近日，一项发表在《自然通讯》（Nature Communications）上的研究预测，北冰洋的首个无冰日最早将在2027年夏天到来。“无冰之洋”如何界定？无冰北极又意味着什么？对此，《中国气象报》记者采访了致力于研究北极海冰的中国气象科学研究院研究员姜智娜。近年来，她聚焦快速海冰损失事件，揭示了大气热动力对不同区域海冰快速损失的作用。

姜智娜表示，北极海冰由多年冰和一年冰组成，漂浮在北冰洋上，成为海—气之间的“阻隔器”，影响着北极海—气的热量、动量和水分交换，是地球及气候系统重要的组成部分。需要注意的是，科学研究人员在讨论无冰北极时，并不意味那里将成为一个完全没有冰的海洋，当然也不意味格陵兰岛失去了巨大冰盖。“无冰”指的是有卫星观测以来，北极海冰范围（海冰密集度至少为15%的海洋区域）降至100万平方公里以下。

1979年至1992年，北极海冰最小平均覆盖面积约为685万平方公里，这个数字正以每10年12%的速度递减。最新数据显示，2024年9月的北冰洋海冰最小覆盖面积降到了428万平方公里。

姜智娜介绍，北极海冰的范围具有显著的季节变化特征，冬春季是结冰季，海冰覆盖率相对较高，通常在3月达到全年最大值；夏秋季是北极海冰的融冰季，海冰覆盖率较低，9月达到全年最小值。在全球变暖背景下，北极海冰范围快速缩减，多年冰逐渐被一年冰取代。

海冰最重要的功能是反射太阳光，这也是地球海洋洋流最大的“发动机”。北冰洋成为“无冰之洋”意味着什么？姜智娜表示，北极海冰变化不仅影响北极航道的选择和适航时间等，还会对北极生态系统、北半球中高纬度地区、全球天气气候产生影响。中高纬度地区近年来发生的极端天气事件——热浪、极端降水、野火及寒潮等，都与北极海冰变化有着密切关系。

“由于海冰的反照率远高于海水，因此，到达冰面的太阳辐射大部分被冰雪表面反射。”姜智娜分析，一旦北极夏季出现无冰状态，将产生一系列连锁反应——北极开放的洋面在夏季将吸收大量的太阳短波辐射，大量能量储存在海洋中，影响海洋表面的热量平衡，极区海洋热浪事件增多。而到寒冷的季节，由于海洋热量释放，海冰聚集也将变得很慢，只能在北冰洋的一小部分区域形成，从而加剧海冰的退缩。越来越暖的北极，恐导致北极无冰状态在冷季延续。这也是北极放大效应的反馈过程。“北极放大效应”表现为北极地表气温变暖的速度是全球平均速度的二至四倍。该现象主要发生在秋冬季海冰显著减少的区域。因此，海冰减少被认为是北极放大效应的关键驱动因子。北极海冰减少，意味着北极增暖更快，将导致中高纬度地区南北温度梯度减小，西风带环流和经向位涡梯度减弱，有利于大气阻塞的长时间维持，从而增强中高纬度地区的物质和能量交换，在加剧海冰减少的同时，给中高纬度地区带来高温热浪、暴雨、野火和洪水等极端天气及其引发的灾害。因此，无冰北极的出现也意味着我们将更早地经历更多的极端天气事件。

辩证地看，无海冰的北极将有利于新航线的开辟，从而加速商业航运发展。姜智娜提醒，航运量的激增又将加大该地区的排放和污染，进一步影响局地天气气候。

（作者：刘蕊 责任编辑：曹锐怡）