當北極大冰箱故障 全球生態系恐浩劫(20180328 環境論壇-賈新興、汪中和)

醒報編輯部 2018/03/28 07:43 點閱 49558 次
北極區海冰變薄,無法支撐北極熊的重量,也對北極熊覓食造成極大的困擾,甚至形成滅種危機。(photo by wikimedia)
北極區海冰變薄,無法支撐北極熊的重量,也對北極熊覓食造成極大的困擾,甚至形成滅種危機。(photo by wikimedia)

主持人:林意玲(台灣醒報社長)
與談人:汪中和(中研院地球科學研究所研究員)
    賈新興(天氣風險公司總監)
記錄整理:蘇盈之、孫啟梅

主持人(以下簡稱「問」):今年北極暖化的速度和幅度非常大,甚至有人說,北極現在比歐洲還暖和,這是怎麼回事?從整體天氣長期的觀察,3月的台灣竟然會熱到要開冷氣,又是為什麼?先請賈博士分析。

北極冷空氣南下

賈新興:這是全球暖化的現象之一,春秋兩季原本屬於過度的季節,特徵也會越來越不明顯。但台灣目前的狀況是,春季早晚較冷,但太陽出來後就熱如夏季。今年1、2月也出現過兩波低於10度以下的寒流,每一波為期都較長,讓人印象深刻。

從研究統計溫度的平均數來看,這次冬天的溫度還高過以往平均0.5度。但從穩定度來看,台灣的狀況其實還算正常。

《華盛頓郵報》和《衛報》都曾報導,今年冬天歐洲竟比北極還冷。最有可能的成因是,地球暖化造成北極海冰融化太快,比過去2012年北極海冰面積的史上最低紀錄還要低,造成「冰箱門沒關緊,冷空氣往南竄」的現象,使得冷空氣跑到南歐,連羅馬也下雪。

北極海冰會影響到整個大氣結構,使得冷空氣移動的方向,主要集中在北美和歐洲。

問:接著請汪教授分析北極海冰和全球暖化的關係。

今年冬溫異常高

汪中和:這次冬季在高緯度地區有一個獨特的現象。北緯80度以北的地區,溫度異常地高,北極地在長期暖化的情況下,北極渦旋被弱化,噴射氣流因此大幅蛇行。

被弱化的北極渦旋將冷氣團釋放到中高緯度的地方,如北美、歐洲、西伯利亞、東北,這些地方受到外洩寒潮影響,氣溫都降到攝氏零下30、40度。

冷空氣外洩,加上北極不斷受到大氣和海洋暖化影響,今年比過去長期溫度還暖上攝氏20度。局部地區,如格陵蘭東北部、北極部分地區,甚至在攝氏0度以上。

在格陵蘭的一個觀測站,測到長達61小時攝氏0度以上,過去最長紀錄只有到16小時,而這次竟然高達3倍以上,可見北極受到的衝擊越加厲害。

問:請賈博士解釋一下「冰箱打開」這個形容詞,是不是北極這個大冰箱已經不能夠發揮冷卻的作用了?

失能的北極冰箱

賈新興:北極因暖化造成海冰融化,進而影響冷空氣的強度,就像洗衣機的脫水機,旋轉的時候,衣物都會集中在中心,當旋轉的速度變慢時,衣物也散開了。

在極區有個「極地渦旋(polar vortex)」,即極地冷空氣,高空的冷空氣影響地面,照理說極區應該要很冷,但海冰融化變少了,讓極地渦旋旋轉的速度變慢,冷空氣也就往外擴散,而影響到北歐、北美、日本、韓國等地。

汪中和:北極過去受到大氣暖化的影響,整個大氣環流的穩定性,受到很大的衝擊,對未來的影響不可輕忽。

未來10年北極將無冰

北極是目前全球升溫最快的地方,地球上兩個冷凍庫-北極、南極,在地球氣候調節作用上非常重要。南極因為面積大,所以穩定性還算很好,北極不像南極是陸冰,海冰受到空氣、海水增溫的影響,衝擊最直接也最快。

