近年来，随着全球变暖加剧，北极及其邻近区域气温的破纪录事件频繁发生：
2019年至2020年的这个冬季莫斯科平均气温为0摄氏度，不仅比往年同期气温的正常值高了7.7摄氏度，下雪也成了不多见的现象，是140年来最温暖的冬天，2019年也是俄罗斯有气温记录以来最热的一年；
（图片来自NCEI）
2019年7月4日美国气象局发布消息称阿拉斯加州的安克雷奇国际机场气温达到32摄氏度，打破50年的高温记录，当地居民平时穿棉衣，当时出现了在冰雪之上穿短袖短裤滑雪、爬雪山的趣景；
2019年6月和7月分别是欧洲有史以来最热的6月和7月，欧洲多国气温创历史极值，数据显示，空调的普及率在欧洲家庭中不到5%，当年的空调销售异常火爆。以德国为例，一台空调要价650欧元，安装费却要1350欧元，高昂的人工成本也令欧洲民众苦不堪言；
2018年07月30日 位于北极圈之内250公里的挪威城市巴纳克也出现了百年难遇的罕见32℃高温；
2020年1月全球陆地和海洋表面温度为1880年有气象观测以来最暖的一月，2020年很有可能超过2016年成为有观测记录以来最暖的一年。
北极附近为什么频现高温呢？
这不仅和全球气候变暖有关，
还和北极放大效应有关。
（图片来自Cohen等，2020）
什么是北极放大效应？
北极地区是全球变化响应最敏感的区域，北极地区地表气温的增暖速度是全球平均的2-3倍，称之为北极放大效应（Arctic Amplification）。过去30年来北极气温异常值越来越大，到2019年已经升温达3摄氏度以上。
（图片源自AER）
北极变暖有那些影响？
北半球中纬度是世界人口的密集区，在北纬20-65N的温带和亚热带区域内居住着约80%的世界人口。
北极变暖不仅影响北极地区，还与中纬度地区的天气气候具有密切联系，北极变暖后，北极和中纬度的温度梯度减小，导致大气的正压性增强，有利于中高纬度极端天气的发生。
研究表明，北极变化与中国极端高温、极端低温、强降水、暴雪、霾日数，以及欧洲的高温热浪，欧亚大陆北部冬季变冷趋势，美国东北部暴风雪等有密切联系。
以美国东北部的暴风雪为例，在北极加速变暖的阶段，美国东北部发生强暴风雪的城市数量明显增加。
因此，在人口密集的北半球中低纬度越来越频繁的极端天气气候事件对人类生命和财产安全构成了直接的挑战。
2.加剧水分循环
冰层是全球淡水的重要来源，储存着全球70%以上的淡水，是地球上最大的淡水库。短期内，冰层融化可增加周边河流水资源的供给，通过水分循环使降水增多，缓解干旱地区水资源短缺的状况，改善生态环境，对灌溉农业的发展和缺水地区生物的生存具有积极作用。但从长期来看，冰层融化会造成未来水资源供应不足。
3.改变大洋环流
由于北极冰层融化及降雨量增加等因素，大量淡水汇入北大西洋和北太平洋，影响了北极附近的海水浓度。在过去的几十年里，流向南部的深层海水盐度变得越来越低，原因是北极冰层融化形成了大量淡水，通过海水运动汇入北大西洋，改变了这些海域的海水盐度。
海冰融化不会导致海平面上升，随着北极变暖加速，格陵兰冰盖会进一步融化，如果格陵兰冰盖完全融化，全球海平面将上升约7米，全球上百个海滨城市包括上海和广州将沉入水底。
假如南极冰盖、格陵兰冰盖、陆地冰川等的冰层全部融化，海平面将会上升约66米，绝大部分人口最集中、最繁荣、最发达的沿海城市将被淹没，届时，我国华北大部分（包括北京和天津）、华东部分、珠三角地区，伦敦、美国佛罗里达州、墨西哥湾等大部分区域、东京、京都等大城市都难逃厄运，日本领土会被海水撕裂成十来个小岛，更惨的是拥有1.6亿人口的孟加拉国全国将会沉没。
（图为海平面升高66米后的海陆分布图，图片源自科学解码）
极端高温热浪会对人类的健康产生有害影响，导致从抑郁到心脏病发作等各种疾病。例如2003年夏天袭击欧洲的高温热浪，在整个欧洲大陆夺去了超过7万人的生命，其中大部分是老年人，根据一项研究显示，美国每年超过600人死于中暑。
