本文最初发布于The Conversation。
地球比工业革命开始时约 升温 1.1℃。这种变暖并非均匀，有些地区的升温速度要快得多。北极就是其中一个地区。
一项 新研究 表明，在过去 43 年里，北极的变暖速度是世界其他地区的近四倍。这意味着北极平均比 1980 年时高出约 3℃。
这是令人担忧的，因为北极包含着敏感且精妙平衡的气候组成部分，如果受到过度的压力，它们将以全球性的后果来回应。
为什么北极变暖如此之快？
大部分解释与海冰有关。海冰是海水中一层薄薄的（通常厚度为一米到五米）在冬季结冰、夏季部分融化的水。
海冰覆盖着一层明亮的雪，这层雪会将大约 85% 的入射太阳辐射反射回太空。开阔的海洋则相反。作为地球上最暗的自然表面，海洋吸收了 90% 的太阳辐射。
当北冰洋被海冰覆盖时，它就像一个巨大的反光毯，减少了太阳辐射的吸收。随着海冰融化，吸收率增加，从而形成了一个正反馈循环，海洋快速变暖进一步加剧了海冰融化，导致海洋变暖速度更快。
这个反馈循环很大程度上造成了所谓的“北极放大效应”，也是北极变暖速度远超地球其他地区的原因。
北极放大效应被低估了吗？
数值气候模型被用来量化北极放大效应的程度。它们通常估计放大系数约为 2.5，这意味着北极的变暖速度是全球平均水平的 2.5 倍。根据过去 43 年的地表温度观测记录，这项新研究估计北极放大率为约 4。
气候模型很少能得出如此高的数值。这表明模型可能未能完全捕捉到造成北极放大的完整反馈循环，并可能因此低估了未来北极变暖的程度及其潜在后果。
我们应该有多担心？
除了海冰，北极还包含其他对变暖极为敏感的气候组成部分。如果受到过度的压力，它们也将导致全球性后果。
其中一个要素是永久冻土，这是一层（如今已不再是）永久冻结的地球表面。随着北极地区温度的升高，夏季每年都会解冻的最上层土壤——活动层，正在变深。这反过来又增加了活动层中的生物活动，导致碳释放到大气中。
北极永久冻土中蕴藏的碳足以使全球平均温度 升高 3℃ 以上。如果永久冻土融化加速，可能会发生失控的正反馈过程，通常被称为“永久冻土碳定时炸弹”。先前储存的二氧化碳和甲烷的释放将进一步导致北极变暖，从而加速未来的永久冻土融化。
第二个对温度上升敏感的北极组成部分是格陵兰冰盖。作为北半球最大的冰体，它储存的冰足以在完全融化后使全球海平面 上升 7.4 米。
当冰盖表面的融化量超过冬季降雪量时，它就会失去冰的量比获得的多。一旦超过这个阈值，冰盖表面就会降低。这将加速融化速度，因为海拔越低，温度越高。
这个反馈循环通常被称为 小冰盖不稳定。 先前的研究 估计，格陵兰达到这个阈值所需的温度上升约为比工业化前水平高 4.5℃。鉴于北极变暖的惊人速度，跨越这个关键阈值正迅速变得可能。
尽管北极放大的程度存在一些区域差异，但观测到的北极变暖速度远高于模型所暗示的。这让我们非常接近关键的气候阈值，一旦跨越，将产生全球性后果。正如所有从事这些问题研究的人都知道的那样，发生在北极的事情不会只留在北极。
Jonathan Bamber 从英国自然环境研究理事会、欧盟欧洲研究理事会和 H2020 计划获得资助。.
