极地科技动态 2009 年第 2 期
陆地
J.里希特-芒日(J. Richter-Menge) ,专题编辑 新罕布什尔州汉诺威寒冷地区研究和工程实验室工程研发中心, 2009 年 9 月 3 日 摘要 对北极陆地上变化的观测涉及范围很广,包括植被,冻土,河流径流,积雪,高山冰川 和冰盖等的变化和趋势. 总的来说, 这些观测为整个北极范围内气候普遍变暖趋势的总体影 响提供了进一步证据,而北极变暖的趋势具有较大的年际性和地域性变化.例如,2007/08 和 2008/09 积雪季节标志着继续向较短的积雪季节变化的趋势, 这是由于春季雪融化早所引 起, 这是继 20 世纪 80 年代发生的冰雪覆盖持续时间迅速减少趋势的过去二十年所观测到的. 尽管有这种总体趋势,但也存在相当多的年度变化和区域变化的证据.2008 年春天北极冰 的融化, 展示了欧亚接近正常的条件, 不过是北美这个时期有记录以来最早的积雪消失 (1966 年至今) .在 2008/09 年,北极地区积雪深度略微超过了许多地区的平均水平,积雪开始融 化的时间接近或略高于整个北极的广大地区的正常水平. 但融化的强度足以再次产生比正常 更早的积雪消失. 其他观察发现, 在过去几十年里, 整个北极地区陆地表面温度和永久冻土的温度普遍升 高.来自俄罗斯的新冻土数据与阿拉斯加所观测到的数据显示出惊人的相似之处,在过去 30 至 35 年里,永久冻土的温度一般都增加了 1 至 2 ° C.冰盖的质量和冰架面积大量的损 失仍在继续, 在埃尔斯米尔岛北部海岸的几个峡湾在过去 3000-5500 年来首次正在成为无冰 海湾.从欧亚大陆和北美的主要河流注入北冰洋的淡水仍然在继续增加. 直接的观测数据说明北极系统的各个组成部分之间的联系, 证实了模型的预测, 即消退 的海冰的效应影响到邻近土地和植被的温度.时间分析一般表明,在特定区域,夏季海冰的 密集度较低的时期,与温暖的陆地表面温度和生活中的绿色植被量的增加相关.
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植被
D.A. 沃克尔(Walker)1,U.S. 博哈特(Bhatt)2,M.K. 罗纳德(Raynolds)1,J.E. 科密索(Comiso)3,H.E.爱泼斯坦(Epstein)4, G.J .贾(G. J. Jia)5,J.平松(Pinzon)3,C.J. 塔克(Tucker)3 1 阿拉斯加费尔班克斯阿拉斯加大学费尔班克斯北极生物研究所 2 阿拉斯加费尔班克斯阿拉斯加费尔班克斯大学美国地球物理研究所 3 美国马里兰州格林贝尔特美国宇航局戈达德太空飞行中心 4 弗吉尼亚州夏洛茨维尔弗吉尼亚大学 5 中国北京中国科学院大气物理研究所 2009 年 10 月 19 号 仍有证据表明在北半球的植被发生广泛的变化, 主要是由美国国家海洋大气局卫星甚高 分辨率辐射计(NOAA AVHRR)等所取得的归一化植被指数(NDVI)所检测的陆地绿色植物 趋势证据所确定的(米奈尼等,1997 年;周等,2001 年;卢赫特等,2002 年;贾等,2003 年;戈茨等,2005 年;博恩等,2007 年) .土地覆盖,植被密度的变化及其他因素都反映在 归一化植被指数上.总体而言,归一化植被指数的增加与变暖的土壤和空气温度,积雪较早 融化以及灌木丛和林木线向北部扩展一致. 模型预测,在沿海地区,海冰退缩应该影响到温度和附近的土地生态系统(例如,劳伦 斯等人文, 2008 年) 1982 年至 2008 年期间沿着北极地区的 14 个海域的海岸线对海冰面积 . 的时间序列,土地的温度以及光合作用指数(每年最高归一化植被指数或 MaxNDVI)的趋 势和变化进行了研究.这些地区的时间序列分析(未显示)一直表明,较高的陆地表面温度 和较高的归一化植被指数值对应于低于平均值的海冰浓度(巴特等人,2008 年,2009 年) . 趋势分析表明,在所有沿海岸地区 50 公里以内的区域,夏季的海冰都减少,整个北半 球减少达到 25%(图 1,蓝色条) .沿白令海峡北部地区的减少幅度最大,包括东西伯利亚 (-47%) ,楚科奇海西部(-46%) ,和楚克奇海东部(-44%%)的海区.北极的这部分地区 在 2005 年,2007 年和 2008 年夏季发生过大面积的海冰消退.
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(蓝条) 百分比变化 (1982 年-2008 年) 海冰面积 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

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