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气候变化如何威胁北极冰路,脆弱性和未来风险

 

 

由于气候变化,北极地区正在经历重大变化。在寒冷的冬季,通过压实雪、浇水和结冰过程建造的临时冰路是北极地区陆地通道的生命线,但随着全球气温上升,这些冰路变得越来越不可靠和不安全。

冰路和永久冻土

在北极建设传统意义上的公路和铁路不切实际,冰路则成为偏远北极地区的主要交通方式,尤其是在严酷的冬季。随着气温升高、冬季缩短和冻融循环等威胁,影响着这些冰路的可行性,也凸显了北极基础设施对气候变化的脆弱性。

2023年有研究人员考察了北纬地区冬季道路的可持续性,发现冬季变暖导致结冰时间延迟和融化时间提前,大大缩短了冰路的运营季节,再加上每年冰层厚度的变化,使得预测冰路何时会稳定到足以安全运输货物变得越来越困难

美国宇航局北极北方脆弱性实验进行的一项研究发现,近几十年来,北极地区河流和湖泊的结冰和解冻日期变得更加不稳定,由于气温升高导致春季解冻时间提前,秋季结冰时间推迟,导致冰路可安全使用的时间窗口变窄。

除了冬季气候变乱导致的冰路问题外,冻土融化也是影响冰路稳定的关键问题,随着北极变暖,永久冻土的融化使地面不稳定,导致地面下沉,同样会影响冰路可用性。

新的研究发现

在这项新的研究中,研究人员利用卫星遥感和气象数据构建了潜在冰路评估模型,研究人员分析了1979年至2017年地表气温和积雪的变化​,以评估北极冰路的现状和未来稳定性。

研究人员开发并使用了冰路指数来衡量冰路随时间推移的可行性和稳定性。该指数综合考虑了气温、积雪和冰层厚度等各种因素。研究发现,过去几十年来,冰路指数大幅下降。

研究发现北极冰路稳定性明显下降,1979-2017年期间地表气温和积雪的变化降低了潜在冰路的气候适宜性。研究预测在21世纪末,潜在冰路的气候适宜性将进一步下降,主要原因是地表气温升高和多年冻土稳定性下降。

此外,冬季变暖和积雪减少之间存在直接联系,雪在厚冰层的形成过程中起着关键作用,它隔离冰层并有助于维持固体冻结所需的较低温度。随着冬季气温升高,某些地区的积雪深度显著减少,这会影响冰的形成和稳定性。

这项研究的结果对依赖冰路运输的北极工业和土著社区具有重要意义,该研究强调了应对北极气候变化的适应战略的迫切需要。

思考

可以采取哪些具体措施来提高北极冰路抵御气候变化的能力?是否有可行的冰路替代方案,以确保全年能够进入偏远的北极地区?

 

参考文献:Yuanbiao Dong, Pengfeng Xiao, Xueliang Zhang, Daqing Ge, Junchuan Yu, Yangyang Chen, Qiong Wu, Yanni Ma, Rongyuan Liu, Wenbo Luan, Hao Liu & Jie Bai ,Increased vulnerability of Arctic potential ice roads under climate changeCommunications Earth & Environment volume 6, Article number: 37 (2025) ,doi.s43247-025-02011-y

 

 


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