2019年夏季，欧洲诸多国家和地区都经历了前所未有的高温热浪天气。
法国卫生部数据显示，2019年6月24日-7月27日间连续两轮高温天气共导致1435人死亡。
在2013-2015年，上海市高温热浪期与非高温热浪期人群非意外死亡风险增加8.78%，冠心病死亡风险增加15.83%。2013年上海高温热浪相关的超额死亡人数（超过该地区既往平均死亡人数）为1347人，占总超额死亡人数的71.3%，是2003-2012年热浪相关超额死亡数平均值的3.9倍。
北极气温上升正产生蝴蝶效应，使引发病毒和流行病传播的一些因素被激活，病毒危机表现出比以往更复杂的形态。
首先，北极气温升高导致北冰洋冰层和陆上永冻土融化，被困在永冻土下数百万年的远古病毒正“蠢蠢欲动”。
其次，覆盖在北极海洋的冰层不断消融，使得生活在大西洋和太平洋的生物开始融合。在冰层融化前，两大洋的生物被北极厚厚的冰层阻隔，形成了相对独立的基因系统，彼此间都缺乏抵御对方疾病的抗体。而冰川的消失，让这些生活在不同区域，携带不同疾病的海洋生物相遇，不可避免将会导致一些致命疾病的传播。
再次，气候变暖使一些野生动物物种，被迫迁移到以前因过于寒冷而不适宜动物生存的地方。可以想见，世界各地大批候鸟的栖息环境也会因气候变化而变，候鸟的迁徙行为将随之变化，这种变化使得人禽共染病毒有更多的机会得以传播，如多种禽流感。
最后，虽然目前北极地区仍是一片荒凉，深层永冻土层尚可独安一隅，但人类的科研和生产活动已开始在这一区域启动，采矿和钻井作业所需要的挖掘可能让这些古老的冻土层暴露出来，如果那里仍然存在有活力的病毒粒子，将可能带来未知的灾难。
这头冰冻的长毛猛犸象遗体是在俄罗斯西伯利亚永久冻土地带被发现的，距今约有39000年历史
数据显示，在2004年和2009年，病毒感染的几率是其他年份的9.2倍，这与当年海冰的消融有关。海冰消融导致极地动物寻找新的栖息地，随着这些动物的迁移及与其他物种的接触，可能会引入和传播新的传染病。研究人员表示，随着北极海冰的持续消融，病毒跨越北太平洋和北大西洋传播可能会越来越普遍。
法国科学家复活的一种在西伯利亚永久冻土中冷冻了3万多年的巨型无害病毒
科学家还在冰川中发现了古老病毒。1999年，美国科学家在格陵兰岛深达2000米的地下冰芯样品中检测到了“番茄花叶病毒”的影子，由于这种病毒很稳定，它们的基因组在冰层里埋藏了14万年还能被检测到。这也是目前发现的最为古老的病毒基因组痕迹。
西伯利亚永冻层病毒研究成果披露了更多的病毒信息。2014年3月，科学家在俄罗斯的西伯利亚冻土层中发现了迄今世界上最大的巨型病毒，长达1.5微米，可以在光学显微镜下直接观察到，其生存的年代正是史前人类尼安德特人灭绝之时的3万多年前，科学家将其命名为“西伯利亚阔口罐病毒”。
此外，科学家还发现永冻土内的病菌已经开始威胁人类。2016年夏天，西伯利亚亚马尔半岛上的一群驯鹿和游牧民患上一种神秘的疾病。有关“西伯利亚瘟疫”的谣言一度甚嚣尘上。实际上，这种神秘疾病上一次出现在该地区还是1941年。当时一个小男孩和一群驯鹿死亡后被确诊罹患炭疽热。病源是一具解冻的驯鹿尸体，而这头驯鹿死于多年前的炭疽热疫情。因此，科学家认为，是气候变暖促使永冻土层解冻，以致在此地区消失了75年的炭疽杆菌又卷土重来。
医学专家对2016年亚马尔半岛的这次事件进行了追踪调查。虽然目前依然不清楚这种病毒是如何感染当地人的，但大多数专家认为，牛虻可能起到了中介宿主的作用。亚马尔半岛的夏季，是牛虻的繁殖高峰期，当地很多传染病都与牛虻有关。
国际学术期刊《自然通讯》近日发表的一项研究显示，加拿大北极地区的冰川正在以前所未有的速度消融，深藏地下4万年的景观逐渐暴露出来，同时古老的植被和古细菌也得以重见天日。
美国地质勘探局的科学家表示，由于北极海冰融化，北极熊不得不到阿拉斯加北部的陆地上进行繁殖，导致繁殖成功率下降，猎物也相应减少，捕食期越来越短，对北极熊的生存造成影响。此外，北极冰层的融化造成北极狐食物减少、海豹栖息地改变、海鸟养育后代困难、冰藻数量急剧减少等一系列问题，威胁着北极生物的生存。
