新奧爾松是北極科學(xué)考察的重要據(jù)點(diǎn)，它位于挪威的斯匹次卑爾根島的峽邊上，旁邊就是巴倫支海。這里建有很多木制房屋，是世界上最靠北的人類定居點(diǎn)。包括挪威、法國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、荷蘭、意大利、日本、韓國(guó)、印度和中國(guó)在內(nèi)的十個(gè)國(guó)家，在這里建立了自己的研究站，同時(shí)還有許多其他國(guó)家的科學(xué)家們也經(jīng)常來(lái)往于此?？茖W(xué)家們選擇來(lái)此處研究，一是因?yàn)檫@里具有觀測(cè)北極環(huán)境的良好條件，二是因?yàn)榕餐畬?duì)北極科考所持的開明政策。

如果你想要研究一下云、黑雁、地震、海上浮冰、浮游動(dòng)物，或者各種污染物等北極和全球變化的指示器，新奧爾松就是你的最佳觀測(cè)地。在這里人們要遵守的幾條守則是：進(jìn)屋脫靴，出門帶槍（因?yàn)榻?jīng)常有北極熊出沒(méi)），禁插國(guó)旗。人們盡量避免出現(xiàn)國(guó)家這種帶有地域色彩的勢(shì)力劃分，所以他們雖然勉強(qiáng)能夠忍受中國(guó)科考站門口的大理石獅子，但路過(guò)時(shí)還是會(huì)忍不住皺皺眉頭。

顯然，正在消融的北極冰川是新奧爾松科考人員們的主要議題。記者于冬末時(shí)節(jié)來(lái)此采訪時(shí)發(fā)現(xiàn)這里的峽灣竟然已經(jīng)解凍了。前端的冰川面積正迅速減少，這種情況太不正常了！

最近，科學(xué)家們開始檢測(cè)海冰動(dòng)向。這項(xiàng)活動(dòng)確切的說(shuō)在上世紀(jì)五十年代就開始了，當(dāng)時(shí)是在核潛艇上進(jìn)行的。衛(wèi)星監(jiān)測(cè)海冰活動(dòng)開始于1979年。自那時(shí)起，夏季海冰就以每十年12%的速度減少。這跟過(guò)去三十年的氣候變化模式預(yù)測(cè)的趨勢(shì)相符，這就表明科學(xué)家們關(guān)于全球變暖的數(shù)學(xué)模擬基本是正確的?？茖W(xué)家們結(jié)合北歐史詩(shī)、捕鯨和花粉記錄、航海日志、融化后的冰筏蓋的殘骸、硅藻類（海底沉積物中的硅化海藻）、冰核和樹木的年輪，已經(jīng)推導(dǎo)出了北極過(guò)去情況的記錄，這份記錄表明，目前的夏季海冰覆蓋量是近2000年以來(lái)最小的。有記錄以來(lái)——可追溯至1880年——最炎熱的六個(gè)夏天均發(fā)生在2004年以后。政府間氣候變化委員會(huì)提供的數(shù)據(jù)表明，上一次極地地區(qū)溫度異常溫暖還是發(fā)生在約12.5萬(wàn)年前。

實(shí)際上，這一轉(zhuǎn)變過(guò)程比人們預(yù)期的要快得多。北極理事會(huì)發(fā)布的2011權(quán)威評(píng)估稱，“冰凍圈正在經(jīng)歷迅速的變化，實(shí)地觀測(cè)和推理模型都不能完全解開這一變化的全部，這一點(diǎn)越來(lái)越清楚了”。反射效應(yīng)可能更能夠解釋這些變化，2010年《自然》雜志發(fā)表的一篇文章也證實(shí)了這一點(diǎn)。該文章的作者是美國(guó)人，他發(fā)現(xiàn)，極低氣溫上升最快的時(shí)間段是秋季，此時(shí)海冰數(shù)量最少，薄薄地覆蓋在新近裸露的海面上。然而事實(shí)比人們預(yù)測(cè)的還要嚴(yán)重，這種正面的反饋在整個(gè)融化過(guò)程中都積極存在著，比如，當(dāng)白雪融化，黑色的海冰露出之時(shí)；當(dāng)冰上出現(xiàn)了融化出的水塘；當(dāng)海水再一次露出海面。每次變化過(guò)程中，北極表面都要吸收更多的熱量。