每年3月冬天結束時,就是北冰洋海面積最大的時候。但今年測量的面積比過去幾年的面積都還小,顯出全球暖化對北冰洋的面積、體積帶來的可怕影響。

每年夏天,北冰洋經過半年的日照,9月海冰面積就是全年度最小的時候。以往最小的面積至少也有900萬平方公里,今年卻只剩下400萬平方公里。

史上最小的紀錄是2012年,僅剩341萬平方公里。今年的紀錄比2011年紀錄還小。可以推估,這兩年將會打破341萬平方公里的最小紀錄。再進一步推估,未來10年內,某一年的夏天,北冰洋將會沒有冰。

問:地球暖化帶來的影響非同小可,以往我們都感受不到南北極對環境保護的重要性,它們其實就像地球的兩個大冰箱,有很好的氣候調節。請汪老師再說明一下。

極區暖、大陸冷

汪中和:地球氣候靠南北極的調節,除了像兩個大冰箱,也像腳踏車的前、後輪子,氣充飽、正常轉動,氣候變遷才能夠正常發展,對生態環境、人類發展都有益。但現在北極區已經極速改變中,就像其中一個輪子漏氣、壞掉、最後喪失功能。如此,對整個地球的衝擊是非常可怕的。

問:為什麼南北極對我們這麼重要?

賈新興:南北極溫度低於赤道,可以維持整個生態溫度的平衡,北冷南熱則可以維持地球正常運轉,因此當南北極溫度失調,大氣運行就會出現問題,帶來明顯的溫度波動。北極融冰對中高緯度國家造成極大的影響,「極區暖,大陸冷」將成為一個新的氣候常態。伴隨而來的,就是極端氣候。

問:南北極暖化的後果最終會反撲到人類身上,我們應該如何應對,請汪老師分析。

北冰洋消融無法阻擋

汪中和:北冰洋、格陵蘭構成北極圈,這是地球非常重要的冷凍庫,它形成的時間大約在300萬年以前,經過150萬年的成長之後,變得非常穩定,冬天面積擴張,夏天面積則縮小一點,演奏出自然氣候調節的樂章,也幫助一年四季的正常運行。

但在這短短的1、2百年,北極地區因為受到人文活動的暖化影響,變得相當不穩定,尤其近10年以來,它不穩定的速率正在快速遞增。夏天海冰消失的速率大約是15%,在自然變化的速率方面,超過3%就是非常嚴重的情況,15%是個非常可怕的數字,也顯示出北冰洋受到的衝擊之大。

北冰洋已經是現今全球暖化最嚴重的熱點,因為它的速率最快、造成的衝擊最大,有人預估北冰洋在10年之內會變成夏季無冰的狀況,屆時將會惡化全球暖化,北極不論是大氣、海洋的溫度都會巨幅上升。這已經是無法阻擋的趨勢,我們只能努力減緩它惡化的腳步。

永凍土溶解也成「幫兇」

賈新興:從氣象條件來看,極區暖化雖然面積不大,但會透過一些效應影響全球各地,如歐洲今年2月零下20度C的超強寒流,北極氣溫卻高達2度C,北極暖化肇因於全球暖化,導致海冰溶解,讓氣候型態亂了套。

極區暖化也衝擊整個生態環境,譬如春天來得太早,讓一些有毒植物過早出現,對生態圈造成影響。另外,北極區海冰變薄,無法支撐北極熊的重量,也對北極熊覓食造成極大的困擾,甚至形成滅種危機。

再加上,永凍土的融解將會釋放出那些原本封存於土壤之中的溫室氣體,如甲烷、二氧化碳,對全球暖化形成負面的正回饋。因此許多科學家警告,北極海冰的消融不只對生態造成極大的衝擊,也會惡化全球暖化。

問:請汪老師分析北冰洋、格陵蘭地區的暖化,對全球造成的衝擊有哪幾點?

