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随着北极海冰的融化，北极航道逐渐开通，其潜藏的战略价值和蕴含的丰富原油、天然气储量已经引发了各种国际力量的关注和激烈争夺。然而，极具讽刺意义的是，正是燃烧化石能源排放的大量温室气体使全球变暖，使北极熊失去了赖以生存的家园。“人类正面临全球气候变化和能源消费的巨大挑战，这是个十字路口。”美国科学院院士、哈佛大学教授詹姆斯·安德森日前在北京大学作报告时表示。

自1979年有卫星观测记录以来，北极海冰正在迅速消融。每年9月份是北冰洋海冰覆盖面积最小时期。安德森认为，不仅要关注北极海冰面积，也要关注其厚度。从1979年到2012年，9月份北极海冰的最小体积已经从1.7万立方千米减小至1.3万立方千米。预计到2020年夏天，北极永久性浮冰可能永远消失。与此同时，紧挨着北冰洋的格陵兰岛和世界第三极青藏高原，冰川融化速度也令人震惊。

由于气候系统的反馈作用，对地球来说，失去了大面积的冰雪，就像被掀掉了“隔热板”。这将给气候和环境带来恶劣影响。

安德森解释道，高纬度地区的包合物和永久冻土将逐渐融化，再经过二氧化碳强迫，作用于大规模的气候结构，大气中的水汽含量、云和温度都将发生变化，从而导致水汽通道和对流层的动力模式产生变化，最终的结果是，沿海地区降水将增加，大陆内部则更加干旱；无机氯的催化活性增强，分解更多臭氧，进入地球的紫外线量也将增加。

覆盖着格陵兰岛的170万平方公里冰原一旦全部融化，全球海平面将上涨7米。在青藏高原，冰川是许多大江大河的发源地，一旦消失，其周边国家和地区近20亿人口的生命线将被切断。

自工业革命以来，温室气体排放不断加剧，人类活动是全球变暖的主因。对此，各国政府及科学家已经达成共识。在自然情况下，太阳输送给地球的热量和地面反射的热量是相当的，地球上的热量也因此能保持平衡。“化石能源燃烧带来的净热量流动是全球变暖的根本原因，而非全球平均温度上升。”安德森说，“也正是净热量流动引导着未来全球气候变化的进程。”

人口、人均收入和单位能耗共同驱动着巨大的全球能源需求。而全世界人口正在不断增加，对能源的需求也在不断增加。根据计算，到2050年，全球人口将增加至91亿，平均每年能源需求将增长22太瓦。在以后的40多年间，如果全世界继续依赖化石能源，那意味着每年将要新建750座大型化石燃料火力发电厂；如果转向核能，那么每年将有400个核电站投入运行。

安德森也指出，目前气候和环境变化研究的最大局限仍是观测资料不足，气候结构采样严重不足，尤其是在极地和海洋上空。而这些地区受海拔环境的限制，对探测仪器提出更高要求。

据安德森介绍，目前开发出的低成本、高时空分辨率无人机机载探测手段正在试图解决这一问题。这种无人机装有探测仪、探冰雷达及微型化的激光系统，并采用积分腔输出光谱技术，能够提高探测的灵敏度，检测到微量气体的浓度，且能连续飞行23小时，可以保证数据的精确性和连续性。它能有效观测包括温室气体、污染气体等，对气溶胶性状等进行精细观测，因此适用于主要污染地区的大气观测。

此外，针对全球气候变暖这一问题，中美两国要从政治上和科学上进行精诚合作。让安德森欣喜的是，中国和美国在使用可再生能源方面优势明显，而且正在积极支持可再生能源的发展。“尽管我仍然忧心，但我对未来的气候和环境持乐观态度。”（中国气象报记者 张格苗 《中国气象报》2014年11月19日一版）