薄冰之上

與此同時(shí)，海冰還出現(xiàn)了變薄的現(xiàn)象，由于較薄的冰層更容易融化，因此，這加速了海冰面積的減小。劍橋大學(xué)的彼得·瓦德漢姆斯（Peter Wadhams）估計(jì)，目前冰層的平均厚度大概只有上世紀(jì)七十年代的一半，而導(dǎo)致這一情況發(fā)生的主要原因有兩個(gè)。首先，海面溫度上升：2007年夏季，北冰洋沿岸溫度達(dá)到7攝氏度——這一溫度甚至都能讓普通人在里面心曠神怡的游泳了。其次，上世紀(jì)九十年代初起，北極地區(qū)季風(fēng)開始延長(zhǎng)并且向東轉(zhuǎn)移，這被稱作北極振蕩。這使得許多冰從北極西北部的旋轉(zhuǎn)洋流——波弗特渦流轉(zhuǎn)移到北冰洋的另一股來(lái)自西伯利亞的主要洋流——穿越極點(diǎn)洋流中去。因此，許多陳年厚冰都被沖進(jìn)了大西洋，卻沒(méi)有再形成新的冰層來(lái)替代它們。

最近，人們也開始關(guān)注一些之前并不為人們所熟知的溫室氣體，其中就包括臭氧、甲烷，還有柴油車尾氣和森林大火釋放出的煙灰，人們稱之為“短期氣候影響因子”。盡管這些成分在大氣中只停留相對(duì)較短的時(shí)間，但卻可以產(chǎn)生巨大地溫室效應(yīng)。煙灰，或者炭黑，平均能在大氣中停留六天，然而二氧化碳卻能夠停留數(shù)個(gè)世紀(jì)，甚至上千年。然而，意外的是，炭黑卻能給冰雪覆蓋的北極產(chǎn)生強(qiáng)大的溫室效應(yīng)，因?yàn)榻?jīng)歷雨雪之后，黑色煙灰會(huì)落在白雪或冰層之上，繼而會(huì)吸收更多的熱量。

據(jù)推測(cè)，在上世紀(jì)三十年代，美國(guó)和歐洲各國(guó)工廠排放的大量煙灰進(jìn)入大氣層，飄到北極，引起了北極地區(qū)的初次變暖。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署預(yù)計(jì)，在未來(lái)三十年，減少炭黑和甲烷的排放能夠?qū)⒈睒O的變暖程度降低三分之二。盡管這樣做并不能阻止夏季海冰的消失，但是卻能將這一過(guò)程減緩一、二十年。

隨著新奧爾松的春季來(lái)臨，北方的管鼻藿飛過(guò)峽灣，科考活動(dòng)也開始了 ，來(lái)自法國(guó)的一隊(duì)煙灰研究人員首先抵達(dá)這里，他們來(lái)不及放下行囊便直奔新奧爾松附近的齊柏林山，這座山海拔473米，山頂建有一座實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室中裝滿了各式精密儀表和隆隆作響的發(fā)動(dòng)機(jī)，這些發(fā)動(dòng)機(jī)能將吹過(guò)山頂?shù)目諝馕M(jìn)來(lái)。幸運(yùn)的話，這群法國(guó)人很快就能揭示出煙灰在北極冰川融化過(guò)程中所起的作用。然而，冰川融化的主要原因已然明了。實(shí)驗(yàn)室中負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)大氣二氧化碳含量的儀表盤讀出了398ppm（百萬(wàn)分之三百九十八）的單位含量，這比工業(yè)革命之前的數(shù)字增加了40%。

