【Wired硬塞】北極狂「閃」電,但這可不是件好事!

北極暖化的速度至少是地球其他地方的兩倍,而這種現象形成了一種惡性循環,加劇氣候變遷;現在已經越來越不受控了,閃電原本應該是溫暖環境像是熱帶地區才有的現象!
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原文來自 Wired《More Lightning in the Arctic Is Bad News for the Planet》,作者 Matt Simon。台灣康泰納仕集團授權提供,由 Amber Peng 翻譯並經 INSIDE 編審。

你知道嗎?2100 年前北極圈的閃電量可能達現在的兩倍,而越多的閃電代表越多的天然火災,進而釋放出更多的溫室氣體。

但現在北極不能說是很熱,因為簡直是「熱爆了」!北極暖化的速度至少是地球其他地方的兩倍,而這種現象形成了一種惡性循環,加劇氣候變遷。舉個例子,因為冰比土更能反射陽光,所以冰融化之後地球就吸收了更多陽光。另外,如果北邊的土地長出更多深色的植被,又會吸收更多光熱,使地球更加溫暖。

北極現在已經越來越不受控了,閃電原本應該是溫暖環境像是熱帶地區才有的現象,現在竟然連北極附近都出現閃電了。根據新的電腦模型,該區域的閃電只會更頻繁地出現。在本世紀結束以前,北極圈的閃電量可能會增加一倍以上,並引發可怕的連鎖反應,也就是更多的天然火災、更熱的氣候。

加利福尼亞大學洛杉磯分校的氣候學家丹尼爾.史旺(Daniel Swain)沒有參與該電腦實驗,但他表示:

「北極是個詭譎多變的地方,我不確定大家是否開始關切閃電量的變化,但是閃電增加是必然的現象。」

暴雨要產生需要大量的熱氣。地表因為太陽光照而升溫,熱氣和水氣會上升,同時冷空氣下降,兩者循環形成了深對流雲,而深對流雲產生的電荷就形成閃電。

因為熱氣足夠,這種現象在熱帶很常見,反之北極因為氣溫很低,可以防止大規模的熱空氣上升,但不久的未來可能不是這樣了。

加州大學爾灣分校大氣科學家,陳洋(音譯 Yang Chen)教授指出:「地表升溫後,就有更多能量把空氣往高緯度推。另外因為大氣變暖了,就可以承載更多的水氣。」陳教授同時也是刊登在《自然氣候變化(Nature Climate Change)》中本文提到實驗的第一作者。

距離北極不到一百六十公里的地方現在足以滿足溫度和水氣的條件,形成大風暴。(科學家利用全球的無線電偵測網可以定位遙遠地區的閃電,因為閃電本身就像是個無線電塔台,打到地上時會發出訊號。)另外,有閃電的地方就可能發生火災,尤其北極越來越暖、越來越乾,發生火災的機率又更高了。

愛丁堡大學的生態學家伊斯拉・麥爾史密斯(Isla Myers-Smith)表示:

「2020 年襲擊俄羅斯北極圈地區的熱浪證明,高緯度地區還是可能出現溫暖的天氣,並且有機會產生大規模火災。」

麥爾史密斯專門研究高緯度地區的氣候,但是沒有參與本文提及的研究。她補充說:「2020 那場火災燒掉了俄羅斯北極圈內一大片土地。」

發生在北極的火災主要燃燒兩種物質,兩種都很令人頭疼。首先是泥炭,北極的的土很大比例由泥炭組成,泥炭本身是植物殘骸累積幾千年而成高濃度的碳,這讓泥炭燃燒的時火勢會深入地表,原本在北極地區被濕冷空氣鎖住的溫室氣體就被釋放出來了。這種火很難撲滅,科學家還戲稱它為「殭屍火」。它們會潛伏在地底好幾個月,甚至結凍,但是一但雪融化後,火勢又會再次燒起來。

另一種燃燒物質就是地面上的植被。北極的凍原上原本布滿雜草,但是最近科學發現越來越多的灌木長出來了。麥爾史密斯表示:「灌木喜歡長在被干擾過的土地,像是被火燒過,或是永凍土融化的地方,所以越多火災的地方就會長出越多的灌木。另外,夏天的溫度高,水氣不虞匱乏的地方,灌木也會長得很好。所以我們認為,隨著未來凍原的氣溫升高,灌木也會大肆生長。」

根據沉積岩的分析,麥爾史密斯發現在歷史上北極地區較溫暖的時期,灌木的數量的確比較多,也引起較多火災。不僅如此,灌木也會減少地面陽光的反射,又進一步讓氣溫上升。如果白雪覆蓋了長滿青草的凍原,照射到地表的陽光可以被反射回去。反之,若凍原佈滿了灌木,深色的枝枒會穿出白雪層,吸收更多陽光。這種反照率的差別在夏天最為明顯,因為永晝會降臨北極圈,讓該地 24 小時都暴露在陽光中。

史旺表示:「因為多數人口集中在較低緯的的地區,所以北極對大家而言是個很奇怪的地方,大家都想不到北極的太陽輻射其實很強,但是強光照的時間很短,其他時候,北極根本沒有任何陽光。」

土地顏色變深、氣溫變暖,代表的是更多永凍土會融化。另外火災把凍土上的苔蘚和其他有機物燒掉後,永凍土就失去了防護罩,因此更容易融化了。更糟的是:北極的永凍土佔了所有儲存在土壤中的二氧化碳的三分之一。

陳教授的團隊預測如果火災持續發生,把雜草和灌木都燒掉,森林線可能會往北移動。樹冠會加深土地的顏色,就有可能會帶來更多暴雨和閃電,原因是這樣的:如果森林吸收了更多陽光,那麼就會產生更多的熱氣和濕氣,兩者上升造成深對流雲,然後啪!閃電就打下來了,接著如果發生火災,燒光凍原上的草,就有機會長出更多的灌木或是樹木,兩者又進一步使氣溫上升,如此惡性循環下去。

跟麥爾史密斯一樣研究北極的學者正是氣候變遷的首要苦主──你知道每個夏天都將近有二十萬個閃電嗎?麥爾史密斯表示:「有時候風暴來襲,我們麻煩就大了,因為我們通常在一望無際的平面時是整個地面最高的東西,代表我們很可能被閃電擊中,所以我們只得趕快跑回營地,每次都被雨淋的濕答答的又累個半死。」

但是,降雨反而(多多少少)可以減緩北極暖化的惡性循環。去年夏天,美國加州的居民就注意到,不下雨只閃電的風暴特別容易造成火災,因為火苗被點燃後,沒有雨水可以澆熄它。但是假如風暴有夾帶雨水,陳教授說:「可能就不會造成火災,因為(閃電)可能會產生火苗,但是雨水會防止火勢燒起來。」

另外陳教授也補充,植物可以捕捉更多的碳,但量仍不足以吸收地表變暖後釋放出來的碳。融化的永凍土將釋放巨量原本儲存在土壤中幾千年的碳,重新找回環境平衡的方式就是我們必須減少碳排放──並且要快!

責任編輯:Chris
核稿編輯:MindyLi

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