專家顧問：中國氣象科學(xué)研究院全球變化與極地研究所所長 丁明虎

南北極是氣候變化的敏感區(qū)， 2023年，南北極地區(qū)表現(xiàn)出持續(xù)的氣候變化放大器效應(yīng)，極端事件頻發(fā)，對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)和全球天氣造成顯著影響。

9月5日，中國氣象局發(fā)布《極地氣候變化年報（2023）》，內(nèi)容涉及極地氣溫、海冰、大氣成分等多方面的極地長期變化評估和最新觀測結(jié)果。

南極極端冷、暖事件并存 北極呈“陸暖海冷”分布

南極地區(qū)溫度

南極地區(qū)氣溫較常年略偏高，整體呈東西區(qū)域差異大、極端冷和極端暖事件并存態(tài)勢。

2023年，南極大陸年平均氣溫為-31.86℃，較常年略高0.05℃。2023年南極大陸在冬季和夏季較常年偏冷，溫度分別降低0.06℃和0.21℃，而在春季和秋季呈現(xiàn)出暖異常，增溫分別為0.53℃和0.15℃。2023年南極地區(qū)的偏暖主要發(fā)生在威德爾海及周邊地區(qū)，而偏冷情況主要發(fā)生在羅斯海及周邊地區(qū)。

全球氣溫在1979n年—2023年期間呈現(xiàn)明顯的上升趨勢，升溫速率為0.18℃/10年。在此背景下，南極地區(qū)的變暖趨勢主要位于南極陸地，南極陸地氣溫在此期間升溫速率（0.21℃/10年）略大于全球氣溫。此外，在南半球夏季、秋季和春季，南極陸地氣溫均呈現(xiàn)顯著的上升趨勢。

南極半島和西南極地區(qū)年平均氣溫持續(xù)快速上升，2023年有3站秋季氣溫創(chuàng)歷史第二高、7站創(chuàng)歷史第三高紀(jì)錄；東南極則出現(xiàn)冷異常，維多利亞地、威爾克斯地等區(qū)域站點創(chuàng)有觀測以來最冷紀(jì)錄。

2023年7月7日極夜期間，南極點氣溫一日內(nèi)飆升40℃，由-74℃增溫到-34℃。東南極則出現(xiàn)冷異常，7月中旬至8月末，南極大部地區(qū)連續(xù)發(fā)生4次極端寒潮，維多利亞、威爾克斯等區(qū)域13個觀測站點創(chuàng)造有觀測以來最冷紀(jì)錄；11月，威德爾海A23a冰山脫離冰架，面積達(dá)4000平方公里，成為世界上最大的冰山。

北極地區(qū)溫度

北極地區(qū)增溫放緩，但仍經(jīng)歷了1979年以來最暖夏天，整體呈“陸暖海冷”分布。

2023年北極地區(qū)年均氣溫為-9.19℃，較常年偏高0.97℃；春、夏、秋、冬四個季節(jié)的平均氣溫分別為-12.74℃、4.52℃、-7.09℃和-21.14℃，其中秋冬季節(jié)嚴(yán)重偏暖。按照區(qū)域來看，環(huán)北冰洋大陸地區(qū)特別是加拿大北部、巴倫支海-喀拉海沿岸，2023年偏暖幅度在2.0℃以上。

在全球變暖背景下，北極地區(qū)年平均氣溫在1979—2023年期間出現(xiàn)快速上升趨勢，升溫速率為0.61℃/10年，是全球升溫速率的3.4倍，表明北極對全球變暖具有較強(qiáng)的敏感性。

此外，北極快速增暖在不同季節(jié)都可見，其中秋季和冬季增溫顯著，分別為0.87℃/10年和0.67℃/10年；而夏季的增溫幅度最小，為0.33℃/10年。

北極快速增暖主要發(fā)生在北冰洋，而陸地增暖速率相對略慢，但仍遠(yuǎn)高于全球平均升溫速率。有記錄以來的北極各站均呈現(xiàn)升溫趨勢，20世紀(jì)80年代后升溫速率進(jìn)一步加快。

2023年加拿大北部地區(qū)異常高溫少雨，導(dǎo)致嚴(yán)重干旱。2023年夏季加拿大西北部發(fā)生破紀(jì)錄野火，野火持續(xù)時間超過5個月，過火面積達(dá)416萬公頃，是有記錄的44年中燒毀面積最大的一次。

2023年格陵蘭冰蓋出現(xiàn)有記錄以來最暖的一個夏天，6月26日，格陵蘭冰蓋最高點氣溫達(dá)到0.39℃，超過了零點，造成冰蓋大面積融化。高溫造成格陵蘭冰蓋日累積融化面積在45年的衛(wèi)星觀測記錄中位居第二。7月20日，格陵蘭冰蓋表面844000平方公里（67%的表面）發(fā)生消融，是本年度單日最大融化面積。