憂心如“?！?/b>

大約在12.5萬(wàn)年前——政府間氣候變化委員會(huì)認(rèn)為那是最近一次氣溫比現(xiàn)在更高的時(shí)間——極低冰川融化的海水將海平面提高了四到六米。如果那一狀況再次發(fā)生的話，全球十億人口將無(wú)家可歸，全球多數(shù)主要城市，包括紐約、倫敦和孟買，都將被淹沒(méi)。不幸的是，由發(fā)生這種情況的可能性非常高——盡管這種事情可能會(huì)在幾個(gè)世紀(jì)后才發(fā)生——但已經(jīng)足夠令人感到不安的了。

2007年，政府間氣候變化委員會(huì)預(yù)測(cè)本世紀(jì)末海平面將上升59厘米，但是受全球巨大冰層的影響，這一預(yù)測(cè)出現(xiàn)了很多不確定性。格陵蘭島的冰層厚達(dá)三公里（約合1.9英里），如果融化成水，結(jié)果足夠?qū)⒑Ｆ矫嫔?.5米；南極的冰原更大，如果全部融化，將能夠把海平面提高57米。最近幾年，這些冰原都在接受著衛(wèi)星監(jiān)控，而衛(wèi)星監(jiān)控的第一批數(shù)據(jù)在1992年就已獲得。截至2000年，冰原似乎相對(duì)穩(wěn)定，因?yàn)榻笛┑脑龆鄰浹a(bǔ)了邊緣上日益增多的消融。

最近格陵蘭島冰原消失的速率——約2000億噸每年——表明，如今的消融率是十年前的四倍。

但是，如今的格陵蘭島已經(jīng)發(fā)生了一些變化。最近冰層的消融率——約2000億噸每年——是十年前的四倍。人們認(rèn)為，半數(shù)的冰原消失是由氣候變暖引起的。另外一半原因是全球氣候變暖或大西洋流改變引起的海水溫度上升。結(jié)果，海水正在以比以往更快的速度吞噬著冰原的邊緣。2002年到2007年間，西格陵蘭島的大冰原雅各布港每年都縮小3千米，總計(jì)流失360億噸冰。

如果其后能夠很快穩(wěn)定下來(lái)，冰蓋也會(huì)慢慢穩(wěn)定下來(lái)，冰原的消融量會(huì)慢慢減少，屆時(shí)海平面也只會(huì)升高幾厘米而已。然而，如果氣候變暖持續(xù)下去的話，冰蓋就會(huì)持續(xù)消融。早晚會(huì)達(dá)到傾斜點(diǎn)，那時(shí)候的冰川消融將會(huì)是毀滅性的。哥本哈根大學(xué)的多爾特·達(dá)赫-杰森（Dorthe Dahl-Jensen）對(duì)這一課題進(jìn)行了深入研究，他問(wèn)道：“冰蓋還能保留多久？我們尚不知道，因?yàn)槲覀冞€沒(méi)有完全弄明白什么對(duì)冰流的速率起決定性作用?！钡潜ㄏ诘默F(xiàn)象過(guò)去也發(fā)生過(guò)。大約15000年前，面積從北英格蘭延伸到西伯利亞的巴倫支海冰原在約1000年內(nèi)消融了，其原因可能是海水溫度的上升。

正在消融的冰川讓人們不得不擔(dān)心另一個(gè)問(wèn)題：海水的往復(fù)循環(huán)是否會(huì)受到影響。溫暖的表面水層流向北方，隨之降溫，含鹽量增加，海水濃度就會(huì)升高。高濃度的海水沉到海底，在深海流回南方。墨西哥灣暖流和其北部的北大西洋漂流都是這一循環(huán)系統(tǒng)的一部分，這就是為什么冬季挪威沿岸要比加拿大溫度高出20攝氏度，盡管兩者緯度相同。

