破冰船漂流389天后科学家宣布噩耗:北极正在死去,发生了何时?

来源:hao123百家号     时间:2022-04-27 06:44:27

对于探险家们来讲,探索地球未知的领域是一件让人感到惊喜和兴奋的事。极地地区是今天为数不多人类鲜有踏足的领地,上一次的极地大探索还是在1893年。科学家为了研究当今的气候变化,以应对未来的可能风险,“马赛克”项目由此诞生。什么是“马赛克”项目呢?

该项目的全称实际是“北极气候研究多学科漂浮观测站”,整个项目需要科学家们把船只固定在浮冰上,然后在接下来的1年里对极地地区的海洋、海冰、大气、生物地球化学和生态系统进行全方面的研究调查。

从2019年至2020年总共经历389天的漂流,才完成了所有科探项目。不过也正是这次的漂流旅行让科学家们意识到极地正面临着重大变化,未来也许会因此改变。

为什么马赛克计划需要在浮冰上进行?整个研究项目获得了哪些数据?马赛克计划是如何帮助科学家重新建立起新的全球气候模型的?本文接下来将主要以马赛克计划来解答这些问题,为什么科学家在破冰船漂流389天后会宣布噩耗,北极正在死去,这到底怎么了?

北极“马赛克”

马赛克计划这个项目主要由德国的海洋气候研究所举办,为了完成此次壮举,德国科学研究院联合全球20多个国家和80多个机构共同参与。该项目的经费约在1.4亿欧元,其中有一半的资金预算由德国联邦教育与研究部支出,其他的则主要来自美国国家科学基金会提供。

想要在北极地区完成科考,一艘破冰船肯定是不行的,除了需要破冰前行,还必须保证船只能够稳定地停留在北冰洋中,这就需要寻找到一块合适的浮冰来进行固定。这是整个计划所要做的第一件事,剩余的事基本上就交给浮冰了。

科考队完成浮冰的固定后,便在此搭建了一座科研基地,所有科学设备以及船员的生活还有数据监测基本上都会在浮冰上进行。另外,浮冰探测站还配合微型监测站进行实时数据传递,并以无人机进行空中数据采样。

为保证整个科探任务顺利进行,除了专业的团队外还需要有后勤支持。西伯利亚沿海岛屿为此还专门建立了燃料仓库以支持直升机和其他救援设备,格陵兰岛附近还有海冰降落跑道,这可以给科考队们进行及时的生活物资补充。

整个项目计划的重点研究领域主要是在北极的大气方面,收集完整的气候变化能够更加准确地添加进全球气候模型中,改善北极地区的天气预报和海冰变化的预测。另一方面是大气中的成分分析和颗粒监测,包括冰和液态水的含量。

对于海洋来讲,这是整个极地地区的能量平衡点,海冰在过去的变化一直都不算特别清晰。科学家们通过研究海洋附近的水柱可以揭示海洋中发生的关键变化,例如海冰与冰之间的热量交换,海水对阳光吸收的处理过程,另外包括一些海洋学方面的调查。

另一方面就是海冰的结构和力学研究,为期一年的时间能够帮助科学家对海冰进行各种监测,以确定海冰的空间变异性和发展。最后就是生态系和生物地球化学这两块,这是北冰洋地区的生物活动的直接反应和表现,科学家们可以借助分子工具对海洋的混合层及深层进行详细调查。

北极并不像南极那样可以建立永久的科考站,因此想要了解整个北极地区的气候面貌和生态环境,就必须要通过这种实地考察的方式来进行。那么科考队们在这次活动中有哪些发现和面临的风险呢?

艰难的研究任务

尽管北极地区的科考从现有的照片和记录来看,确实有着许多优美的风景。但别忘了,这里是北极,是地球上气候最恶劣的地区之一,该地常年都在零下数十度中。

在这里,研究人员将不会有网络服务或者电话服务,他们每周需要工作七天,能否休息完全看情况。并且冬季时期将看不见太阳,整个北极地区会被黑暗笼罩。

最大的风险来自于浮冰选择,如果没有选择好合适的浮冰,那很有可能将在漂流过程中被浮冰带向其他地方。一旦出现这种问题,科考队将可能面临无法被救援的问题。

另一方面,浮冰上还时不时地会出现北极熊,如果对北极熊不能进行及时驱散,研究人员的生命不仅会受到威胁,还会耽误整个研究进程。

好在这些问题都在后来的浮冰观测站的建设中被克服,剩下的就是专心做研究了。不过整个项目研究完成下来,情况并不乐观,北极的恶化情况比人们想象的还要糟糕。

由于整个科研项目进行的研究涵盖了多个方面,这里挑选两个非常明显的研究报告。首先是北极气候的变化仍不容乐观,北极臭氧层的损失在温室效应下变得更加严重。

这个记录来自马赛克计划的2020年春季对北极平流层的研究分析,研究人员认为,除非全球温室气体停止排放,否则北极极地涡旋中的臭氧层可能在本世纪末迅速减少。这将影响到未来的北极考察,欧洲、北美和亚洲将会暴露在更多的紫外线辐射下。

不过有人也提出过质疑,过去的研究早已认识到臭氧层的重要性,因此,含有氯氟烃的产品已经被禁止生产,臭氧损失应该不会这样。

但项目负责人兼船长的马库斯表示,科探期间的读数比以往任何时候都要严重。马赛克计划期间,北极最大臭氧浓度的范围内,已经有95%的臭氧已被破坏。由于氯氟烃中的氯原子和溴原子分解速度非常缓慢,一直到2000年时,极地涡旋的这类物质浓度仍在上升。科学家们分析,要想这些物质降至可接受水平得等到本世纪末。

而全球气候变暖还会影响北极地区的平流层大气冷却,从而降低极地涡旋的活动。在考察期间,科学家们假设盛行风系统也能够参与进极地涡旋的温度降低,如果事实确实如此,那么北极地区将会长期的慢性消耗臭氧层。

另一方面则是在格陵兰岛北部的开阔水域,破冰船在行进期间见证了全球变暖给该地带来的变化。北极的海冰融化非常迅速,海冰融水池很多,冰芯收集小组同样也发现了这个问题。

收集冰芯是北极科考的一个重要项目,冰芯能够帮助科学家研究这里的微生物活动以及大气状态。但是融化过快的海冰使得科学家们想要收集出完整的冰芯十分困难,这使得该项目一度被拖延。

最终,在马赛克计划完成后,科考队结束了整个探险。这一次,科学家们亲眼看见了全球变暖对极地地区带来的影响。该项目的科学团队一致认为,北极如今正在死去,未来数十年内,北极将会面临夏季无冰的状况。

不仅在科学探险队这里,卫星跟踪的数据在2020年7月显示,北极海冰面积接近历史新低,海冰仅覆盖了69000平方公里左右。数据还显示,北极变暖的速度是地球其他地区的两倍多。

这意味着地球天然的降温工具正在逐渐消失,海冰对地球降温来讲至关重要。它能够极大地减少热辐射的吸收,但如今这种状态正在改变。同时,海冰和全球变暖还互为因果,两者相互循环进一步恶化极地气候,从而影响全球的大气活动。

全球变暖的影响有多严重,这个想必大家都清楚。如今我们不能只是简单地去看待这种气候变化,因为这关系到未来全人类的生存。也许只有所有人亲自体会到这种糟糕的变化,情况才会得到改善,但事情发展至今,往往已经到了不可挽回的地步。

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