北極
地球北部
總面積超過2100萬平方千米的
極寒地帶
（北極地區範圍示意，所示國家為部分領土位於北極地區的國家，製圖@張威&王申雯/星球研究所）
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184萬平方千米的冰川
覆蓋陸地
（格陵蘭島冰蓋局部，圖片來源@視覺中國）
▼
1100萬平方千米的海冰
凍結海洋
（漂浮的大片北極海冰，圖片來源@視覺中國）
▼
高空之中
極度寒冷的北極渦旋
隨時準備南下
用寒潮侵擾四方
（因北極與其他地區的溫度差異等因素，北極及周邊區域上空長期存在著北極渦旋與極鋒急流，並將極地的冷空氣束縛其中；下圖為北極渦旋與極鋒急流示意，製圖@王申雯/星球研究所）
▼
但是
冰封的極地
卻並非地球的常態
兩極冰封的“冰室地球”
在地球46億年的歲月里
出現次數寥寥無幾
可對於人類而言
這個冰封的北極卻非常重要
在一個越來越熱的世界裡
遙遠北極的命運
將會影響到我們每一個人
（一隻北極熊在冰面上奮身起跳，攝影師@沈輝）
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是誰冰封了北極？
又是什麼樣的力量
讓它急速消融？
一切要從千萬年前
“凜冬“的降臨說起
01 凜冬降臨
與南極以陸地為主不同
北極以北冰洋為中心
陸地環繞四周
僅有白令海峽、挪威海等少數通道
可讓北冰洋與外界相連
（北冰洋範圍示意，不同機構組織對北冰洋範圍的定義存在差異，本文以圖中所示邊緣海作為北冰洋範圍的邊界，製圖@張威/星球研究所）
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這也使北冰洋
成為全球最小的大洋
僅有1400多萬平方千米
為太平洋的7.7%
外號“北極地中海”
廣闊的大陸架伸入北冰洋的海底
除大洋中部由三條海嶺
分隔形成的四片海盆較深外
北冰洋的平均深度僅有1200多米
是全球最淺的大洋
（請橫屏觀看，北冰洋海底地形示意，製圖@張威&王申雯/星球研究所）
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如此的海陸格局
歷經了數千萬年的地質演變
而在這場演變的早期
地球還十分溫暖
北冰洋表層溫度甚至可以高達23℃
堪比今天的亞熱帶
但數千公里外的地質運動
即將把地球拋入刺骨的寒冷
約8000萬年前起
廣泛而持續的造山運動
從歐洲的阿爾卑斯
經伊朗的札格羅斯
到亞洲的喜馬拉雅
製造出規模巨大的超級造山帶
並持續至今
（白堊紀晚期以來全球板塊運動示意，製圖@王申雯&鄭藝/星球研究所）
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群山逐漸隆升
大量的新鮮岩石暴露地表
逐漸被雨雪風霜破壞
與大氣發生複雜的化學反應
消耗了大量的二氧化碳
減弱了溫室效應
以至於在最近的5500萬年里
地球開始逐漸降溫
約1300萬年前
北冰洋的表層海水逐漸凍結
形成了大範圍全年存在的海冰
（請橫屏觀看，北冰洋海冰，圖片來源@視覺中國）
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隨著地球繼續降溫
北冰洋很快就被徹底凍結
北極周邊的陸地
也開始被冰雪覆蓋
約700萬年前
格陵蘭島的積雪
逐漸壓實成冰
形成冰川
（格陵蘭島的冰川，圖片來源@視覺中國）
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隨著全球氣溫逐漸降低
冰川自高向低擴張
直至從陸地延伸至海面
成為矗立海上的白色絕壁
渾厚壯觀
（請橫屏觀看，斯瓦爾巴群島上延伸至海面的冰川，攝影師@梅元皎）
▼
當延伸至海面
冰川在重力、海浪等作用下
斷裂、坍塌、崩解
便形成了漂浮於海上的冰山
（格陵蘭島附近海域的冰山，攝影師@Thomas看看世界）
▼
而陸地上冰川的體積不斷增長
範圍也越來越大
至約275萬年前
北冰洋周邊陸地的大量冰川
已彼此相連成巨大、巨厚的冰體
可以將下方的山谷、山脊悉數覆蓋
冰蓋誕生了
