倫敦大學洛杉磯分校研究人員的一項新研究表明，北極地區的快速暖化將導致全球氣溫提前八年達到2 °C的臨界值。這項發現強調了北極暖化對全球氣候目標的重大影響，並呼籲加強對北極溫度的監測和了解，以改善全球暖化預測。

根據倫敦大學學院（UCL）研究人員領導的一項新的建模研究，北極地區更快的暖化將導致全球氣溫提前八年升至2℃，而該地區的暖化速度與全球平均暖化速度相同。新的研究得出結論，北極暖化速度加快將使全球氣溫升高2 °C的目標提前八年實現，這強調了加強監測和了解北極氣候動態的迫切需求。

北極地區目前的暖化速度是全球平均速度的近四倍。這項發表在《地球系統動力學》（Earth System Dynamics）雜誌上的新研究旨在估算北極地區變暖速度的加快會對多快突破《巴黎協定》中規定的全球溫度閾值1.5 °C和2 °C產生​​影響。

比較氣候模型

為實現這一目標，研究小組創建了其他氣候變遷預測，其中北極不會出現快速變暖。然後，他們將這一假設世界的氣溫與”真實世界”模型的氣溫進行了比較，並研究了突破《巴黎協定》規定的1.5 ℃ 和2 ℃ 臨界溫度的時間。他們發現，在北極沒有快速變暖的模型中，閾值的突破時間分別比”現實世界”的預測時間（2031 年和2051 年）晚了5 年和8 年。

北極海冰中的德國科考船Polarstern 號。圖片來源：阿爾弗雷德-維格納研究所

此外，他們還發現，北極不成比例的快速變暖，即所謂的北極放大效應，給預測增加了不成比例的不確定性，因為模型對該地區預測的變化比對地球其他地區預測的變化要大。

全球意義和監測需求

研究的第一作者、博士生阿利斯泰爾-達菲（Alistair Duffey，倫敦大學洛杉磯分校地球科學系）說：”我們的研究透過量化北極快速變暖對我們何時可能突破關鍵氣候閾值的巨大影響，強調了其全球重要性。北極變暖也為氣候預測增加了很大的不確定性。這些發現強調，有必要在原地和通過衛星對該地區的溫度進行更廣泛的監測，並更好地了解那裡發生的變化過程，從而用於改善對全球氣溫上升的預測”。

直接貢獻和當地影響

這項研究並沒有試圖量化北極暖化對世界其他地區的影響方式，例如透過海冰的消退來幫助地球保持涼爽，而是估算了北極暖化對全球氣溫上升的直接貢獻。

根據直升機底部照相機拍攝的高解析度航空影像繪製的浮冰三維影像。圖片來源：Alfred-Wegener-Institut / Niels Fuchs

共同作者Julienne Stroeve 教授（UCL 地球科學學院、加拿大馬尼托巴大學和美國國家冰雪資料中心）表示：「雖然我們的研究著重於北極暖化如何影響全球氣溫變化，但當地的影響也不容忽視。全球氣溫上升2 °C，北極地區的年平均氣溫將上升4 °C，冬季將上升7 °C，這將對當地居民和生態系統產生深遠影響。此外，北極地區的快速暖化還會產生我們在這項研究中沒有考慮到的全球性後果，包括海平面上升和永久凍土融化，從而導致更多的碳排放到空氣中”。

被忽視的北極氣候變化

該研究的共同作者羅比-馬萊特博士（Robbie Mallett）（馬尼托巴大學和倫敦大學洛杉磯分校地球科學榮譽研究員）說：「北極的氣候變遷經常被政治家忽視，因為該地區大部分地區都在國界之外。我們的研究表明，北極地區對《巴黎協定》等全球目標的影響有多大，希望能引起人們對該地區已經出現的危機的關注。”

北極放大效應在冬季最強，是由幾個因素造成的。其中之一是海冰的消退，這意味著更多的陽光（和熱量）被海水吸收，而不是反射回太空。另一個因素是極地空氣的垂直混合比熱帶少，這使得較溫暖的空氣靠近地球表面。

研究方法和不確定性

這些模型將地球表面劃分為三維網格單元，模擬每個單元內發生的物理過程。

研究小組修改了模型的輸出結果，將北緯66°以北地區的溫度變化率設定為與地球其他地區的溫度變化率相同，從而創造了一個北極不會迅速變暖的替代世界。他們研究了在合理的中間排放情境下，消除北極快速暖化對氣溫預測的影響，並計算了所有模型的平均氣溫預測值。

此外，他們還研究了從模型中移除北極快速變暖會如何影響更悲觀或更樂觀的情景。例如，在更樂觀的情境下，即大幅削減排放量並在2050 年後不久實現淨零排放，北極暖化會導致超過1.5 °C 的時間相差7 年。

與全球其他地區相比，不同模式對北極溫度的預測差異更大，佔預測不確定性的15%，儘管該地區僅佔全球表面積的4%。當20 年間全球平均氣溫比工業化前高出1.5 ℃ 或2 ℃ 時，就被視為突破了1.5 ℃ 和2 ℃ 的限制。

《巴黎協定》的目標與北極暖化

《巴黎協定》這項國際條約的目標是將全球平均氣溫保持在”遠低於工業化前水平2 ℃”，並努力”將氣溫升幅限制在1.5 ℃以內”。

據認為，自前工業化時代以來，北極地區的氣溫已經升高了2.7 °C，而且自21 世紀初以來，這種升溫速度還在加速。