(红条) 百分比变化 (1982 年-2008 年) 夏季温暖指数 北半球 欧亚大陆 北美洲 白令海东部 楚克奇海东部 波弗特海 加拿大北极地区 巴芬湾 戴维斯湾 格陵兰 巴伦支海 卡拉海西部 卡拉海东部 拉普捷夫海 东西伯利亚海域 楚克奇海西部 白令海西部
(绿条) 百分比变化 (1982 年-2008 年) 最高归一化植被指数 北半球 欧亚大陆 北美洲 白令海东部 楚克奇海东部 波弗特海 加拿大北极地区 巴芬湾 戴维斯湾 格陵兰 巴伦支海 卡拉海西部 卡拉海东部 拉普捷夫海 东西伯利亚海域 楚克奇海西部 白令海西部
图 1. 蓝条: 1982 年至 2008 年沿北极各主要海区海岸边缘向海一侧 50 公里内区域的 春末海冰面积变化的百分比(当浓度的长期平均值达到 50%时) ,用 25 公里分辨率 SSMI 被动微波引导海冰密集度数据(科米索和西尾,2008 年)计算得出.红条:整个苔原区域 各个海区向陆一侧夏季地面温度变化的百分比,根据甚高分辨率辐射计表面温度用夏季温 暖指数 (夏季温暖指数(SWI)=冰点℃mo 以上月平均气温之和)计算(科米索,2003 年) . 绿条:为北极各个海区附近整个苔原地区绿色植物变化的百分比,根据调整后的两周 GIMMS 归一化植被指数用年最高归一化植被指数(MaxNDVI)测量得出(塔克等,2001 年) .星号表示 p < 0.05 的显着趋势.
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用夏季温暖指数 (冰点以上月平均气温之和) 测出的整个北半球夏季苔原带陆地气温上 升了 24%(图 1,红色条带) .北美北极苔原带夏季陆地气温上升了 30%,欧亚大陆上升了 16%.在温暖的夏天,在楚科奇海西部(60%)和白令海西部(43%)一带以及戴维斯海峡 (72%) ,格陵兰海(75%)和巴芬湾(73%)附近发生较强的变暖.在沿俄罗斯北部海岸一 带(拉普捷夫海,喀拉海东部和喀拉海西部)出现弱变暖. 使用来自全球库存建模和绘图研究(GIMMS)数据集所得出的最大归一化植被指数 (MaxNDVI)进行了光合活性测定.归一化植被指数是光合活性指数,是从可见光和近红 外光频谱部分中的地球反射率所得出的. 在整个北极苔原地区的最大归一化植被指数增加了 7%(图 1,绿色条带) ,但该数值是一个变量.在北美的增幅(11%)比在欧亚大陆(4%) 的增幅要大.最大的增幅是在北美北极高纬度地区的戴维斯海峡(20%) ,巴芬湾(18%) 以及加拿大群岛(14%)和波弗特海(12%)附近.下降的趋势和无变化的趋势发生在白令 海-楚科奇海地区(楚科奇海西部下降 6%,白令海东部下降 5%,而白令海西部则为 0%) . 在沿海地区观测到的归一化植被指数的变化与以前在北美北极高纬度地区所注意到的归一 化植被指数的强劲增长(贾等,2003 年;戈茨[ Goetz]等,2005 年; 沃比拉[Verbyla],2008 年; 雷诺兹[Raynolds]等,2008 年)以及与来自同一地区的地面观测(泰普[Tape]等,2006 年;沃尔克等,2008 年;爱泼斯坦等,2008 年)总体上是一致的,但是从加拿大和格陵兰 北极高纬度地区所获得的新的信息却指出, 在这一地区发生的植物生产力的重大变化以前曾 被忽视.由于目前在这些北极最寒冷地区的生产力较低,光合活性作用稍微增加,就有可能 使生物多样性和总生物量发生重大变化.
永久冻土
1 2 V. 罗曼诺夫斯基 (Romanovsky) , N.奥伯曼 (Oberman) , D..德罗兹多夫 (Drozdov) 3 3 ,G. 马尔科娃(Malkova) , A. 霍洛多夫(Kholodov)1 和 S.马尔琴科(Marchenko)1
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阿拉斯加费尔班克斯阿拉斯加费尔班克斯大学地球物理研究所 2 俄罗斯 MIREKO,Syktivkar 3 俄罗斯图们地球冰冻圈研究所 2009 年 10 月 7 日
观测表明,在阿拉斯加(罗曼诺夫斯基等,2002 年;罗曼诺夫斯基等,2007 年;奥斯 特坎普,2008 年) ,加拿大西北部(库图尔等,2003 年;史密斯等人, 2005 年) ,西伯利 亚(奥伯曼和马支托娃,2001 年;奥伯曼,2008 年;德罗兹多夫等,2008 年;罗曼诺夫斯
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基等,2008 年)和北欧(伊萨克森等,2000 年;哈里斯和希伯蒂,2003 年) ,过去几十年 里永久冻土温度普遍上升.在阿拉斯加的大多数永久冻土观测站显示在过去 20 年来大幅升 温. 气候变暖的具体特点随着地点不同而不同, 一般在永久冻土零深度季节性温度变化是从 0.5 至 2°C(奥斯特坎普,2008 年) .但值得注意的是,在 2000-2008 年间,阿拉斯加北坡 的永久冻土温度一直保持相对稳定. 在过去 30 至 35 年间,俄罗斯北部的永久冻土温度升高了 1 至 2 °C(图 P1) .这种上 升的幅度和时间,极类似在阿拉斯加所观测到的情况.另外,阿拉斯加和俄罗斯的观测站的 共同特点是在较寒冷的冻土比在温暖的冻土的升温幅度更大. 这一事实的原因可能是由于温 暖的永久冻土的主要部分的冰成分的部分冰融化(上部 20-25 米) ,而在这一部分的温度仍 低于 0℃.这部分冰的融化在永久冻土层的温度达到 0 ° C 时使得永久冻土层变暖的速度减 慢(罗曼诺夫斯基,2007 年) .在过去两年内,曾观测到俄罗斯北极地区永久冻土层的温度 有特别明显的升高.在季克西地区,15 米深度层的年平均永久冻土温度上升了 0.3℃,而在 俄罗斯的欧洲部分的北部地区 10 米的深度则上升了 0.25℃.

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