斯瓦尔巴群岛位于北极圈内,是全球气候变化的前沿阵地。近期观察数据显示,该地区冬季气温正以惊人的速度上升,表现出早已越过临界点的趋势。2025年2月,斯瓦尔巴群岛空气温度持续超过零摄氏度,并伴随着罕见的降雨现象,使得该地区在冬季出现大规模的积雪融化和融水积聚,极大地改变了北极圈内原本严寒且持续冻结的自然环境。 长期以来,斯瓦尔巴群岛冬季的气候特点为持续低温和稳定的积雪覆盖,为生态系统和土壤微生物群落提供了相对稳定的生存条件。然而,人类引起的全球变暖加剧了北极地区的温度上升速率,斯瓦尔巴群岛的气温升幅达到全球平均水平的六到七倍。这种“北极放大效应”导致该区域冬季温度的升高速度远超其他季节,且年降水量逐十年增长3%至4%,其中以雨水替代了部分积雪,极大地改变了自然水循环和生态动态。
2025年冬季的温度表现尤为引人关注。在位于斯瓦尔巴西北部、距北极约1200公里的Ny-Ålesund观测站,2月份的平均温度为-3.3°C,而1961年至2001年的历史平均温度约为-15°C。更令人震惊的是,该月记录到14天空气温度高于0°C,最高气温达到4.7°C。连续的高温和降雨触发了大范围的雪冰融化现象,导致冻土层上方形成大量融水湖泊,地表暴露,植被提前出芽,整个冬季景观呈现出破冰滑冰场般的态势。 冬季温暖超过冰点不仅是气象上的温度偏离,更标志着北极冬季动力学的根本转变。之前被视为极端异常的冬季融化事件,正在成为常态。
连年发生的雪上降雨和融雪现象,对地表土壤的热绝缘作用构成威胁,影响微生物的休眠周期和活跃度,增加有机物分解速率,从而加剧温室气体如二氧化碳和甲烷的排放,形成加速气候变暖的正反馈机制。 科学团队长期以来在Ny-Ålesund地区进行冬季野外考察,研究冰川和陆地微生物群落在冬季寒冷黑暗条件下的碳循环及生态功能。2025年冬季,他们面对气温异常升高和积雪严重减少的现象,研究方法和采样策略被迫调整。冻土表层软化至可直接用勺子采样的程度,以前需借助钻头和凿岩工具的工作流程被打破,生态系统的季节性节律混乱,科学观测面临新的挑战。 这些气候变化带来的生态效应十分广泛。原本冻结的土壤层由于暴露出更多裸土,改变了地表的能量传递和水分循环。
冬季融水结冻形成坚硬厚冰层,妨碍土壤与大气间的气体交换,改变土壤的氧化还原状态,促使微生物活动向厌氧方向发展,甲烷等温室气体的释放风险增加。对于依赖地面植被为食的驯鹿和其他北极草食动物而言,这种冰封的冬季地表显著减少了觅食资源,威胁其生存和种群稳定性。 此外,冬季融化还影响土壤的热力学特性。积雪本身具备优良的隔热作用,有助于保护冻土不被极端寒冷冷冻,而冰层则因传导热量效率更高,导致春季融化时期的地热传递加速,活跃层的厚度及其稳定性均随之发生变化。这种影响不仅改变了局地水文环境,还通过河流和湖泊将变化传递至沿海和海洋生态系统,引发地貌演变和沉积物输送调整。 人类社区同样面临严峻挑战。
斯瓦尔巴群岛的基础设施因冻土融化而遭遇稳定性问题,例如Ny-Ålesund的英国北极研究站及意大利的Dirigibile Italia极地站均需重新加固地基以抵抗冻土层的退化。降雨覆盖的积雪和频发的融雪事件导致雪层结构变弱,提升了滑坡和雪崩风险,威胁人员安全和交通通行。气候变化正重新定义北极地区基础设施的设计和维护标准,增加了科学研究和生活运营的复杂度和成本。 尽管冬季是北极气候系统中升温最快的季节,对其的监测和理解却相对滞后。有限的冬季观测数据使得科学家们难以完整描绘冬季变暖对生态系统的影响机制,更难以精确预测未来气候及生态变化。复杂的气候与人类社会交互作用加剧了极端事件的不可预见性,需要多学科协作和长期持续的数据积累来填补认知空白。
斯瓦尔巴群岛冬季气温升高及其带来的融雪现象已不再是一次性异常,而是标志着北极气候体系进入“新常态”。这一趋势反映出全球变暖对极地环境的深刻影响,催生了一系列生态、生物地球化学及社会经济问题,亟需全世界高度关注与积极应对。持续的科研努力、气候政策的及时调整,以及地区适应策略的制定,将是未来保障北极生态系统稳定和社区安全的关键。了解并应对斯瓦尔巴群岛气候变暖的复杂影响,对于全球气候治理和生态保护具有重要的示范意义和现实意义。