格陵蘭島首當其衝

汪中和:首先,它會加快全球暖化的速率,也會加深全球暖化的惡化;再者,封存於北極地區的固體碳加速汽化,釋放到大氣層之中,再度加重全球暖化的嚴重性,為全球氣候帶來可怕的衝擊。

第三,當北冰洋在夏天沒有冰的時候,鄰近的格陵蘭島將首當其衝,格陵蘭島是北半球最大的陸冰儲藏庫,300萬年以來存放了面積262萬立方公里的冰,當北冰洋溶解、暖化加倍,將加速這些冰的消失。

因此科學家預估,格陵蘭10年以後的溶化速率將加快,這些冰注入海洋之中,進一步導致海平面快速上升,這是暖化帶來的一個噩夢,衝擊每個沿海國家的低窪地區,使得當地居民必須遷離家園,未來可能會出現全球同步的大遷移事件。

生態系連鎖崩壞

更可怕的是,這262萬平方公里的冰一旦注入海洋,因其溫度較低、鹽度較小,將使海洋的溫差、溫鹽環流受到極大的擾動,進一步使得極端天氣更加難以控制、掌握。

大量的冰從格陵蘭移入海盆,也是北大西洋板塊質量的移動,板塊會大幅度往上揚起,造成地殼劇烈的不穩定,而北美大陸的不穩定將會牽扯到全球10幾個大板塊的波動,使得未來各地火山活動更劇烈、地震次數更頻繁、規模也更驚人,為整個生態帶來可怕的連鎖性大崩壞。
問:人們看南北極融冰,最直覺的感受就是北極熊面臨絕種危機,但其實極區融冰的衝擊不只是如此,北極熊的情況只是一個「表象」?

汪中和:北極熊只是整個生態系之中的一環,事實上,北極地區所有自然界、生物界都會受到很大的衝擊,如同將一塊大石頭丟入水池之中,會產生漣漪擴散效應,全球都將受到影響,任何一個國家都無法迴避。

「地球」不會寬恕人類

問:《聖經》創世紀篇章之中講到上帝創造世界,把地球安置在大水之上,現在看來人類並沒有好好去保護這唯一的地球,人類其實很脆弱渺小,氣候太熱、太冷都無法承受,但根據汪老師的說法,全球暖化已經無法逆轉,我們正在走向滅亡?

汪中和:《聖經》也說,上帝是慈悲的,不論你怎麼壞,祂都會寬恕你,只要你肯悔改。人類不如上帝偉大,我們偶爾會寬恕別人,但大部分時間都無法原諒、放下,而宇宙卻不會寬恕,因為它是按照自然定律、物理法則在運行,按照人類現在掌握的科學知識,北冰洋持續暖化、極區環境不斷惡化,有一天北冰洋就會完全消失。

賈新興:極區暖化導致極端天氣頻繁等現象,都顯示全球暖化是不容迴避的趨勢,而這與人類活動,特別是溫室氣體的排放有直接關係,譬如我們現在已經知道全球暖化的問題出在哪裡,卻還要建造深澳燃煤發電廠,可說是明知不可為而為之。

不該建深澳電廠

極區占全球面積雖小,卻對全球氣候扮演相當重要的角色,如北大西洋板塊質量的轉移將加劇地震;格陵蘭陸冰溶化將導致海平面上升;極區暖化將釋放儲存於永凍土的溫室氣體,加速暖化效應。

其實大部分環境問題都是人類造成的,解鈴還須繫鈴人,我們既然已經知道問題出在哪裡,就必須去思考應對,如調整能源結構、減少溫室氣體的排放,從環境立場出發,就能判斷出一些政策的對錯。

汪中和:地球永遠都在,它不需要人類也能運轉的很好,但人類卻需要地球賴以維生,我們不但需要好好反省自己的所作所為,還得回頭好好調養地球,這樣人類才能繼續在地球上安居樂業。

賈新興:面對全球暖化,人類正在積極建造「韌性城市」、「智慧城市」,但我認為歸根究柢,人類對這個地球、環境的態度才是最重要的。