北極放大效應

北極放大效應,指的是全球變暖背景下,北極地區升溫幅度大於全球平均的現象。也叫“極地增溫放大”。據估計,2000-2010年間,北極地區溫度上升了1.35K, 達到了北半球平均增溫幅度的兩倍。

基本介紹

  • 中文名:北極放大效應 
  • 外文名:Arctic amplification
  • 所屬學科大氣科學氣候學
  • 其他名稱:極地增溫放大
機制,

機制

北極增溫放大現象早在上世紀中葉就已經被注意到,並被不斷嘗試解釋。早期研究人員將其歸因於冰反饋,即北極地區被冰雪所覆蓋,地表反照率較高,在全球變暖的背景下,冰雪融化,反照率降低,使得北極地區接收到更多的太陽輻射,進一步增大了變暖幅度。
冰反饋可以較好地解釋北極增溫放大現象,但是還不能完全令人滿意。在2006年左右,蔡鳴教授和中山大學的呂建華教授設計了一個簡單的四箱模型,證明了即使不考慮冰反饋效應,只要溫室效應造成全球變暖這個大背景在,通過熱通量的交換,就可以得到北極地區增溫大於全球平均的結果。
還有其他一些反饋機制可以用來解釋北極增溫放大現象,且都有各自的道理。自上世紀八十年代以來,歐洲、北美等地加強了空氣污染的治理,這些地區人類活動排放的氣溶膠減少,使得更少的氣溶膠被輸送到北極;由於氣溶膠能吸收或散射太陽輻射,在總體上對地球呈現冷卻作用,因此北極地區氣溶膠的減少使得更多的太陽輻射可以到達地表,促進變暖。此外,黑碳、沙塵等氣溶膠沉降到冰雪地表後,也會使反照率增加,吸收更多的短波輻射;氣候變化的空間不均勻性也導致大氣和海洋環流的改變,更多的熱量可能通過大氣環流行星波洋流等途徑傳輸到北極;環流的改變也可能使更多水汽被輸送到北極,在變暖的大背景下,大氣中水汽容納量也有所增加,水汽的增加導致向下的長波輻射增加。這些能量通量的增加,都可以造成北極地區的增暖。
總的來說,北極增溫放大是多種反饋機制共同作用的結果,以上各種反饋機制都對觀測到的北極增溫放大過程有所貢獻,都能部分解釋這一現象。

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