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广西南宁市气象局
摘要：全球变暖给人类的生活带来了极大地影响，尤其是全球各地极端天气现象的产生更是和全球变暖有着不可忽略的关系。但是相对于这些地方来讲，北极地区的变化更应该引起研究者们的关注。
关键词：全球变暖；北极地区；气候变化
一、绪论
北极是地球气候系统的重要单元，包含了大气、海洋、陆地、冰雪和生物等多圈层相互作用的全部过程。通过这些相互作用，地球高纬度地区不断驱动着全球变化，同时也深受全球变化的影响。
北极，泛指北极圈（66°33′N）以北的地区。包括北冰洋的绝大部分面积、海冰区、岛屿和欧洲、亚洲、北美洲及格陵兰岛在北极圈以内的陆地，总面积约2200多万平方公里。北极是地球在其最北端的凹陷部分，四面由大陆环绕、近于封闭的永久性冰冻海洋，被喻为白色的海洋或北冰洋，是一片被大陆包围的冰雪海洋。平均水深约1225米，是世界四大洋中面积最小、平均水深最浅的一个海洋。
北极大部分地区都终年为冰雪所覆盖，自然环境恶劣，气候寒冷，暴风雪频繁，都是地球上的气候敏感地区，也是制约和影响全球变化，特别是全球气候变化的两大冷源、驱动器和敏感器。北极的年平均气温为10℃左右，较南极高15℃～20℃，记录到的最低气温也相差20℃。
北极的冰雪主要在格陵兰岛，冰雪总量约为300万立方公里，约占全球总冰量的5.4%，冻结的水量约等于世界淡水总量的9%。如果这些冰雪全部融化，全球海平面将上升7.5米。
二、关于北极下垫面与气候变暖之间关系的研究
北极地区大气边界层与冰雪下垫面之间的动力和热力相互作用，不仅影响着大气层结构和局地天气气候，而且对全球大气环流和气候演变也有重要的作用。在中长期天气预报模式、全球气候动力诊断和模拟模式中，都需要了解北极地区的各种热力和动力参数。目前许多先进的大气环流模式和气候模式对极地大气环流和气候的模拟存在较大偏差。其主要原因之一就是因为对北极地区冰雪与大气相互作用的过程认识不足。所以，必须对极地的辐射平衡、水汽、动量输送和能量交换过程及其参数化方案进行深入研究，为气候模式提供更适合极地大气边界层的物理特征参数，进而合理评估极地在全球气候变化中的作用。
第一，局地下垫面因子概述。
当降水降落到地面上之后形成径流时，会受到地面上各种自然地理特征因素的影响，如地表类型、海陆分布和地形等，这些影响因素都可稱做下垫面因子。在地球表面的大气运动中，太阳辐射是最基本的能源物质，对气候的形成和变化有决定性影响，局地下垫面因子对太阳辐射在地气系统中进行时空分布以及大气环流的特点有直接影响，对全球范围内的气候要素场分布有决定性作用。在各地区具有不同的下垫面类型时，可以造成地表的水分及热量的不同分布，对相应的气候要素造成影响，从而使局地气候情况发生变化。
第二，北极地区下垫面因子对气象的影响。
联合国政府间气候变化专门委员会日前公布的第四次评估报告称，全球气候变暖是无可辩驳的事实，南北极的气候变化是全球气候变化的指示器，极地环境的各种参数对全球变化十分敏感，如果南北极的冰雪全部融化，会使海平面上升近70米，全球的洋流、季风也会发生变化，进而影响到人们的生活，所以人类对极地的变化应十分关心。科学家们也一直认为全球变暖对某些地区的影响将比其他地区更为显著，而北极正是气候变化的重点地区之一。
就气候变化而言，南极洲是地球上“惯性”最大的地区，非常稳定，冰原的代谢率极慢，与其他大陆相比，南极大陆地表反射率均匀，且几乎没有年变化，地表风系也较其他大陆上更具持续性。因此南极大陆在南极区气候体系中具有控制性的、稳定的特点，从目前情况看，全球气候变暖对南极的影响并不像北极那么大，近40余年来南极和邻近地区温度与全球平均温度的变化并不一致。南极地区的增暖主要发生在南极半岛地区，在南极大陆主体并不明显，近十余年来还有降温趋势。
