中国北极海冰研究已15年仍缺高分辨率数据

我国开展北极研究已15年，仍缺乏高分辨率数据，在北冰洋还未建立卫星接收站，且至今还未制定北极科技战略——9月7日，美国国家冰雪数据中心(NSIDC)网站上，北极海冰范围的变化趋势图又一次被更新，一条代表2014年海冰范围数据的蓝色曲线，又下降了一点。两周前，这条曲线的端点落在563万平方公里上，而如今，这一数据已下降至524万平方公里。

资料表明，北极海冰的消长变化会影响全球气候，甚至会造成极端灾害天气。因此，对北极海冰的研究也越来越受到国际关注。

然而，中国在此方面的研究却不够透彻。“北极海冰主要影响中纬度地区的气候，即美国、欧洲和中国，对美国的影响，美国人研究得非常透彻，对欧洲的影响也有很多研究成果。但是对中国的影响，目前我们做得还很少。”中国海洋大学海洋环境学院教授赵进平在接受《中国科学报》采访时说。

曲折的下跌线

NSIDC数据显示，2012年9月7日，北冰洋海冰范围达到年度最小值，还不到355万平方公里。2007年，美国前副总统阿尔·戈尔曾在发表获奖演说时，曾预测北极冰盖最早可能会在2014年的夏天消失殆尽。如今，预言落空了。

与人们通常的认识不同，北极海冰范围并非持续下降。在NSIDC的网站上，从1978年至今，北冰洋海冰范围的变化曲线“走”出了一条曲曲折折、大起大落的下跌线。

2007年，北极海冰范围曾达到一个低值，据NSIDC统计，当年9月14日海冰范围达到年度最小，仅为416万平方公里，包括阿尔·戈尔在内的不少科学家因此预言北极海冰即将消失。但此后两年间，海冰范围的年度最小值有了回升，到2009年9月12日升至505万平方公里。然而，海冰范围数值从2009年起又持续下跌，直至2012年到达355万平方公里的“历史最小值”。

“2012年，北极海冰的面积达到历史极小值，是一个很特殊的现象。”赵进平说，2012年北冰洋曾出现两场大风暴，破坏了大范围的冰场，使更多的太阳能进入海洋，加速了海冰的减退;而2007年的低值则是由于盛行风的原因。

在刚刚从北极考察回国的赵进平看来，今年北极“冰情非常重，整个北冰洋的中央区域都被海冰覆盖”。

专家推测，之所以如此，一方面与去年冬天积雪较厚有关，另一方面与今年尚未发生风暴有关。

全世界的问题

北极海冰范围的恢复，并没改变海冰消退的事实。

“近两年，北极海冰范围有所增加，但这还是较短期的变化，从过去二三十年的尺度来看，北极海冰的面积还是在减少。”中国海洋大学教授史久新告诉记者。

从数据中可以看到，每一次“历史最小”之后都有一些恢复，但恢复了之后是否还会达到新的“最小”。专家认为，其规律仍需进一步观察。

如今，北极海冰消融对全球气候的影响大多仍是未知。“北极海冰对全球气候变化的影响很多都没有搞清楚，这也是为什么全世界都在投入大量精力去研究的原因，这方面的工作还是很有限。”赵进平说。

原因被归结为“数据太少”。“现在，国际上正努力在北冰洋上投放大量仪器设备，全年获取北极数据，希望这些数据未来能够解决一些科学问题。”赵进平说。

不过，目前各大机构在北极海冰测量方面的数据差异很大。

“遥感是海冰测量的一种重要手段，不同机构的算法不同。比方说，遥感影像上一个像元里只覆盖了70%的冰，但可能被全部算作冰;而有些机构的标准是覆盖了更多的面积才会算作全部是冰。”中国科学院遥感与数字地球研究所研究员李震告诉记者。

此外，李震表示，由于使用不同的遥感卫星，卫星传感器的不同也会导致不同机构在数据上存在差异，这就要求科研工作者在使用数据时标明来源和数据性质。

中国的“当务之急”

2007年、2010年、2011年夏季，北极海冰范围都偏低。与之“巧合”的是，2008年初我国南方出现历史罕见的低温雨雪冰冻灾害，2010年秋冬华北大部、黄淮及江淮北部出现大范围干旱，2012年初北方经历严寒。

近年来，不少学者致力于研究北极海冰对我国气候的影响。有研究发现，北极涛动和厄尔尼诺不能解释过去持续异常的降雪和低温天气，北极海冰快速减少，也许是导致中国冬季极端降雪和严寒频发等气候变化的重要因素。

但在科学家眼中，这些研究还远不够“透彻”。赵进平表示，欧美在这方面的研究已经很充分，但与欧美不同，对于中国而言，冷空气并不是直接从海上过来，通常要经过俄罗斯的山脉，这样特殊的环境因素为北极海冰对中国气候影响的研究带来了“干扰”。

不仅如此，在全球关于北极海冰的卫星数据呈现多元化的时候，我国还缺乏高分辨率的数据。“如果我们在北冰洋能有卫星接收站，通过我们自己的气象卫星就可以接收到1.1公里分辨率的数据，现在我们用的都是回放数据，分辨率只有4公里。希望未来中国能够走出去，在北冰洋多建几个卫星接收站，用自己高清晰度的卫星数据监测海冰。”赵进平说。

没有相应的科技战略，对北极科技重视程度不高，是导致相关科研发展状况不佳的重要原因。尽管我国开展北极研究已经15年，但至今尚未制定北极科技战略。“我国制定北极科技战略已经成为一件十分重要、必不可少、刻不容缓的事情。”赵进平说。

■见习记者 倪思洁

《中国科学报》 (2014-09-15 第1版要闻)