你知道從美國紐約飛往英國倫敦的一架航班的燃油燒掉了什麼嗎？1平方米的北極海冰。
近日，刊登於《科學》雜誌的研究顯示，自上世紀60年代以來，北冰洋冰蓋縮減步伐與人類溫室氣體排放相一致。人類向大氣中每排放1噸二氧化碳，似乎就能消耗北極地區3平方米的夏季海冰。這一結果是科學家根據現有數據得出的簡單直接結果。
“這是基礎性研究。”該研究合作者、德國馬普學會氣象學研究所海冰專家Dirk Notz說，“回想起來，這聽上去像是人們應該在20年前做的事情。”
研究顯示，如果該線性關係和目前的排放趨勢持續下去，到2045年，北極周圍海域將會無冰。這一速度比一些模型預測的快得多。研究結果還顯示，現有模型可能低估了北極圈已經有多麼溫暖，以及冰層融化速度有多快。
此外，美國喬治梅森大學氣候變化中心主任Edward Maibach表示，該研究還給了公眾和政策制定者有關化石燃料燃燒影響的具體例證。“具體信息通常比抽象信息更吸引人。”他說。
例如，根據新計算結果，美國一個4口之家每年平均排放的碳，將融化約200平方米的海冰。該家庭在30年間累計破壞的北極海冰面積相當於一個美式足球場，這對北極熊等依賴冰雪生存的生物會產生切實的威脅。
該研究還生動地比較了各國間的差異：一個美國人每年對冰層的破壞是一個印度人的10倍。
海冰縮減已經成為全球變暖的典型產物，之前就有研究顯示，冰雪融化與大氣中的二氧化碳水平密切相關。但Notz與合作者、美國國家冰雪數據中心海冰衛星監測專家Julienne Stroeve發現，人為溫室氣體排放和北極海冰在9月的歷史觀測結果有緊密的聯繫。
他們在歷史記錄中發現，每噸二氧化碳排到大氣中，意味著9月海冰平均流失3平方米。海冰面積在冬季擴張前，通常會在9月達到最低值。為了避開海冰同比波動的問題，研究人員使用了30年冰層覆蓋移動平均數，以分析1968年至2000年海冰變化情況。
另外，為了確定研究發現的溫室氣體排放與海冰融化間的線性關係也存在於計算機模型中，Notz及同事檢測了全世界36個主要氣候模型。Stroeve表示，每當計算機模擬二氧化碳平均每年增加1%也能得出相似的結論。
但這導致模型的敏感度也會下降：傾向於低估冰層損失量。“這些模型並不完美。如果你能孤立地使用觀察值預測北極海冰，結果可能更準確。”Stroeve說。
通過追蹤觀察值曲線，Stroeve和Notz預測，1萬億噸二氧化碳將使得夏季海冰覆蓋面積少於100萬平方公里，這一面積僅相當於得克薩斯州和新墨西哥州的總和。而這幾乎相當於沒有冰層，因為其餘的海冰將被格陵蘭北部邊緣等陸地包裹起來。
如果目前每年350億噸的碳排放量持續下去，到了2040年代中期，北極周圍海域的冰層在夏季將會消失無蹤。研究人員還提到，同樣1萬億噸二氧化碳，不僅會抹去海冰，還能使全球氣溫升高2攝氏度。這也是巴黎氣候變化大會設定的“門檻”。
根據《巴黎協議》，各國將加強對氣候變化威脅的全球應對，把全球平均氣溫較工業化前水平控制在升高2攝氏度之內。研究報告顯示，如果全球氣候變暖導致氣溫升高2攝氏度，將造成2.8億人居住的大片陸地被淹沒；而如果平均氣溫升高4攝氏度，則會造成7.6億人因家園被水淹沒而無家可歸。
不過，Stroeve和Notz並不確定為何海冰減少軌跡與溫室氣體排放如此吻合。但他們給出了一個潛在的合理解釋：隨著碳排放為北極空氣加溫，海冰縮減到更靠北的區域，而這裡接受到的陽光直射熱量更少。
Notz還認為，之所以氣候模型低估了每噸二氧化碳導致的海冰減少量，是因為它們低估了北極地區因此獲得的熱量。加拿大氣候模型和分析中心海冰學家Gregory Flato表示，儘管這看起來易於檢驗，但北極海冰上方的空氣溫度數據十分稀少。
也有一些科學家表示，這項研究過於簡單化。科羅拉多大學海冰建模專家Alexandra Jahn則指出，Stroeve和Notz的理論“最終解釋了人們已經發現但沒有合理解釋的這種線性關係”，但仍需進一步研究，以排除影響海冰縮減的其他因素，例如雲量的變化等。Stroeve和Notz則表示，雲量和海洋溫度的影響並不重要。
但他們也承認，位於地球另一端的南極的情況有所不同。那裡並不完全遵循排放規律，風和海溫對海冰行為的影響更大。
西班牙巴塞羅那超級計算機中心海冰建模專家Franois Massonnet警告稱，“雖然這很吸引人，但過於相信我們能推斷碳排放和北極變暖間的關係是危險的。我們知道北極氣候變化是非線性的。”
