北极地区作为全球气候变化的“前沿阵地”,其气候变暖速度远超全球平均水平,尤其是斯瓦尔巴群岛这一北极热点地区,正经历着前所未有的冬季变暖过程。2025年2月,斯瓦尔巴迎来了一场异常的冬季暖潮,气温不仅大幅回升,且多次突破零度,引发了广泛的雪冰融化和积水现象。这一现象不仅标志着传统冬季极寒环境的颠覆,更揭示了北极生态系统正在进入一个全新的动态阶段。斯瓦尔巴的冬季气温升高速度惊人,其冬季气温的上升幅度远高于年平均值,这反映了北极气候模式的急剧变化。过去40年来,斯瓦尔巴的降水量稳步增加,且雨水占比不断提升,导致雨雪转换事件频发。这种被称为“雨雪事件”的自然现象对于土壤、植被和动物均产生了巨大影响,北极的降雨甚至有可能在本世纪末成为最主要的降水形式。
2025年2月在斯瓦尔巴西北部的Ny-Ålesund观测站记录的平均气温约为-3.3°C,相较20世纪的均值-15°C高出近12度,多日气温甚至突破零度,最高气温达到4.7°C。在漫长的北极冬季却出现如此频繁的融雪和降雨,直接让遍布冰雪覆盖的土地陷入融化状态,形成了大量融水湖泊和湿地,彻底改变了地表环境。此类冬季融化事件不仅是气候异常,而是体现了北极冬季气候结构的根本转变。冰层的形成机制被打破,微生物生命得以活化,土壤养分释放剧烈改变,冻结层开始消融,这些过程综合作用导致北极系统出现连锁反应。专家指出,这样的冬季暖化事件并非偶发,过去几十年间因人为因素导致的气候变化使得冬季暖湿天气频率和强度不断攀升,预计未来将更为频繁。研究团队长期在斯瓦尔巴进行高纬度冰川及陆地微生物群落的监测,冬季的寒冷和积雪条件曾是固有特征。
然而2025年的冬季调查工作却面临极端温暖和雨雪骤变的挑战:积雪稀少,冻土解冻,地面积水现象普遍,传统采样手段难以实施,科研工作必须快速调整。同时环境的转变也引发了众多科学疑问,推动对北极冬季生态学和冰冻圈动态的重新认识。物理景观的改变在现场表现为冻土上方的液态水滩涂,冰川脚下的水流提前活跃,草原积雪骤减,大片冻土裸露,甚至部分植被提前萌发,出现了春夏季节特有的绿色景象。冻土表层解冻厚度增加,致使地面变软,传统冬季需要深挖雪层以采样变得多余,而这恰恰反映气温和积雪状态的创新变化。晶体层分布表明,暴烈的冬季融化与反复冻结已多次发生,强化了气候变暖的现实感受。微生物层面的变化尤为重要,往年冬季冻土中的微生物活动受到低温限制,而暖冬和雨雪事件使得微生物群体活性提升,碳元素循环加速,温室气体如二氧化碳和甲烷排放增加。
这种现象有可能引发恶性反馈循环——气候变暖刺激微生物活动产生更多温室气体,反过来加剧候区气温攀升。土壤结构的破坏和营养物质迁移紊乱,也增加了生态系统的不稳定性。独特的雪和冻土物理性质变化对生态节律产生重塑,典型表现为植物提早发芽和地表解冻过早,颠覆了生物春季生长的自然时钟。同时,积雪作为土壤保温层的缺损,使得冻土和植物面临更剧烈的温度波动,冬季的极端寒冷环境更易出现极端温差,给生态系统带来更大压力。水分循环变化同样显著,融水在冻土中积聚形成冰层,阻碍水分渗透,导致地表出现融水池塘,冰层沉积影响土壤-大气间的气体交换,这种不透气的冰层促使厌氧微生物过程活跃,引发甲烷排放,进而影响气候系统。此外,冰层覆盖还严重减少了农牧动物冬季觅食的机会,如驯鹿依赖的地面苔藓被冰层封锁,动物健康和种群存续面临威胁。
冻土热传导性质的改变意味着土壤解冻过程更早启动、节奏加快,且受冰和雪的不同热物理特性影响,解冻深度和速度波动更大,极大影响地表水文循环和土壤生物地球化学过程。水系变化波及上游冰川及山地生态区,同时带来下游河流、湖泊的水量和水质变异,进而影响沿海生态系统。冬季变暖的影响不局限于自然环境,人类社区同样面临严峻挑战。雨雪变化导致雪层稳定性下降,增加雪崩风险,威胁交通和居民安全。斯瓦尔巴主要科研基地如英国北极研究站和意大利Dirigibile Italia站点,因冻土融化和活动层加深而频繁需要加固建筑基础,确保稳定性。随着冬季暖化事件增多,该地区基础设施和人类活动的持续稳定性将愈发脆弱。
尽管冬季为北极地区温度变化最为剧烈的季节,但科学观测和分析数据相对稀缺,尤其是冬季生物地球化学过程更难测量,导致未来变化预测难度加大。复杂的气候-环境-社会互动也使极端气候事件的影响难以精准评估。长时间连续观测数据将是理解和应对这一现象的关键基础。尽管如此,迄今所见,斯瓦尔巴的冬季变暖正发生且加速,其对冰雪、冻土和生态系统的多重影响已经不可忽视。2025年的冬季融化事件不仅是异常气候的体现,更是未来北极气候态势的重大转折。斯瓦尔巴及整个北极正在步入一个“新北极”,这里的冬季不再是单纯的冰雪世界,而是一个动态、湿润且高度不稳定的生态系统。
正如科学家所言,北极的冬季暖化已经“达到融化点”,提醒我们需要更加警醒应对快速变化的气候现实。加强对这一现象的持续研究和监测,将为全球理解气候变化提供重要启示,并促进适应性政策的制定,以减缓气候危机对极地和全球生态系统的深远影响。