根据美国国家冰雪数据中心 (NSIDC) 的数据，北极海冰在2024年9月11日达到峰值。北极海冰的面积为428 万平方公里，是自 1978 年 11 月以来卫星记录中第七低的面积。2024年度最小范围比1981-2010 年平均最小范围低约194 万平方公里，这也意味着，2024 年的最小范围延续了北极长期海冰减少的趋势。NSIDC 报告称，与 1981-2010 年的平均水平相比，夏季融化季节结束时覆盖北冰洋的冰量每十年减少12.5%。
然而，2024年北极地区的天气现象也并非没有好消息。2024年3月，一则关于臭氧层的消息震动了全球科学界：北极上空的臭氧浓度达到了自有记录以来的最高月平均水平。对比过去50年的数据，这种“反常”现象显得尤为显眼。历年来，北极地区臭氧含量普遍偏低，尤其是在冬季，臭氧空洞几乎成为“常客”。然而，2024年却打破了这一“传统”。
科学家们一开始也感到疑惑不解，但随着进一步的分析研究，他们发现了背后的原因：原来是因为冬季期间，一系列行星尺度的波向上传播穿过大气层，扰乱了北极的平流层，从而触发了所谓的“平流层爆发性增暖事件”。在这种情况下，环绕北极的平流层急流减缓，来自中纬度地区的空气携带着更多的臭氧汇聚到北极上空。
2024年3月，北极平流层的臭氧浓度创下了卫星观测历史上最惊人的月平均水平，并且这一趋势并没有在短期内结束。数据显示，从3月到8月，北极的臭氧浓度持续保持在一个非常高的水平，每个月都刷新了历史纪录。尤其是在5月和8月，北极上空的臭氧浓度达到了异常高的峰值。
根据美国宇航局和英国利兹大学研究团队的测算，2024年4月到7月期间，北极的紫外线指数较常年下降了6%到7%，而北半球中纬度地区的紫外线指数也下降了2%到6%。这意味着，当你在北半球中纬度地区享受春夏时的户外活动时，实际上你受到的紫外线辐射比过去几十年要更少。这种趋势对人类健康和生态系统来说无疑是个好消息。
北极地区的天气模式一直被认为是全球气候系统中最复杂的部分之一。它受到多种因素的影响：北极海冰的扩展或收缩、平流层爆发性增暖事件的发生频率和强度、西风带的扰动、北极涡旋的形态变化……这些现象互相交织，形成了一个看似杂乱无章、实则暗藏规律的复杂体系。而正是这种复杂性，导致了北极地区在气候变暖过程中表现出更多的“异常”行为。
在传统的天气学中，北极地区的臭氧空洞一直以来是一个头疼的问题。由于臭氧层能够有效吸收紫外线辐射，对地球上的生命起到了保护作用，一旦臭氧含量过低，紫外线辐射将直接穿透大气层，到达地表，进而对人类健康、农作物、海洋生物造成严重威胁。而卫星监测显示，自1970 年代以来北极就没有高浓度臭氧层，因此这一地区的紫外线辐射情况一直饱受担忧。
北极地区为什么持续有臭氧层空洞，这一情况和北极涡旋的存在有关，通常情况下，北极涡旋内的强劲急流会形成一种天然的屏障，阻挡外界的空气进入，而涡旋内的低温下下珠母云(极地平流层云/PSCs)的生成以及臭氧损耗物质参与的光化学反应会不断消耗臭氧，从而导致臭氧层空洞，因此北极涡旋最强大的冬季 ，北极上空的臭氧层空洞往往也会持续扩张，在一些北极涡旋特别强大、北极上空特别寒冷的年份，臭氧层空洞会变得尤为巨大（例如2020年初）。
而在2024年，这一“剧本”却出现了戏剧性的反转：臭氧含量不降反升。这是为何？从根本上来说，这与冬季期间北极大气环流的异常密切相关。2023年底到2024年初，北极上空出现了一系列行星波的剧烈活动，这些波动不仅扰乱了北极涡旋的结构，还打乱了平流层急流的“秩序”。但当急流减弱时，来自中纬度地区的空气得以突破“封锁”，源源不断地将臭氧输送到北极地区。
对于这次北极臭氧浓度的异常升高，科学界意见不一。美国宇航局戈达德太空飞行中心的科学家保罗·纽曼认为，这是一个积极的预兆。他指出，尽管北极地区的臭氧浓度波动较大，但2024年的浓度升高显示，平流层中的臭氧层有能力自我修复。自20世纪70年代以来，北极臭氧空洞持续存在，而这次臭氧含量的回升或许预示着未来几十年内臭氧层将逐步恢复。
然而，利兹大学的气象学家马丁·雷却对此持保留态度。他认为，臭氧层的修复并非一蹴而就，更不能因为一次短期的浓度上升就盲目乐观。他解释道，这次臭氧层的回升，很可能只是由于某种短期气象现象的影响，而非臭氧层自发的长期变化。特别是，在未来的几年中，随着全球气候继续变暖，北极地区的大气环流模式将更加复杂多变，臭氧层能否保持这一“良好势头”仍有待观察。
但不可否认，2024年北极臭氧浓度的提升，确实是个“意外之喜”。尽管导致臭氧浓度上升的机制仍需进一步研究，但它至少证明了北极臭氧层的“脆弱性”并非不可逆转。未来几年，随着大气观测技术的不断进步，我们有望揭开更多臭氧层的秘密。对于地球上的生命而言，这次臭氧浓度的回升无疑是个好消息——更多的臭氧意味着更少的紫外线辐射、更少的健康风险和更安全的环境。
