議題背景:

2022年8月11日23:00,《通訊—地球與環境》期刊(Communications Earth & Environment)發布一篇最新研究〈從1979年開始北極暖化速度比全球快近四倍〉(The Arctic has warmed nearly four times faster than the globe since 1979)。

研究團隊分析1979年至2021年間北極圈的觀測數據,估計在這43年間,北極海以每十年增加攝氏0.75度的速度升溫,是全球平均升溫速度的四倍。在北極海靠近歐亞大陸的區域,升溫速度更達每十年攝氏1.25度,是全球平均的七倍。

過去研究普遍認為北極放大效應,也就是北極圈暖化速度高於全球平均的現象,約為2-3倍,這份研究的估計結果高出許多。研究團隊認為海冰的流失增加,可能加劇「北極放大效應」,也認為過去的氣候模擬可能低估了北極放大效應。

研究原文:Rantanen, M., et. al. (2022). “The Arctic has warmed nearly four times faster than the globe since 1979.Communications Earth & Environment.

專家怎麼說?

2022年08月11日
臺灣大學大氣科學系助理教授 梁禹喬

Q1. 我們如何理解這個研究的結論,較符合實際的現況?我們可以把「北極暖化速度比全球快四倍」視為全球暖化加劇的指標嗎?

北極放大效應是過去數十年間,全球暖化下最顯著的氣候特徵。這份新的研究指出在1979-2021年間北極暖化的程度是全球暖化的四倍,明顯高出之前的研究數據。我們是可以將本研究結論當成一種度量北極氣候急遽變化的指標,也可以視為全球暖化加劇的指標。然而,我認為相關的物理機制、內部變異(internal variability)、氣候模式的使用限制,是需要注意的,Q2的回答會更仔細討論這些重點。

Q2. 這個研究的推論估計有哪些研究限制?我們如何理解研究限制較合適?

以下是條列我覺得需要注意的四項可能會影響我們理解這份研究成果的限制:

1. 物理機制:作者群有提到海冰的大量融化是造成北極放大效應的重要機制,然而,作者在第二段的最後一句話,有提到高溫室氣體排放量的情境模擬會比低排放量情境下造成較弱的北極暖化放大效應,這是因為過度暖化的氣候,會讓海冰融化導致相關的物理過程無法持續造成更強的北極暖化。因此,未來持續暖化可能會導致北極放大效應變小(我自己的研究也有發現這樣的結果),不過全球暖化的效應還是會持續增加。

2. 內部變異:內部變異可以初步理解成「和人為暖化所造成的影響較無相關」的動力機制,理論基礎建立在氣候動力系統的不可預報性之上。簡單來說,內部變異可能會讓某些時候的北極暖化變強非常多,有時則會減弱,使得人為造成的北極暖化不是簡單的一直持續增加,會有上上下下的浮動趨勢。

3. 氣候模式:近期一些研究指出新一代的氣候模式似乎會高估暖化的程度,這些模式被稱作為過熱模式 (hot models) ,我的理解是目前研究工作還未仔細探討過熱模式對北極放大效應的影響。

4. 北極放大效應的定義:作者們在文章中也有指出,北極放大效應的強弱和怎麼量化定義有關,我們可以參考文中的圖二,如果把北極定義為60度以北,那麼北極放大效應的值就會小於4喔。

Q3. 高估或低估北極暖化的速度,對我們理解全球暖化的狀況或氣候變遷衝擊,有什麼影響?我們需要因此加速減緩暖化的行動嗎?

過去北極的快速暖化,已經對北極圈內的天氣、生態系、政治經濟造成顯著的影響。北極暖化也被許多學者認為可能可以影響中緯度甚至赤道的天氣與氣候。因此了解並準確地估計未來北極暖化的速度與強度對於對抗氣候變遷衝擊是非常重要的。減緩暖化的行動我認為對北極氣候當然影響甚巨,不過北極氣候只是地球整體氣候系統的一部分而已,減緩暖化的行動對於全球暖化的減緩有更為廣泛的重要性。