北极冰层的融化带来的影响绝不仅仅涉及北极地区生物，还关系到人类生存的环境。冰层的融化改变了北极鱼群的生存环境，渔场分布发生变化，将直接影响周边国家渔业发展。此外，随着北极冰层减少，海水里的营养物质含量降低，威胁到以这些营养物质为主要食物来源的海洋鱼类和浮游生物；食物的减少会使一些种群开始萎缩，进而威胁到以鱼类为主要食物的食肉动物的生存；食物链变得日渐脆弱，最终将影响包含人类在内的整个生态系统。
海冰减少还会带来海洋酸化和永冻带污染物大范围扩散等重大环境问题，影响海洋生物可利用的光合作用总量，影响大型哺乳动物的生存环境。
（图片来自网络）
随着北极气候变暖，北半球中纬度地区频频发生极端高温事件，发生森林火灾的风险越来越高。
仅2018年上半年欧洲就发生了450起大规模的森林火灾，且严重森林大火的数量比过去十年多了40%，其中希腊的森林大火是欧洲1900年以来最大的森林火灾。
2020年新年伊始，澳大利亚一场“灾难级”的山火进入了全球视野，整个世界都为之揪心，据统计，有5200万的哺乳动物、6200万的鸟类、3.89亿的爬行动物在这场大火中丧生，1070万公顷的森林和灌木被损毁。大量森林被毁坏，会导致地面反照率下降，吸收更多太阳辐射，还会导致大量的二氧化碳被释放到大气中，进一步加速全球变暖。
北极加速变暖会导致格陵兰冰盖会进一步融化，引起海平面上升，海水会向内陆倒灌使得盐土向内陆扩展导致土地盐渍化和沼泽化，所以靠近沿海地区的种植面积会急剧减少，造成粮食产量下降。
全球气候变暖将使世界主要粮食带向极地扩展，并且扩展的速度是年平均气温每提高1℃，地球中纬度地区的农作物等将向两极推进150公里左右，会使较为寒冷的高纬度地区的农作物生长期延长，产量相应增加。而世界上主要产粮地区是分布在中、低纬度地区，高纬度地区的耕地面积有限，因此高纬度地区所增加的粮食产量远远不能补偿其他地区粮食的减产。
在接近极地和中低纬度高山区域，很多设施比如公路、房屋等都建设在多年冻土之上。据估计，全球大约350万人生活在多年冻土或邻近区域。一旦多年冻土开始部分消融，上层土地开始变得非常不稳定，滑坡等地质灾害必然会加快，破坏建造在其上的设施。图5是加拿大一个小镇上被不稳定的土地破坏的道路。受不稳定的多年冻土影响的区域还有俄罗斯、阿拉斯加、挪威、中国高原区（青藏高原）等等。
（图自Yellowknife.RyersonClark）。
事物的变化往往具有两面性，北极海冰融化对全球气候、生态等产生消极影响的同时，也产生了一定的积极影响。
北极地区的资源价值将进一步显现。北极海域的冰层融化使北冰洋底的石油、天然气等海洋资源的开采变得可行。北极海域洋底的一半为大陆架，自然地质特征决定了北极海域拥有丰富的石油、天然气及矿物质储量，但是过去北极海域常年冰封，恶劣和艰苦的气候条件使开发这些海洋资源遥不可及。而气候变暖使曾经长期被人忽视的海域，在不久的将来可以变成开发利用的“风水宝地”。
北极航线的经济价值将得以实现。北极航线是指北冰洋上连通太平洋与大西洋的航线，目前包含西北航线和东北航线，前者为绕过加拿大北部的航线，后者为绕过西伯利亚北部的航线。这两条航线更接近球面上两点之间的最短连线（大圆航线），是连接太平洋北部与大西洋北部的最短航线。未来，由西北航线和东北航线形成的新“大西洋-太平洋轴心航线”，将成为北美、北欧和东北亚国家之间最近的海上通道，亚、欧和美洲之间的航线将缩短6000~8000公里。
北极航线通航的重要意义体现在它连接的是世界最为发达的经济区域。世界经济发达国家大多集中在北半球的中高纬度地区，北极航线为这些国家的经济贸易提供了更便捷的通道。北极航线一旦全线开通，必将对世界航运格局产生重大影响。
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