（請橫屏觀看，俯瞰格陵蘭島的冰蓋，圖片來源@視覺中國）
▼
至此
整個北極以及周邊地區
變成了地球的白色穹頂
再加上從約3400萬年前
就逐漸被冰蓋覆蓋的南極
地球正式變成兩極冰封的
“冰室地球”
（當地球南北兩極均有大量冰體覆蓋時，即為“冰室地球”，如今我們所處的“冰室地球”時期，在近5億年來的歷史中僅為第3次；請橫屏觀看，圖為斯瓦爾巴群島上的冰川，攝影師@陳建偉）
▼
然而
在地球整體寒冷的基調下
也有著小幅度的冷暖交替
每隔數十萬乃至數萬年
地球的公轉姿態會發生微小變化
接受的太陽能量隨之波動
氣候也出現冰期和間冰期的變化
在最寒冷的冰期
北極冰蓋範圍極大
可向南延伸到北緯37°
格陵蘭島、北美大陸大部、歐亞大陸北部
幾乎全被覆蓋
再加上南極洲冰蓋和陸地高山冰川的貢獻
全球海平面可下降超過百米
（隨著地球氣候周期性變化，冰蓋的範圍和體量也一直在變化，約兩萬年前的末次冰盛期是距離我們最近的一個極寒時刻，海平面下降了約130米；下圖為末次冰盛期冰蓋範圍，其中海岸線為海平面下降130米後的位置，製圖@王申雯&張威/星球研究所）
▼
但冰期之後的間冰期
全球氣候會重新回暖
約1.2萬年前
距離我們最近的一個冰期結束
快速的增溫
令廣闊的冰蓋再次後退
人類熟悉的現代北極
開始逐漸成型
02 冰雪行跡
冰向高山和北方退去
在北極外圍的陸地上
留下許許多多的冰川地貌
在北極和周邊的山嶺中
冰川從山麓後退至山頂或消失不見
留下許多稜角分明的刃脊
尖銳鋒利的角峰
還有呈U形的冰川槽谷
（阿拉斯加北極之門國家公園的冰川地貌，圖片來源@視覺中國）
▼
無論是北歐的斯堪的納維亞山脈
還是阿拉斯加的布魯克斯嶺
北極和周圍的山地
因為極其豐富的冰川地貌
盡顯凌厲之態
（挪威賽尼加島的冰川地貌，它屬於斯堪的納維亞山脈的一部分，攝影師@蘇鐵）
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其中
冰川在海岸山地塑造的峽灣
尤為特別
（請橫屏觀看，格陵蘭島的峽灣景觀，攝影師@Thomas看看世界）
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在寒冷的冰期
冰川在群山間刨蝕出許多U型槽谷
隨著冰川退卻、海平面上升
海水逐漸淹沒U型槽谷
並向內陸不斷延伸
幽深狹長的峽灣便誕生了
（峽灣形成示意，製圖@王申雯/星球研究所）
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位於格陵蘭島的
斯科斯比松峽灣
長度達到350千米
且擁有樹枝般繁多的分叉
構成了世界上最大的峽灣體系之一
（格陵蘭斯科斯比松峽灣衛星圖，圖片來源@NASA）
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而被斯堪的納維亞山脈
縱貫全境的挪威
更是擁有近1200條峽灣
海岸線變得無比曲折
總長度超過2.5萬千米
其中約90%都位於峽灣兩側
（挪威海岸沿線峽灣分布，製圖@陳志浩/星球研究所）
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山區之外
不斷向北退卻的冰川
則揭開了冰下世界的秘密
在更久遠的年代裡
這些冰川向南發育、擴展時
在地表岩石軟弱之處
刨蝕出許多窪地
如今隨著冰川退卻逐漸暴露出來
被融水填滿後
形成星羅棋布的冰蝕湖
（冰蝕湖形成示意，製圖@王申雯/星球研究所）
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1/4國土位於北極圈內的芬蘭
擁有近19萬個湖泊
仿佛鑲嵌於大地上的無數寶石
（芬蘭的心形冰蝕湖，是派加尼湖的附屬小湖，圖片來源@視覺中國）
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最大的塞馬湖（Saimaa）
面積達到4400平方千米
將數千座島嶼擁入懷抱
（請橫屏觀看，芬蘭最大的湖泊塞馬湖，圖片來源@視覺中國）
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古老的冰川
