塵上。實(shí)際上，這種神秘疾病上一次出現(xiàn)在該地區(qū)還是1941年。當(dāng)時一個小男孩和一群馴鹿死亡后被確診罹患炭疽熱。病源是一具解凍的馴鹿尸體，而這頭馴鹿死于多年前的炭疽熱疫情。因此，科學(xué)家認(rèn)為，是氣候變暖促使永凍土層解凍，以致在此地區(qū)消失了75年的炭疽桿菌又卷土重來。
醫(yī)學(xué)專家對2016年亞馬爾半島的這次事件進(jìn)行了追蹤調(diào)查。雖然目前依然不清楚這種病毒是如何感染當(dāng)?shù)厝说?，但大多?shù)專家認(rèn)為，牛虻可能起到了中介宿主的作用。亞馬爾半島的夏季，是牛虻的繁殖高峰期，當(dāng)?shù)睾芏鄠魅静《寂c牛虻有關(guān)。
國際學(xué)術(shù)期刊《自然通訊》近日發(fā)表的一項(xiàng)研究顯示，加拿大北極地區(qū)的冰川正在以前所未有的速度消融，深藏地下4萬年的景觀逐漸暴露出來，同時古老的植被和古細(xì)菌也得以重見天日。
美國地質(zhì)勘探局的科學(xué)家表示，由于北極海冰融化，北極熊不得不到阿拉斯加北部的陸地上進(jìn)行繁殖，導(dǎo)致繁殖成功率下降，獵物也相應(yīng)減少，捕食期越來越短，對北極熊的生存造成影響。此外，北極冰層的融化造成北極狐食物減少、海豹棲息地改變、海鳥養(yǎng)育后代困難、冰藻數(shù)量急劇減少等一系列問題，威脅著北極生物的生存。
北極冰層的融化帶來的影響絕不僅僅涉及北極地區(qū)生物，還關(guān)系到人類生存的環(huán)境。冰層的融化改變了北極魚群的生存環(huán)境，漁場分布發(fā)生變化，將直接影響周邊國家漁業(yè)發(fā)展。此外，隨著北極冰層減少，海水里的營養(yǎng)物質(zhì)含量降低，威脅到以這些營養(yǎng)物質(zhì)為主要食物來源的海洋魚類和浮游生物；食物的減少會使一些種群開始萎縮，進(jìn)而威脅到以魚類為主要食物的食肉動物的生存；食物鏈變得日漸脆弱，最終將影響包含人類在內(nèi)的整個生態(tài)系統(tǒng)。
海冰減少還會帶來海洋酸化和永凍帶污染物大范圍擴(kuò)散等重大環(huán)境問題，影響海洋生物可利用的光合作用總量，影響大型哺乳動物的生存環(huán)境。
（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）
隨著北極氣候變暖，北半球中緯度地區(qū)頻頻發(fā)生極端高溫事件，發(fā)生森林火災(zāi)的風(fēng)險越來越高。
僅2018年上半年歐洲就發(fā)生了450起大規(guī)模的森林火災(zāi)，且嚴(yán)重森林大火的數(shù)量比過去十年多了40%，其中希臘的森林大火是歐洲1900年以來最大的森林火災(zāi)。
2020年新年伊始，澳大利亞一場“災(zāi)難級”的山火進(jìn)入了全球視野，整個世界都為之揪心，據(jù)統(tǒng)計，有5200萬的哺乳動物、6200萬的鳥類、3.89億的爬行動物在這場大火中喪生，1070萬公頃的森林和灌木被損毀。大量森林被毀壞，會導(dǎo)致地面反照率下降，吸收更多太陽輻射，還會導(dǎo)致大量的二氧化碳被釋放到大氣中，進(jìn)一步加速全球變暖。
北極加速變暖會導(dǎo)致格陵蘭冰蓋會進(jìn)一步融化，引起海平面上升，海水會向內(nèi)陸倒灌使得鹽土向內(nèi)陸擴(kuò)展導(dǎo)致土地鹽漬化和沼澤化，所以靠近沿海地區(qū)的種植面積會急劇減少，造成糧食產(chǎn)量下降。
全球氣候變暖將使世界主要糧食帶向極地擴(kuò)展，并且擴(kuò)展的速度是年平均氣溫每提高1℃，地球中緯度地區(qū)的農(nóng)作物等將向兩極推進(jìn)150公里左右，會使較為寒冷的高緯度地區(qū)的農(nóng)作物生長期延長，產(chǎn)量相應(yīng)增加。而世界上主要產(chǎn)糧地區(qū)是分布在中、低緯度地區(qū)，高緯度地區(qū)的耕地面積有限，因此高緯度地區(qū)所增加的糧食產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能補(bǔ)償其他地區(qū)糧食的減產(chǎn)。
在接近極地和中低緯度高山區(qū)域，很多設(shè)施比如公路、房屋等都建設(shè)在多年凍土之上。據(jù)估計，全球大約350萬人生活在多年凍土或鄰近區(qū)域。一旦多年凍土開始部分消融，上層土地開始變得非常不穩(wěn)定，滑坡等地質(zhì)災(zāi)害必然會加快，破壞建造在其上的設(shè)施。圖5是加拿大一個小鎮(zhèn)上被不穩(wěn)定的土地破壞的道路。受不穩(wěn)定的多年凍土影響的區(qū)域還有俄羅斯、阿拉斯加、挪威、中國高原區(qū)（青藏高原）等等。
（圖自Yellowknife.RyersonClark）。
事物的變化往往具有兩面性，北極海冰融化對全球氣候、生態(tài)等產(chǎn)生消極影響的同時，也產(chǎn)生了一定的積極影響。
北極地區(qū)的資源價值將進(jìn)一步顯現(xiàn)。北極海域的冰層融化使北冰洋底的石油、天然氣等海洋資源的開采變得可行。北極海域洋底的一半為大陸架，自然地質(zhì)特征決定了北極海域擁有豐富的石油、天然氣及礦物質(zhì)儲量，但是過去北極海域常年冰封，惡劣和艱苦的氣候條件使開發(fā)這些海洋資源遙不可及。而氣候變暖使曾經(jīng)長期被人忽視的海域，在不久的將來可以變成開發(fā)利用的“風(fēng)水寶地”。
北極航線的經(jīng)濟(jì)價值將得以實(shí)現(xiàn)。北極航線是指北冰洋上連通太平洋與大西洋的航線，目前包含西北航線和東北航線，前者為繞過加拿大北部的航線，后者為繞過西伯利亞北部的航線。這兩條航線更接近球面上兩點(diǎn)之間的最短連線（大圓航線），是連接太平洋北部與大西洋北部的最短航線。未來，由西北航線和東北航線形成的新“大西洋-太平洋軸心航線”，將成為北美、北歐和東北亞國家之間最近的海上通道，亞、歐和美洲之間的航線將縮短6000~8000公里。
北極航線通航的重要意義體現(xiàn)在它連接的是世界最為發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)區(qū)域。世界經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家大多集中在北半球的中高緯度地區(qū)，北極航線為這些國家的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易提供了更便捷的通道。北極航線一旦全線開通，必將對世界航運(yùn)格局產(chǎn)生重大影響。