目前，全球海平面上升的主要原因不在于南极冰盖，而在于北极格陵兰冰盖及高山冰川的消融和海水增温后的热膨胀效应。对于北极来说，其下垫面主要是冰雪层，冰雪具有较大的反射率，尤其是对短波辐射的反射率更大，所以能够吸收的太阳辐射能少，太阳辐射的损耗较大。同时，冰盖几乎与黑体相似，可以具有较强的长波辐射能力，即使是两个温度相同的下垫面，冰雪覆盖的向外辐射的有效辐射就大于其他下垫面，因而失热更多。
另外，北极虽然远离人类的居住环境，但是依然逃不过被污染的命运。之前北极地区能维持低温的原因是因为反光力很强的北极地面对阳光的反射作用很强，能够消弱阳光对北极的照射，维持北极原有的环境。但是人类活动造成的大气污染给北极带来了大量的黑色颗粒，这使得冰面被污染，冰面的颜色由白色变成了灰黑色，使得北极地面对阳光的反射能力下降，地表吸收的热量更多，从而造成温度升高，将破坏北极原有的生态环境。
原先大面积覆盖着北冰洋的冰盖，如今已比30年前缩小了25%。随着地球上最难以接近的地方由冰变成水（而这些水又在吸收热量），北极冰盖的收缩速度远比任何气候模型预测的都要快。2007年8月28日，美国科罗拉多大学国家冰雪数据中心分析的卫星图片显示，北极冰盖已经比它在2005年9月时的面积又缩小了10%，而且本年度还有将近一个月的融化期。照此速度，冰岛大学的环境规划专家瓦尔森说，北极变暖已变成一个“自我推进”过程，这将使北冰洋到2040年夏季时成为无冰之洋。而且据美国地理学会的最新预测，不断减少的北极冰层意味着半个世纪之后，北极熊的数量将减少三分之二。
三、结束语
纵观国内外学术界关于北极环境问题的研究成果，我们可以看出，近年来学界对北极问题研究日趋走向活跃，例如北极圈国家制定多种条约、协议以及合作模式，对北极环境，地质，人文等方面进行研究。中国极地研究中心、国家海洋局、中国海洋发展研究中心、中国海洋大学等科研部门机构构建了若干平台，先后形成了一系列丰硕成果。
但是，对于北极我们仍有许多要努力研究的地方。首先，研究视野仍需扩大。除了从法律体系构建方面谈及北极问题，还可以从社会学、公共管理学、信息共享、技术交流等角度进行研究且仍有较大的研究空间和价值。其次，相关理论探讨有待深入。不能仅停留于表面，还要向纵深方向研究。关注事前事中事后，不仅要研究影响北极问题的因素，还要研究对策以及实施后的结果，评估等问题。再次，重视微观具体问题的研究，增强针对性和可行性。已有的研究就宏观层面比较多，而对配套政策及措施研究较少。有必要结合我国具体实际谈及北极的保护措施。与此同时，还应加强其对政治、经济、社会、文化、人口等方面影响的研究。从而有助于我国对北极保护规划和政策的完善。最后，倡导研究方法的多样性与科学性。对北极问题进行全面而系统的调查研究，以获取翔实的资料，并对其进行统计分析，提高政策的科学性和针对性。研究应当加强对模型、数据的海洋生态安全结构研究，同时，还可以使用比较研究法、案例分析法、内容分析法等开展研究工作。
参考文献：
[1]王桂忠，蔡明红，李少菁，戴聪杰.北冰洋海冰和海水变异对海洋生态系统的潜在影响[J].极地研究，2005，（3）：165-172.
[2]郑明清，王家娴，淳言，娄广斌，邱坚.北极为什么被科考[J].文明，2011，（1）：32-84.
[3]朱西存，赵庚星.局地不同下垫面对气象要素的影响及其气候效应[J].中国生态农业学报.2009，17（4）：760-764.