深海沉積物表明，之前這一系統(tǒng)曾發(fā)生過(guò)多次停滯，發(fā)生停滯是因?yàn)榇罅康魅氡贝笪餮?；其中一次停滯發(fā)生在約8200年前，那次停滯是北美一座巨大湖泊忽然干涸引起的。那會(huì)使得大西洋的表層水域密度降低，更不容易下沉。如今，大西洋的表層水域密度越來(lái)越小了，其原因有好多個(gè)：北極冰川消融，表層水溫上升，海底沉淀物增加，以及由于海冰形成導(dǎo)致的鹽濃度減少等。

2005年，南安普敦國(guó)家海洋中心的哈里·布萊登（Harry Bryden）和他的同事們一起在《自然》雜志上發(fā)表了一篇論文，發(fā)布了測(cè)量海水循環(huán)的第一手?jǐn)?shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)似乎表明，跟1957年相比，海洋循環(huán)系統(tǒng)的速度降低了30%。然而，隨著人們掌握越來(lái)越多的數(shù)據(jù)，似乎季節(jié)的起伏變化才是造成這種區(qū)別的主要原因。盡管很多人認(rèn)為循環(huán)減緩有可能發(fā)生，但是卻沒(méi)有任何一個(gè)氣候模型預(yù)測(cè)本世紀(jì)會(huì)發(fā)生這種循環(huán)減緩。

并非北極的所有活動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致進(jìn)一步的氣候變暖。河流、湖泊和海面的冰量越少，水的蒸發(fā)就越多，這可能會(huì)增加大氣中層的云量，而云量的增加又會(huì)產(chǎn)生冷卻效應(yīng)。暴露的海面蒸發(fā)量的增加也意味著降雪量會(huì)增加，降雪又能夠補(bǔ)充冰蓋的損失（盡管隨著冰原邊緣的迅速消融，冰蓋的坡度會(huì)越來(lái)越大，這會(huì)導(dǎo)致冰蓋越來(lái)越不穩(wěn)定）。但這至少能為人類更大的擔(dān)憂——北極永久凍土帶的迅速升溫——帶來(lái)一絲安慰。

最好一直冷下去

北半球大約有1/4的面積（包括北極陸地的大部分）都被凍結(jié)的巖石、土層和有機(jī)碳覆蓋著。它們歷經(jīng)千年才形成，從幾厘米到上千米，厚薄不一，最厚的位于西伯利亞，達(dá)到1500米。北極淺灘大陸架有很大一部分覆蓋著 永久凍土。2009年人們估計(jì)，陸地永久凍土里可能含有1.7萬(wàn)億噸的碳，是大氣中碳含量的約兩倍。還有人估計(jì)，海底永久凍土層還含有0.5萬(wàn)億噸二氧化碳。除此之外，凍土中可能還有0.8萬(wàn)億噸碳是以甲烷水合物（一種發(fā)現(xiàn)與上世紀(jì)六十年代的白色冰狀物質(zhì)）的形式存在著。

盡管開采起來(lái)很有難度，但是甲烷水合物很有可能成為巨大的能源來(lái)源。據(jù)估計(jì)，全球的甲烷水合物總量?jī)?chǔ)存能源比其他所有已知的化石燃料都要多。但是，即使一小部分的甲烷水合物突然釋放出來(lái)，其造成的溫室效應(yīng)都將是災(zāi)難性的。甲烷是一種短期溫室氣體——在大氣中停留六到十年就會(huì)被氧化——但是在吸收熱量方面是二氧化碳的二十五倍。并且這種水合物的穩(wěn)定性尚不確定。