塑造了北極部分地區的面貌
但北極依舊寒冷
廣泛分布的凍土
還塑造了一些更加奇特的景觀
當地下水體結冰膨脹
上部的泥土被順勢頂起
在大地上產生了許多小丘
被稱作凍脹丘
（位於加拿大西北地區圖克托亞圖克的凍脹丘，攝影師@Kristian Binder）
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而對於凍土地區的地表水體
由於反覆發生凍結和消融
地面逐漸塌陷、積水
形成數不勝數的熱融湖
（熱融湖形成示意，製圖@王申雯/星球研究所）
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從高空俯瞰時
這些熱融湖密集分布、形狀各異
在遼闊的北極大地上
描繪著出人意料的圖案
（西伯利亞亞馬爾半島的密集熱融湖，圖片來源@視覺中國）
▼
經過長期的消融與退卻
在如今的北極
冰川已基本退出北極外圍的大陸
只殘存於北冰洋外圍的島嶼上
例如斯瓦爾巴群島的群山之間
蜿蜒著1600多條冰川
這個面積僅有6萬多平方千米的群島
有一半以上的陸地
被冰川覆蓋
（斯瓦爾巴群島上的冰川，圖片來源@視覺中國）
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格陵蘭島
則保存著北極僅剩的冰蓋
總面積超過170萬平方千米
覆蓋著格陵蘭島85%的陸地
（格陵蘭冰蓋景象，圖片來源@視覺中國）
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冰川從北極的陸地
大幅退卻
而海凍的範圍
也已不及冰盛時期
（北冰洋海冰，圖片來源@視覺中國）
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它隨四季冷熱輪轉
寒冬後的三月
北冰洋的海冰面積最大
可以延伸至太平洋與大西洋
總面積達到1540萬平方千米
而盛夏後的九月
便僅剩640萬平方千米
退居北冰洋一隅
（以上數據為1981-2010年三月、九月北冰洋海冰延伸範圍的平均值；下圖為北冰洋冬夏海冰延伸範圍示意，製圖@張威/星球研究所）
▼
冰室地球背景下的小升溫
讓北極冰雪退卻
不僅重塑了北極的面貌
也使各類動植物
重新向北極進發
將北極再度變成
生靈的熱土
（北冰洋海的海冰和北極熊，圖片來源@視覺中國）
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03
生靈熱土
北極圈附近的陸地
是北極相對溫暖的地方
雖然年平均氣溫往往不到5℃
但由松樹、雲杉、冷杉等針葉樹組成的森林
仍能在這裡成片地生長
這便是北方針葉林
又稱泰加林
（請橫屏觀看，西伯利亞的北方針葉林，圖片來源@視覺中國）
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其範圍
從北緯50度延伸至北緯70度
覆蓋歐亞、北美大陸北部的大部分區域
以約11.5%的地球陸地面積
成為世界上最大的生物區系
也是世界上最北的森林
（北方針葉林範圍示意，製圖@張威&王申雯/星球研究所）
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每當寒冬降臨
這些針葉樹便會停止生長
進入冬眠狀態
細胞壁與細胞內物質還會發生輕度分離
即使細胞之間結冰
細胞內也不易形成冰晶
從而避免受到損害
而當夏季來臨
它們在較低的溫度下便被“喚醒”
以便充分利用短暫的夏季生長
（位於西伯利亞南部西薩彥嶺的北方針葉林景觀，圖片來源@視覺中國）
▼
憑藉這樣的本領
它們在北極密布成林
蔓延千里
成為冰天雪地中的
森林王者
（請橫屏觀看，烏拉爾山冬季的北方針葉林，圖片來源@視覺中國）
▼
而在緯度更高、更加寒冷的地方
北方針葉林也無法生長
另一種植物群落
開始展現它們的本領
這是由苔蘚、地衣、草本植物
以及一些矮小的灌木等組成的
苔原
（格陵蘭冰蓋附近的苔原植被，圖片來源@視覺中國）
▼
這些看似纖弱的植物
在地球最北的土地上
呈現出勃勃生機
其分布面積超過1100萬平方千米