摘要：全球变暖给人类的生活带来了极大地影响，尤其是全球各地极端天气现象的产生更是和全球变暖有着不可忽略的关系。但是相对于这些地方来讲，北极地区的变化更应该引起研究者们的关注。
关键词：全球变暖；北极地区；气候变化
一、绪论
北极是地球气候系统的重要单元，包含了大气、海洋、陆地、冰雪和生物等多圈层相互作用的全部过程。通过这些相互作用，地球高纬度地区不断驱动着全球变化，同时也深受全球变化的影响。
北极，泛指北极圈（66°33′N）以北的地区。包括北冰洋的绝大部分面积、海冰区、岛屿和欧洲、亚洲、北美洲及格陵兰岛在北极圈以内的陆地，总面积约2200多万平方公里。北极是地球在其最北端的凹陷部分，四面由大陆环绕、近于封闭的永久性冰冻海洋，被喻为白色的海洋或北冰洋，是一片被大陆包围的冰雪海洋。平均水深约1225米，是世界四大洋中面积最小、平均水深最浅的一个海洋。
北极大部分地区都终年为冰雪所覆盖，自然环境恶劣，气候寒冷，暴风雪频繁，都是地球上的气候敏感地区，也是制约和影响全球变化，特别是全球气候变化的两大冷源、驱动器和敏感器。北极的年平均气温为10℃左右，较南极高15℃～20℃，记录到的最低气温也相差20℃。
北极的冰雪主要在格陵兰岛，冰雪总量约为300万立方公里，约占全球总冰量的5.4%，冻结的水量约等于世界淡水总量的9%。如果这些冰雪全部融化，全球海平面将上升7.5米。
二、关于北极下垫面与气候变暖之间关系的研究
北极地区大气边界层与冰雪下垫面之间的动力和热力相互作用，不仅影响着大气层结构和局地天气气候，而且对全球大气环流和气候演变也有重要的作用。在中长期天气预报模式、全球气候动力诊断和模拟模式中，都需要了解北极地区的各种热力和动力参数。目前许多先进的大气环流模式和气候模式对极地大气环流和气候的模拟存在较大偏差。其主要原因之一就是因为对北极地区冰雪与大气相互作用的过程认识不足。所以，必须对极地的辐射平衡、水汽、动量输送和能量交换过程及其参数化方案进行深入研究，为气候模式提供更适合极地大气边界层的物理特征参数，进而合理评估极地在全球气候变化中的作用。
第一，局地下垫面因子概述。
当降水降落到地面上之后形成径流时，会受到地面上各种自然地理特征因素的影响，如地表类型、海陆分布和地形等，这些影响因素都可稱做下垫面因子。在地球表面的大气运动中，太阳辐射是最基本的能源物质，对气候的形成和变化有决定性影响，局地下垫面因子对太阳辐射在地气系统中进行时空分布以及大气环流的特点有直接影响，对全球范围内的气候要素场分布有决定性作用。在各地区具有不同的下垫面类型时，可以造成地表的水分及热量的不同分布，对相应的气候要素造成影响，从而使局地气候情况发生变化。
第二，北极地区下垫面因子对气象的影响。
联合国政府间气候变化专门委员会日前公布的第四次评估报告称，全球气候变暖是无可辩驳的事实，南北极的气候变化是全球气候变化的指示器，极地环境的各种参数对全球变化十分敏感，如果南北极的冰雪全部融化，会使海平面上升近70米，全球的洋流、季风也会发生变化，进而影响到人们的生活，所以人类对极地的变化应十分关心。科学家们也一直认为全球变暖对某些地区的影响将比其他地区更为显著，而北极正是气候变化的重点地区之一。
就气候变化而言，南极洲是地球上“惯性”最大的地区，非常稳定，冰原的代谢率极慢，与其他大陆相比，南极大陆地表反射率均匀，且几乎没有年变化，地表风系也较其他大陆上更具持续性。因此南极大陆在南极区气候体系中具有控制性的、稳定的特点，从目前情况看，全球气候变暖对南极的影响并不像北极那么大，近40余年来南极和邻近地区温度与全球平均温度的变化并不一致。南极地区的增暖主要发生在南极半岛地区，在南极大陆主体并不明显，近十余年来还有降温趋势。
