北极多达一半的融化可能完全是自然的

科学家们早就知道北极正在融化。迹象随处可见——从著名的阿拉斯加爱迪塔罗德狗拉雪橇大赛赛道因缺雪而多次搬迁，到饥饿的北极熊无处可捕猎。

尽管科学家确信北极冰盖正在以惊人的速度融化，但他们并不清楚具体原因。

尽管人类活动引起的气候变化是导致北极冰融化的部分原因，但北极冰融化的速度比气候变化模型预测的要快得多。 《自然气候变化》杂志上的一项新研究为这一谜团提供了新的线索。

“模型的输出结果与观测结果不一致，”论文第一作者、加州大学圣巴巴拉分校地理系教授丁庆华表示。“观测显示海冰融化速度非常快，非常突然，而气候模型无法捕捉到这种快速融化。”

为了了解原因，丁教授和他的团队重点研究了 9 月海冰范围（即北极海域至少有 15% 的海冰）与前一年夏季（6 月至 8 月）大气环流之间的联系。丁教授从早期的研究中了解到，热带环流会影响北极海冰的季节性变化。

在正常情况下——换句话说，当气候变化不是一个因素时——北大西洋涛动（由于格陵兰岛上空的一团空气控制风向和风暴路径而产生的一种天气现象）会导致北极地区逐年天气变化。当北大西洋处于正向振荡（从左向右循环）时，它会使急流保持在高位，并使较冷的空气留在北极。当它处于负向振荡时，它会让较冷的空气逸出北极，导致北极气温升高。这些都是大趋势，在负向振荡期间一些地区会变暖，反之亦然——但北极地区的整体表现会相应变化。丁之前的研究表明，来自太平洋的热带气流模式会影响北大西洋涛动。这项新研究利用这些知识来模拟这些自然模式如何改变北极。

“在模型中，我们关闭了所有二氧化碳强迫，”丁说，即所有因二氧化碳进入大气而“被迫”发生的气候变化。“但我们仍然看到一些海冰融化，这与观测结果非常相似。”

丁说，为了理解北大西洋涛动中增加更多空气如何使北极变暖，可以想象一下瘪了的自行车轮胎。

“如果你不断给瘪了的轮胎充气，当你触摸轮胎框架时，它会变得越来越热，”丁说。“你正在做一些工作来将空气压入轮胎，而轮胎的体积是一定的，因此当你将空气压入一定体积时，它会变得非常凝结并变得更热。”

但即使增加的空气使北极变暖，谁又能说这种环流的变化本身不是由于气候变化造成的呢？

加拿大环境与气候变化部研究科学家尼尔·斯瓦特（Neil Swart）在随附的文章中写道：“如果环流变化是由人为温室效应（或其他人类或自然外部强迫，如臭氧层消耗、气溶胶排放或太阳活动）引起的，那么在对这一时期的许多气候模型模拟结果进行平均时，这种大气变化模式应该会成为一个清晰的信号。”斯瓦特并未参与这项新研究。

但当丁将气候模型平均后，空气循环变化相互抵消——就像一个平衡方程。模型中唯一剩下的数据是对外部强迫（如温室气体排放）的反应。换句话说，丁发现北极冰盖融化的 30-50% 是由于这些非强迫或非气候变化引起的变化造成的——考虑到这一点，气候模型通常是准确的。北极冰盖融化速度加快是由于气候变化模型范围之外的自然变化造成的。

丁很快指出，这并不意味着气候变化不存在。他将这些自然变化比作在海冰上盖上毯子，而气候变化则是调高了温度。任何在温暖的房间里蜷缩在毯子下的人都知道，最终的结果是大汗淋漓。