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2020-10-01大氣環流變化 可能使冬季的白令海冰減少? 610 期

Author 作者 編輯部


Photo by Emma Francis on Unsplash

近十年來,由於人為活動致使的二氧化碳排放,使得北極海冰在夏季時融化速度加劇。但在冬季時位於北極海南方的白令海冰範圍則保持穩定,較不受到人為造成的氣候變化影響,整個海冰大小與海洋–大氣環流變化有較密切的關係。

但今(2020)年9月發表於《科學進展》(Science Advances)的一項研究卻指出,2018~2019年期間,衛星照片顯示冬季的白令海冰也有縮小的情形,整個海冰範圍約只剩下原先大小的60~70%。若想研究長期海冰冰層變化,可從泥炭地(peat land)中尋找相關資訊,科學家在阿拉斯加外海的聖馬修島(St.Matthew Island)採樣了一段長約1.45公尺的泥炭芯。

由於該島上的雨水中含有兩種不同的氧同位素,分別是氧–16(O16)與氧–18(O18),而這兩種氧同位素會依據當時的大氣條件而有不同比例變化。隨著植物對氧氣的利用,留存於泥炭芯中的植物有機化合物堆積則會將這些變化記錄下來。科學家便可藉由分析泥炭芯內部的氧–16 與氧–18同位素比例,追蹤該島上長達5500年的降雨與大氣環流變化。

研究人員發現在近5500年中,白令海冰在2018年海冰範圍最小,也透過衛星照片看到,在2018年4月白令海曾出現無冰的情形;由於海冰是當地許多野生物種的棲息地,因此無冰的狀況將對生態系造成不小影響。即使現在無法明確肯定二氧化碳排放與冬季白令海海冰減少的關係,但溫室氣體的增加,的確有可能造成地球整體大氣環流變化。
 
M.C. Jones et al., High sensitivity of Bering Sea winter sea ice to winter insolation and carbon dioxide over the last 5500 years., Science
Advances
Vol. 6(36):eaaz9588, 2020.