鑒于這些研究的危險(xiǎn)性很高，因此關(guān)于凍土層的研究還十分少見。馬里

蘭大學(xué)（位于巴爾的摩縣）的永久凍土專家里奧尼德·尤爾加諾夫（Leonid Yurganov）承認(rèn)：“關(guān)于永久凍土的知識(shí)，我們有許多空白?！钡亲罱恍┭芯勘砻鳎淄椴惶赡馨l(fā)生突然的大規(guī)模釋放。將冰核研究追溯至80萬(wàn)年前，也并未發(fā)現(xiàn)類似事件。然而，凍土層和海底碳元素的緩慢釋放也可能引起大規(guī)模氣候變暖，并且這種可能性還很大。

永久凍土層一旦解凍，其中的有機(jī)質(zhì)，要么被微生物快速分解，釋放出二氧化碳，要么在密閉的水環(huán)境中被一群叫做甲烷菌 的細(xì)菌吞噬，釋放出甲烷。不論哪種方式，凍土層都會(huì)成為溫室氣體的來(lái)源。然而，細(xì)菌還會(huì)產(chǎn)生硝酸鹽，硝酸鹽會(huì)促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，所以溫度升高了的土層會(huì)再次把碳固定下來(lái)。如今，這三個(gè)過(guò)程正在同時(shí)發(fā)生。

2011年，美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局 的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，北極大部分永久凍土層的溫度正在升高。盡管還沒(méi)有記錄表明加拿大西部的凍土層表面已然發(fā)生變化，但是已經(jīng)成立了三十年，位于阿拉斯加的永久凍土層研究站已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了永久凍土曾的最高氣溫紀(jì)錄。去年，美俄聯(lián)合研究組觀察到了甲烷的痕跡，有些出現(xiàn)在長(zhǎng)達(dá)一公里的區(qū)域內(nèi)，從西伯利亞海里以氣泡形式冒出，這表明該處的永久凍土層不能封住下面的甲烷水合物了。這種甲烷的釋放可能由多種原因引起，比如，海底沉積物的累積，熱收縮，地震活動(dòng)，以及永久凍土層溫度升高，等等。 但是目前尚不清楚具體是由什么原因引起的。

去年，41位永久凍土層科學(xué)家在《自然》雜志上發(fā)表了一份調(diào)查，這給我們提供了很好的指引。科學(xué)家們預(yù)測(cè)，按照當(dāng)前的全球變暖速率，到2100年，48%到63%的陸地永久凍土層會(huì)在三米深的范圍內(nèi)解凍。他們預(yù)計(jì)，在這一過(guò)程中，7%到11%的儲(chǔ)存有機(jī)物質(zhì)會(huì)釋放到空氣中。其中只有2%是以甲烷的形式釋放出來(lái)，但僅僅這一點(diǎn)就要對(duì)隨之而來(lái)的氣候變暖負(fù)30%到50%的責(zé)任。要阻止這種釋放是不可能的：這一過(guò)程可能會(huì)持續(xù)數(shù)百年的時(shí)間。

2009年和2010年，歐洲和美國(guó)經(jīng)歷了兩次有記錄以來(lái)最冷的冬天。發(fā)生這種現(xiàn)象并非由于全球變暖現(xiàn)象停止了，而是由氣候系統(tǒng)的復(fù)雜性決定的。極地氣候變暖改變了熱帶和極地間的溫度梯度，這也影響了整個(gè)北半球的氣候模式。最近發(fā)表的一些文章，包括中美研究人員二月份在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》發(fā)表的一篇文章表明，這可能是出現(xiàn)嚴(yán)寒冬季的幕后原因。他們的理論是，秋季，溫暖而潮濕的空氣從裸露的北冰洋上升，產(chǎn)生局部高氣壓，這種高氣壓增加了北極邊緣層的不穩(wěn)定性。這使得攜帶著雪的風(fēng)吹向歐洲和西伯利亞?，F(xiàn)在得出這樣的結(jié)論為時(shí)尚早。但是跟融化的北極帶來(lái)的災(zāi)難相比，對(duì)天氣變化多上點(diǎn)心似乎能給人帶來(lái)一絲安慰。