（北半球苔原範圍示意，製圖@張威&王申雯/星球研究所）
▼
這裡的冬天往往低至-30℃
苔原植物往往擁有緩慢的生命節奏
用兩年甚至更長時間
慢慢完成一次
發芽、生長、開花的全生命周期
為了防止結冰
一些苔原植物還會在細胞內
儲存脂肪、糖分等物質
以降低冰點
從而獲得禦寒的能力
（格陵蘭Ula峰下的苔原植被，攝影師@Thomas看看世界）
▼
植物以外
北極的動物
也演化出了應對寒冷之道
低溫海水能夠溶解更多的氧氣
再加上夏季連續數月的陽光
大量的浮游藻類在北冰洋繁衍
各種魚類、磷蝦等以其為食
吸引著多種捕食者的到來
（北極海域的虎鯨，圖片來源@視覺中國）
▼
虎鯨、獨角鯨、北極露脊鯨等17種鯨類
每年都會來到北極
它們擁有極厚的皮膚和脂肪層
一些種類的脂肪層甚至厚達半米
成為絕佳的禦寒“裝備”
（格陵蘭附近海域的兩頭座頭鯨，又稱大翅鯨，圖片來源@視覺中國）
▼
海象、海豹等鰭腳類哺乳動物
有著類似鯨類的禦寒策略
皮膚下同樣堆積著大量脂肪
讓它們看起來憨態可掬
（一隻躺在北極海冰上的髯海豹，攝影師@徐征澤）
▼
但別看它們在陸地上運動緩慢
厚厚的脂肪也帶來了流線型的外觀
非常有利於水下活動
讓它們成為極地最靈活的胖子
（水下的海象，圖片來源@視覺中國）
▼
而在北極的陸地上
馴鹿、麝牛等植食性動物
多擁有強有力的蹄
能在冬季雪滿大地時
挖掘出深藏積雪之下的苔原植物
（俄羅斯弗蘭格爾島雪原上的兩隻麝牛，圖片來源@視覺中國）
▼
北極狐等肉食性動物
則在不同季節改變毛髮的顏色
冬季一身雪白
夏季換上岩土一般的褐色
與環境融為一體
幫助它們隱匿暗處、伺機捕食
（斯瓦爾巴群島上的一隻北極狐，攝影師@徐征澤）
▼
而擁有2-3米的碩大體型
以及全身乳白色毛髮的
北極熊
是北極地區當之無愧的明星
（站在冰上的北極熊，圖片來源@視覺中國）
▼
作為世界上現存最大的陸生肉食動物
它擁有350-700公斤的巨大體重
能以每小時40千米的速度在冰上飛奔
和每小時10千米的速度在水中游泳
是北極的運動健將
而有力的前掌
巨大而鋒利的犬齒
以及長時間蹲守的耐心
更使北極熊成為地球最北部的
頂級陸生掠食者
就連海豹、海象、甚至鯨類等大型動物
也在它們的食譜里
（尋覓獵物的北極熊母子，圖片來源@視覺中國）
▼
豐富的生物
令北極地區充滿活力
到了1萬多年以前
不斷遷徙的現代人類
終於踏足這片極北之地
他們在此生存、捕獵
不斷適應著北極的極端環境
（馴鹿在北極的人類社會中具有重要的意義，攝影師@LuDi__）
▼
人們因地制宜
以捕獵海豹、鯨類等動物為生
獵物體內含量頗豐的脂肪
為他們抵禦嚴寒提供了食物保障
食用生肉也使得他們在缺乏果蔬的條件下
能夠獲得足量的維生素C
不至於患上敗血病
（捕獵中的因紐特人，圖片來源@視覺中國）
▼
而人類的智慧
也讓他們逐漸學會了
以冰雪為房屋、以獸皮為服飾
飼養雪橇犬和馴鹿
既作為跨越物種的朋友
也作為出行的交通工具
（薩米人村莊與馴鹿，攝影師@吳鄴霖）
▼
憑藉著獨特的生活方式
人類在北極擴散開來
在格陵蘭島、北歐、西伯利亞等地
形成了因紐特、薩米、雅庫特等
獨特的北極土著文化
並一直延續至今
（遊牧馴鹿的帳篷營地，圖片來源@視覺中國）
▼
但在北極之外
人類生活的世界正在快速改變
特別是近代以來
工業活動排放的巨量溫室氣體
引發了快速而劇烈的全球變暖
北極的極寒正在被逆轉
一場顛覆性的改變
已經悄然開始
04 這個北極不太冷
由於人類活動的影響
全球平均溫度從1900年至今
急劇增加了約1℃
放眼最近一千年的歷史
堪稱直線上升
而由於極地放大效應的存在
北極的升溫幅度
約是全球平均升溫的兩倍
達到驚人的2℃左右
幾乎是地球的“熱得快”
（北極地區升溫異常示意，通過比較北極地區與全球的溫度異常分布和平均升溫曲線，可見北極地區的升溫幅度明顯高於全球平均水平，製圖@鄭藝/星球研究所）
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北極正在融化
格陵蘭島的冰蓋不斷消融
冰冷的淡水快速流進北大西洋
使影響全球海陸熱量分配的溫鹽環流
變得不再穩定
給全球氣候帶來更多變數
