極地，包括南極和北極，是地球系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響全球的大氣環(huán)流、大洋環(huán)流和氣候變化。
南北兩極的地形完全不同。南極是一塊白色的大陸，一般稱為南極洲，整個(gè)大洲幾乎全部被巨大的冰層所覆蓋，冰含量占全球總冰含量的90％左右。假如這里的冰全部融化并流入海洋，那么全球的海平面將上升60米～80米，也就是說目前海拔低于80米的陸地都有可能被淹沒而變成汪洋大海，想想這是多么可怕的景象。與南極相比，北極則是一片冰冷的、大部分被冰雪覆蓋的洋面，一般稱作北冰洋。但兩者也有一個(gè)共同的特點(diǎn)，那就是寒冷，比如北極在1月的平均氣溫在-40℃～-20℃，最暖的8月平均氣溫也只有-3℃；南極相對于北極更加寒冷，年平均氣溫低于-20℃。
北極作為全球氣候變化的驅(qū)動(dòng)器之一，是全球氣候變化最為靈敏的響應(yīng)器。最近40年，北極增暖速度約為全球平均水平的2倍，這一現(xiàn)象被稱為“北極放大”，因而北極區(qū)被稱為氣候變化的放大器。更加溫暖的寒極改變了地球熱機(jī)的運(yùn)行模式，從而影響了整個(gè)地球氣候系統(tǒng)。關(guān)于造成北極放大的物理過程和機(jī)制，被許多人廣為接受的一種理論是地表反照率反饋機(jī)制。而這種地表反照率的反饋機(jī)制是通過海冰來對極區(qū)及全球的氣候系統(tǒng)產(chǎn)生影響的。簡單來說就是海冰的高反照率會(huì)將大部分的太陽入射輻射能量反射回大氣和太空，減少地球表面吸收的能量，從而保證地球維持適宜的溫度。
全球氣候變暖在北極地區(qū)最直接的體現(xiàn)就是北極海冰總量及覆蓋面積的不斷減少，近40年，夏季北極海冰范圍以每10年3.8％的速度快速減小。通過衛(wèi)星記錄對比發(fā)現(xiàn)，北冰洋海冰范圍的最低值出現(xiàn)在2012年9月16日，為3.41×106平方千米。北極海冰減少直接導(dǎo)致表面反照率下降，海洋吸收熱量增多，進(jìn)而加劇海冰的融化。北極海冰的持續(xù)減少也導(dǎo)致北極對全球增暖的放大效應(yīng)越來越明顯，進(jìn)一步加強(qiáng)了北極與中低緯度之間的聯(lián)系，導(dǎo)致了極端天氣氣候事件或是氣象災(zāi)害的發(fā)生更加頻繁，這一點(diǎn)在東亞和北美中、東部區(qū)域表現(xiàn)得最為突出。比如2008年年初，我國南方出現(xiàn)的歷史上罕見的雨雪冰凍災(zāi)害；2008年12月至2009年年初，我國經(jīng)歷了嚴(yán)重的旱災(zāi)；2010年秋冬季節(jié)，我國華北大部、黃淮及江淮北部降水量普遍較常年同期異常偏少，冬小麥?zhǔn)芎得娣e超過1億畝（1畝=0.0666667公頃），導(dǎo)致幾十萬人畜飲水困難。而秋冬季節(jié)北極海冰的異常偏少，造成冬季歐亞大陸容易出現(xiàn)冷冬。到底北極海冰融化如何影響冬季中緯度地區(qū)的天氣過程變化（尤其是季節(jié)內(nèi)變化過程），包括極端天氣事件，是目前很多氣象學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)問題和研究的熱點(diǎn)問題。
與北極相比，南極氣溫變化存在明顯的時(shí)空差異。20世紀(jì)50年代以來，南極半島和西南極升溫最為顯著，其他地區(qū)氣溫變化則相對較小。通過分析長城站和中山站有觀測記錄以來的20多年氣溫觀測資料發(fā)現(xiàn)，我國長城站四季平均氣溫呈上升趨勢，中山站春、冬季降溫明顯。
由于氣溫升高導(dǎo)致的南極冰蓋物質(zhì)融化的加劇會(huì)帶來兩方面后果。一是會(huì)使輸入到海洋中的淡水持續(xù)增加，改變溫鹽平衡作用（海水的溫度和鹽度在正常情況下保持一種平衡的狀態(tài)。當(dāng)海冰形成時(shí)，海水中部分鹽分會(huì)析出，導(dǎo)致海洋表層水鹽度升高；當(dāng)海冰融化時(shí)，又會(huì)釋放大量的淡水，這種海水的析鹽和淡化過程會(huì)對大洋的溫鹽環(huán)流的形成和循環(huán)的強(qiáng)度產(chǎn)生影響）。數(shù)值模式的模擬結(jié)果預(yù)測，未來冰蓋的融化將增加全球溫度的可變性。年際溫度變率增強(qiáng)的可能性相比于逐漸變暖會(huì)導(dǎo)致更廣泛或者更頻繁的熱浪。二是加速海平面上升，而海平面上升被認(rèn)為是未來氣候變化最嚴(yán)重的結(jié)果。南極海冰的變化會(huì)對極地氣候產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響全球的氣候系統(tǒng)，并對我國的氣候變化產(chǎn)生影響。人們猜測，在氣候不斷變暖的情況下，冰蓋融化所造成的海平面上升將會(huì)加速。由于氣候變暖，南極冰蓋可能比預(yù)期變化得更快更顯著，因此預(yù)估在未來100年或是更長時(shí)間里冰蓋的變化都將是一個(gè)有挑戰(zhàn)和趣味的問題。
近些年來，隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升，南極和北極也早已經(jīng)不是“人跡罕至”之地，越來越多的科研工作者甚至旅游團(tuán)都在頻繁踏上這兩片“人類凈土”，合理開發(fā)利用北極和南極，為人類造福是好事，但在過程中一定要好好愛護(hù)環(huán)境。總之，南北兩極既是全球氣候的“穩(wěn)定器”，又是全球氣候的“響應(yīng)器”和“變速器”，我們一定要加倍珍惜和保護(hù)。
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