南極海冰再創(chuàng)消融紀(jì)錄 北極海冰減速放緩

南極海冰

南極海冰持續(xù)快速減少，再創(chuàng)消融紀(jì)錄，引起全球關(guān)注。2023年南極海冰范圍全年異常偏低，特別是5月后，南極海冰范圍持續(xù)保持低位，年累積海冰范圍遠(yuǎn)低于歷史紀(jì)錄。2023年2月21日，南極海冰范圍低至178.8萬平方公里，再次刷新2022年最低紀(jì)錄。統(tǒng)計顯示，2023年1—2月和5—10月的海冰范圍都是近45年來同期最低紀(jì)錄。這樣極端和持續(xù)的海冰偏少，既是南極海冰快速變化的直接信號，也可能引發(fā)進(jìn)一步的海-氣和生態(tài)響應(yīng)。

南極海冰主要分布區(qū)海冰密集度大，其他海域海冰則存在異常偏低的情況。2月南極海冰主體分布在威德爾海、阿蒙森海至羅斯海沿岸，海冰帶較寬、較多，這些地區(qū)均為南極多年海冰主要分布區(qū)。除威德爾海的海冰接近氣候態(tài)水平，其他海域的海冰存在異常偏低情況。

2023年南極海冰范圍創(chuàng)下多項新低紀(jì)錄，首先是2023年2月21日，南極海冰范圍為178.8萬平方公里，創(chuàng)下南極海冰范圍年最小值的新低紀(jì)錄；2023年9月10日，南極海冰范圍為1695.6萬平方公里，創(chuàng)下南極海冰范圍年最大值的新低紀(jì)錄。

近年來，南極海冰消融持續(xù)加速，已經(jīng)給南極生態(tài)環(huán)境帶來巨大影響，并有可能進(jìn)一步影響全球天氣氣候。

北極海冰

北極海冰繼續(xù)減少，但減少速度有所放緩。

北極海冰范圍同樣具有顯著的季節(jié)變化特征，夏秋季海冰覆蓋率較低，9月達(dá)到年最小值；冬春季海冰覆蓋率相對較高，3月達(dá)到年最大值。2023年北極海冰最大范圍為1462萬平方公里，是歷史第5低值，最小范圍為423萬平方公里，是歷史第6低值；受春季海洋氣溫影響，北冰洋海冰開始消融較晚，夏秋季高溫導(dǎo)致凍結(jié)也同樣推遲。自1979年起，北極海冰范圍整體以4.6萬平方公里/10年的速率減小，年最小范圍的下降趨勢是12.5%/10年。

近年來，年海冰范圍最小值的減小趨勢有所放緩。

近幾十年來，北極海冰不斷退縮，但近年海冰密集度遞減率有所減緩。相較于2011年—2023年平均狀況，2023年北極太平洋扇區(qū)海冰的冰邊緣區(qū)持續(xù)出現(xiàn)負(fù)距平；9月海冰退縮更為明顯；而在大西洋扇區(qū)，3月巴倫支海為負(fù)值，格陵蘭海為正值；9月冰邊緣區(qū)海冰密集度體現(xiàn)為明顯的正距平，特別是拉普捷夫海。

大氣中溫室氣體濃度均呈穩(wěn)定上升趨勢

南極地區(qū)溫室氣體

從 1984年到 2022年，南極大氣中的二氧化碳濃度呈逐年穩(wěn)定上升趨勢，增長率為 1.87 ppm/年（1ppm為百萬分之一），總體與全球趨勢一致，平均濃度比全球平均值低 2.48 ppm。2022年，南極大氣中的二氧化碳年平均濃度達(dá)414.40 ppm，相比 2021年，平均濃度上升了2.38 ppm。

從1984年到2022年，南極大氣甲烷濃度呈逐年穩(wěn)定上升的趨勢，增長率為 5.42 ppb/年（1ppb為十億分之一），總體與全球趨勢一致，但平均濃度比全球平均值低 61.07 ppb。在 2022年，南極大氣中甲烷年平均濃度達(dá)1857.87 ppb，相比2021年，平均濃度上升了18.58 ppb。

南極臭氧洞形成提前且持續(xù)時間明顯延長。2023年南極臭氧洞提前10天形成，9月21日達(dá)到單日最大面積2600萬平方公里；受湯加火山噴發(fā)物質(zhì)輸送影響，南極平流層云偏多，使得南極臭氧洞持續(xù)到12月20日關(guān)閉。

北極地區(qū)溫室氣體

從1984年到2022年，北極大氣中二氧化碳濃度呈逐年穩(wěn)定上升趨勢，增長率為1.94ppm/年，總體與全球趨勢一致，但年平均濃度比全球平均值略高1.78ppm。2022年，北極大氣中二氧化碳年平均濃度達(dá)420.12ppm，相比2021年，平均濃度上升了2.36ppm。

同樣，從1984年到2022年，北極大氣中甲烷濃度呈逐年穩(wěn)定上升趨勢，增長率為5.35 ppb/年，總體與全球趨勢一致，但年平均濃度比全球平均值高78.36 ppb。

北極臭氧總量高于歷史平均水平。北極極渦偏弱且平流層氣溫較高，抑制了北極大規(guī)模臭氧損耗，使得臭氧總量偏高；2024年3月中旬，北極臭氧總量飆升至近最高紀(jì)錄的490DU（多布森單位）。

（作者：羅瀾?責(zé)任編輯：張林）