物理海洋

研究:海洋暖化速度远快于先前估计,恐将引发气候灾难与生态浩劫

作者:智慧海洋工程 / 关注公众号:seri5951  发布:2019-01-13

【智慧海洋工程按】
一项最新研究表明,在过去150年间,海洋吸收了气候变化90%的能量,全球变暖给海洋带来的热量相当于每秒一颗原子弹的爆炸。
研究分析显示,人类温室气体排放所捕获的热量有90%以上被海洋吸收,大部分的热量储存在海洋深处,只有少数的热量被空气、陆地和冰盖吸收。向海洋中注入的大量能量推动海平面上升,使飓风和台风变得更加猛烈。
这项新研究对海洋吸收的总热量的估算可以延伸追溯至1871年。科学家们表示,了解过去海洋热量的变化对于预测未来气候变化的影响至关重要。
英国《卫报》的一项计算发现,这150年期间的平均升温相当于每秒爆炸1.5颗广岛原子弹。但随着碳排放的增加,升温速度也在加快,现在相当于每秒3到6颗原子弹。“我尽量不做这种计算,只是因为我觉得这太过令人担忧,”领导这项新研究的牛津大学教授洛尔赞纳(Laure Zanna)说。“我们通常会将全球变暖与人类使用能源的情况进行对比,以降低它的可怕程度。但很明显,我们正在向气候系统中投入大量过剩的能源,其中很多最终进入海洋。这一过程是毫无疑问的。”在过去的150年里,海洋吸收的总热量大约是全球人口每年能源消耗的1000倍。
这项研究论文发表在《美国国家科学院院刊》上,并将1871年以来海洋表面温度的测量数据与海洋环流的计算机模型结合起来。同为牛津大学教授、也是该研究小组成员的萨马尔卡蒂瓦拉(Samar Khatiwala)教授表示:“我们的方法类似于用不同颜色的染料‘绘制’海洋表面的不同部分,并监测它们如何随着时间的推移扩散到海洋内部。如果我们知道1871年北大西洋的海面温度异常,我们就能算出2018年印度洋深处的温度变暖有多大程度上是由此导致的。”
海平面上升一直是气候变化最危险的长期影响之一,威胁着沿海城市的数十亿居民,估计未来海平面上升的幅度对防御工作至关重要。海平面上升的部分原因是格陵兰岛和其他地方陆地上的冰融化,但另一个主要因素是随着气候变暖,水的物理膨胀。然而,由于洋流将热量输送到世界各地,海洋并不是均匀变暖的。重建过去150年海洋吸收的热量模型很重要,因为它为计算提供了基准。例如,在大西洋,研究小组发现,自1971年以来,低纬度和中纬度地区气温上升的成因一半在于洋流将热量输送到该地区。
这项新研究将帮助研究人员更好地预测未来不同地区的海平面上升。研究人员表示:“未来向海洋运输热量的变化可能会加剧地区海平面上升和沿海洪灾的风险。了解海洋的热量变化和环流在气候变暖模式形成中的作用,仍然是预测全球和地区气候变化和海平面上升的关键。”
科学家从2005年开始以新方法与新仪器测量海洋均温,新研究的重心则是大幅改进旧数据的质量。论文首席作者、中国科学院大气物理研究所副研究员成里京指出,海洋上层2000公尺升温速度最快,而且过去20年来一直在加速。
随着升温,海水体积膨胀,这是海平面上升的主因,南北两极冰层融解则让情况更加恶化。如果人类应对无方,在2100年之前,光是海洋暖化就会造成海平面上升约30公分,各国沿海地区必须严防洪水与暴潮。
在生态冲击方面,拜海水升温之赐,全球的珊瑚过去3年死亡(白化)5分之1,在海洋生态中扮演重要角色的珊瑚礁大受威胁,人类的渔业与食物供应也将遭受池鱼之殃。
美国罗格斯大学副教授平斯基说:“当海水温度上升,鱼群会前往其他的海域,这种现象已经造成一些国家之间的冲突,影响将远超过渔业范围,它贸易战,会变成外交争端,甚至在某些情况下导致关系解体。”
由于海洋对温室气体有“滞后效应”,即使人类达到《巴黎协定》的降温目标,海洋升温及其影响也将持续。若不积极应对,人类和地球生态系统将面临严重的气候风险。

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本文作者 :智慧海洋工程

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