目前，全球海平面上升的主要原因不在于南极冰盖，而在于北极格陵兰冰盖及高山冰川的消融和海水增温后的热膨胀效应。对于北极来说，其下垫面主要是冰雪层，冰雪具有较大的反射率，尤其是对短波辐射的反射率更大，所以能够吸收的太阳辐射能少，太阳辐射的损耗较大。同时，冰盖几乎与黑体相似，可以具有较强的长波辐射能力，即使是两个温度相同的下垫面，冰雪覆盖的向外辐射的有效辐射就大于其他下垫面，因而失热更多。
另外，北极虽然远离人类的居住环境，但是依然逃不过被污染的命运。之前北极地区能维持低温的原因是因为反光力很强的北极地面对阳光的反射作用很强，能够消弱阳光对北极的照射，维持北极原有的环境。但是人类活动造成的大气污染给北极带来了大量的黑色颗粒，这使得冰面被污染，冰面的颜色由白色变成了灰黑色，使得北极地面对阳光的反射能力下降，地表吸收的热量更多，从而造成温度升高，将破坏北极原有的生态环境。
原先大面积覆盖着北冰洋的冰盖，如今已比30年前缩小了25%。随着地球上最难以接近的地方由冰变成水（而这些水又在吸收热量），北极冰盖的收缩速度远比任何气候模型预测的都要快。2007年8月28日，美国科罗拉多大学国家冰雪数据中心分析的卫星图片显示，北极冰盖已经比它在2005年9月时的面积又缩小了10%，而且本年度还有将近一个月的融化期。照此速度，冰岛大学的环境规划专家瓦尔森说，北极变暖已变成一个“自我推进”过程，这将使北冰洋到2040年夏季时成为无冰之洋。而且据美国地理学会的最新预测，不断减少的北极冰层意味着半个世纪之后，北极熊的数量将减少三分之二。
三、结束语
纵观国内外学术界关于北极环境问题的研究成果，我们可以看出，近年来学界对北极问题研究日趋走向活跃，例如北极圈国家制定多种条约、协议以及合作模式，对北极环境，地质，人文等方面进行研究。中国极地研究中心、国家海洋局、中国海洋发展研究中心、中国海洋大学等科研部门机构构建了若干平台，先后形成了一系列丰硕成果。
但是，对于北极我们仍有许多要努力研究的地方。首先，研究视野仍需扩大。除了从法律体系构建方面谈及北极问题，还可以从社会学、公共管理学、信息共享、技术交流等角度进行研究且仍有较大的研究空间和价值。其次，相关理论探讨有待深入。不能仅停留于表面，还要向纵深方向研究。关注事前事中事后，不仅要研究影响北极问题的因素，还要研究对策以及实施后的结果，评估等问题。再次，重视微观具体问题的研究，增强针对性和可行性。已有的研究就宏观层面比较多，而对配套政策及措施研究较少。有必要结合我国具体实际谈及北极的保护措施。与此同时，还应加强其对政治、经济、社会、文化、人口等方面影响的研究。从而有助于我国对北极保护规划和政策的完善。最后，倡导研究方法的多样性与科学性。对北极问题进行全面而系统的调查研究，以获取翔实的资料，并对其进行统计分析，提高政策的科学性和针对性。研究应当加强对模型、数据的海洋生态安全结构研究，同时，还可以使用比较研究法、案例分析法、内容分析法等开展研究工作。
参考文献：
[1]王桂忠，蔡明红，李少菁，戴聪杰.北冰洋海冰和海水变异对海洋生态系统的潜在影响[J].极地研究，2005，（3）：165-172.
[2]郑明清，王家娴，淳言，娄广斌，邱坚.北极为什么被科考[J].文明，2011，（1）：32-84.
[3]朱西存，赵庚星.局地不同下垫面对气象要素的影响及其气候效应[J].中国生态农业学报.2009，17（4）：760-764.