虽然地球的平均温度在缓缓上升，但北极地区变暖的步伐则要快得多——甚至快两到三倍。12月22日，北极点附近的浮标气象站报道称，北极气温已升至融点零度。最近的研究也表示：至少4.4万年以来，上个世纪里北极的夏季平均气温达到最高。

　　地图和视觉化数据分析清楚地告诉我们：全球变暖并非谎言。

　　现在有了卫星、海洋浮标和配有仰视声纳的潜艇来追踪海冰范围、厚度和体积，科学家所得到的关于北极的信息越来越全面。这些测量结果不断刷新着北极最高气温和最小冰面积的记录。2012年，海冰全年平均范围比1979年缩减了330万平方公里。今年年初，冬季海冰面积又缩小了160万平方公里，达到历史最小。

　　像这样的数字就已经够让人担心的，但信息转化为地图和图表之后，问题就显得更严重了。从大气变暖和冰川融化到苦苦挣扎的北极熊再到即将开建的新航道，本文将为你介绍11幅北极变化的图片。


　　NASA的这张图表运用了数据可视化的先驱者Edward Tufte所推广的small multiples的概念，即摒弃了一张大而全、容易让人困惑的图表，而是一个接一个地排列出大量类似的图像，以便于比较。这种方法非常适合视觉展示以时间为标准的变化量。

　　上图表展示的是从1979年至2014年上半年的每个月，北极海冰的范围。（由于图片是在2014年制作的，当年下半年的数据没有收录进来。）从上到下，每一行显示了从1月至12月，海冰面积缩减又再次扩大的过程。从左至右，你可以看到结冰量每年在慢慢变少。这种情况在9月（倒数第四行）时特别明显，那时海冰范围降至最低点。

　　根据科学家们所用的预测方法不同，北极夏季海冰完全消失的时间也有所差别，有说到下个世纪下半叶，或者下个世纪中期，也有说不到10年。


　　12月6日NASA的地球气象站发布了这个动态图表，这是海冰范围的另一种可视化结果。从1979年至2016年，整个呈缓慢而又稳定的下降趋势。你还可看到下降趋势中的变化，这就是为什么一两个冬天海冰面积扩大并不能作为证据，来证明下降趋势发生了逆转。

　　2012年，夏季海冰的面积降至历史最低点，明显小于任何一年。尽管在今年9月，这条线在最低点之上，但到了10月下旬，却跌到了2012年同期水平之下。海冰面积连续三年创下历史新低。

　　最新的交互图表由国家冰雪数据中心提供。


　　北极的变化也吸引了地图绘制师的注意。去年，总统奥巴马以此为证，表示美国已经看见了气候变化的影响，他说：“冰盖的退缩迫使国家地理对世界地图做出了自前苏联解体后最大的改动。”

　　在上面这张动图里，你可以感受到奥巴马所说的变化。最后一张图片来自于2014年出版的第10版《国家地理世界地图集》。在那张地图上，白色部分是从2012年开始形成的多层冰，划线部分是海冰的最大范围。

　　为每一年，每个季节都有所变化的地方绘制一幅地图是个很大的挑战。


　　今年早些时候，国家大气科学中心（NCAS）的气候学家Ed Hawkins绘制了一个动态螺旋，用以展示从1850年至2016年之间，全球平均气温的上升情况。这张图很快流传开来，在脸书和推特上获得了几百万的浏览量，其中一个版本甚至还出现在了里约奥运会的开幕式表演中。
　
　　那是Hawkins绘制的北极海冰体积从1979年至2016年的动态螺旋图。由于海冰的季节性波动，这个螺旋图向一侧倾斜，但整体趋势很清晰。（另一位科学家Andy Robinson则在缓慢搭建静态的“北极的死亡螺旋”，按月份分离整体趋势，追踪海冰在每个月的体积变化。）

　　Hawkins绘制的螺旋图不止于此，还包括大气中的二氧化碳浓度和3D气温螺旋图。另一位科学家Jay Alder受到他的启发，绘制了一幅预测未来温度上骇人听闻的螺旋图。


　　北极发生的所有变化全部都源于气温上升。上面这个可视化图片展现了2010年10月至2011年9月的北极表面温度，并和此前30年的数据进行对比，显示出变暖的幅度。在这张图上，科学家曾经的预测实现了：和地球上的其他地方相比，北极变暖的速度要快两到三倍。

　　造成这种差异最大的原因之一在于北极的反馈环。亮白色的冰比深色的海水反射的太阳辐射更多，而气温上升导致海冰融化，更大的海洋表面会吸收更多的太阳辐射，区域温度上升，从而导致更多的冰融化。

　　表面的相对反射率被称为反照率（albedo），这个循环即冰反照连锁回馈效应（ice-albedo feedback loop）。


　　从2000年至2014年，反射性强的海冰融化成了颜色更深的海水。海水又水导致北极对太阳辐射的吸收率上升了5%。整个北冰洋增加的平均值有10万每平方米，而在那段时间里，全球其他地方几乎没有什么变化。