（格陵蘭冰蓋上由融水匯成的冰上河，這是冰蓋正在消融的跡象，圖片來源@NASA）
▼
北冰洋的海冰快速消融
面積逐漸縮減
在未來的某一個夏天
地球的白色穹頂或將不復存在
（北冰洋夏季海冰延伸範圍變化，製圖@張威&王申雯/星球研究所）
▼
對人類而言
一個快速消融的北極
首先蘊含著巨大的機遇
由於化石燃料仍是全球主要能源
在豐厚利益的驅使下
全球的石油工業
正瞄準北極豐富的油氣
蘊藏在西伯利亞、阿拉斯加、加拿大北部
甚至北冰洋大陸架深處的油氣資源
會變得更容易開發
（西伯利亞的天然氣加工廠，圖片來源@視覺中國）
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依託煤礦、金屬礦產開發
而營建的那些城鎮
如俄羅斯的摩爾曼斯克
或挪威的朗伊爾城
也將隨著氣候的轉暖
迎來更大的發展
（請橫屏觀看，挪威朗伊爾城，其以北緯78°13′的位置被稱為地球最北的城鎮，攝影師@蘇鐵）
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海冰大量消融後
經由北冰洋的北極航道或將打開
大幅節省跨洲航行的時間
給人們創造出更多的財富
（北極航道線路示意，製圖@陳志浩&王申雯/星球研究所）
▼
但另一方面
快速消融的北極
也蘊含著巨大的威脅
越來越多的資源開發活動
將威脅北極地區脆弱的生態環境
北極獨特的生物多樣性
無疑將受到巨大的衝擊
（北極熊母子從堆砌的廢鋼材邊走過，圖片來源@視覺中國）
▼
消融中的凍土
則令北極內外的基建設施
在爛泥里變得”搖搖欲墜”
（俄羅斯北部因凍土消融而變形的鐵軌，圖片來源@視覺中國）
▼
此外
全球凍土中還蘊藏著超過1.6萬億噸的碳
超過大氣中碳含量的2倍
其中絕大部分都分布在北極周圍
被科學家稱為“凍土碳彈“
若這些碳均以甲烷的形式進入大氣
可能會引起氣溫的顯著上升
給人類社會帶來災難性的後果
（2015年發生在西伯利亞亞馬爾半島的甲烷爆發在地表留下一個大坑，而類似的甲烷爆發事件正變得越來越頻發，圖片來源@視覺中國）
▼
北極地區的升溫
還會破壞北極渦旋和極鋒急流的穩定性
使冷空氣更容易趁勢南下
暖空氣更容易北抬
生活在北半球的人們
也將會在全球變暖的背景下
經歷更極端的寒潮和酷暑
（不同情況下北極渦旋和極鋒急流示意，製圖@王申雯/星球研究所）
▼
幾乎可以肯定的是
在未來很長的時間裡
北極還會繼續改變
但這就是北極
一片充滿變化的
寒冰與熱土
它經歷了從無冰到有凍的變化
在最近的200多萬年間
和南極一道為我們呈現了
兩極皆覆蓋冰雪的現代世界
使人類有機會
親眼目睹地球46億年的時光中
極其罕見的“冰室地球”
（航拍格陵蘭冰蓋上的冰面河及冰面湖，圖片來源@視覺中國）
▼
它經歷了地球自身的冷暖節律
在最近的10多萬年里
和南極一起用冰雪改變地球的面貌
塑造出一個被人類熟知的世界
（請橫屏觀看，在北極海冰里航行的破冰船，圖片來源@視覺中國）
▼
如今
人類活動造成的全球快速變暖
也在讓北極
向著更加溫暖的未來
一路狂奔下去
（格陵蘭烏馬納克鎮和海上冰山，攝影師@Thomas看看世界）
北極的未來會怎樣？
或者數億年後
地球將重新走出“冰室”
兩極再無冰雪
或者數萬年後
地球軌道將再度變化
冰期再度降臨
北極重新進入極盛期
（北極冰崖下的北極熊，攝影師@徐征澤）
▼
而在人類可以感知的近未來
北極的命運
卻掌握在我們每一個人的手中
雖然我們都只是渺小的個體
但無數渺小個體的抉擇
也能匯成巨大的時代洪流
（北極光照耀下的挪威特羅瑟姆市，攝影師@陳燦銘）
▼
北極的未來
將由你我繼續書寫
而聰明的人類
又將做出怎樣的抉擇呢？
本文創作團隊
- 撰文 | 丁昊 雲舞空城
- 編輯 | 雲舞空城 所長
- 圖片 | 周昫光
- 設計 | 王申雯
- 地圖 | 張威 陳志浩 鄭藝
- 審校 | 雲舞空城
- 地圖審校 | 陳景逸
- 封面攝影師 | 徐征澤 LuDi__
參考文獻
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星球研究所
以地理的視角，專注於探索極致世界
···THE END···
北極