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海洋加热地球的新温床

2019-05-21 17:35:54| 来源:| 编辑:| 点击:2次

海洋,加热地球的新“温床”?

今年的这个时段,北半球“战高温”,南半球“抗寒流”。

南北半球“冰火两重天”,你会说当然是因为两边分别处于冬季和夏季;但若用“全球变暖”的思维稍加琢磨,就能觉出异样:如果地球是被均匀加热,那么北半球的酷夏对应的该是南半球的暖冬,可为什么那边恰恰是寒冬?

在对这一异常现象的诸多解释中,“海洋”引起了越来越多的关注——它好似一只看不见的手,调控着气候系统。气象观测数据表明

海洋加热地球的新温床

,近十多年来,海洋的升温幅度明显低于陆地,海水遍布的南半球因此比陆地覆盖为主的北半球略显清凉。

不过有科学家警告,这很可能是“暂时的假象”;随着人类的减排行动和二氧化碳浓度下降,加热地球的“温床”很可能从我们头顶的大气层转移至脚边的海洋。有专家估算,海洋储存的巨大热能对于地球的增暖效应可能持续几百年,甚至更长时间。

海洋吸热多而升温少

全球变暖过程中所产生的热量哪儿去了?美国国家海洋与大气管理局在其最新发布的《2009气候状况报告》中,绘制了一张令人惊讶的饼图:93.4%进入了海洋,而大陆只吸收了2.1%,剩下的一小部分则钻进了全球各地的冰川和南北极的冰盖。

然而,海水温度并未因大口吸热而飞升,相反它“慢了半拍”。过去50年,全球地表平均温度累计上升0.56℃,其中陆地气温上升约0.7℃,而海温的上升幅度仅为0.5℃至0.6℃;若从1979年算起,陆地的增温率几乎是海洋的2倍。

占地球面积70%的海洋,吸热多、升温少。

中国气象局气候变化特别顾问丁一汇院士告诉,海洋的热容量很大,这意味着吸收相同的热量,海洋的升温幅度要比大气小得多。换句话说,只需稍稍加热,气温就会快速响应,而海温的反应迟缓得多。

“海洋的惯性”会持续多久?

绘制那个“热量饼图”的用意,不只是追踪热量去向那么简单,善解“图”意的专家还从中读出:地球系统获得的多余热量有多少已被用于升温,又有多少被类似热容器的海洋储存了起来——种种迹象表明,海温的攀升才刚起步。叫人担心的是,被温室气体“截留”的长波辐射热一旦传递给海洋,不可能被海水永久封存,释放只是时间问题。

丁一汇说,国际上有相当一部分专家认为,即使世界各国大幅减排,地球变暖也不会立即停止;当海洋把“吃”进去的热量慢慢“吐”出来,就将取代温室气体扮演“温床”的角色,不断给大气加温,这被称为“海洋的惯性”——“这个惯性有多大,目前谁也说不清”。据美国大气科学研究中心估算,海洋对大气的反加热过程至少将持续300年以上,也有人认为会延续上千年。

海洋之于全球气候的操控力,或许从大家熟知的“厄尔尼诺”现象中可见一斑。通常,赤道中东太平洋海表温度连续6个月较常年同期异常偏暖0.5℃,就预示着这个“西班牙男孩”的来临。当海水中的热量向四面八方传递,其威力足以翻云覆雨——逢“厄尔尼诺”年,世界各地将频繁迎战暴雨、洪灾和干旱。

“厄尔尼诺、拉尼娜毕竟还只是一个气候的短周期(几年时间)变化问题,预测和影响评估相对容易;更难的是描绘海洋导致的气候长周期(如年、年)变化。”丁一汇说,由于海气交换相互作用的机理尚未探明,现有气候模型很难准确描述不同尺度海洋的影响。因此要预测“海洋的惯性”所可能造成的长期后果,现在基本上是一个“不可能完成的任务”。

破解海洋秘密或能缓和争议

从已有的科学认知水平看,人类对于大气的理解程度远远超过深不可测的海洋。一个重要原因在于,至今我们仍缺乏对海洋各大海盆的常规、定点、定时的立体观测。即便运行已十多年的国际Argo浮标计划所投放的3500多个浮标,其触角最深也只能到达海面以下2000多米,对于万米深海而言,这才只是中上层。

另一方面,在全球变暖的大背景下,像“厄尔尼诺”、“拉尼娜”这样的海洋年际周期事件也变得扑朔迷离。科学界一般认为,随着全球变暖的加剧,每年发生一次的“厄尔尼诺”、“拉尼娜”现象可能将更为频繁。对此,自然界却给出了不同答案:去年发生的“厄尔尼诺”先是出现在中太平洋,然后慢慢东移,但一直未达到其经典的“偏东”位置(美国西海岸海区)。这种“非典型”的“厄尔尼诺”事件对于全球气候的影响更像是“拉尼娜”年,有专家甚至称为“假厄尔尼诺”。这说明,“我们需要用新的视角看待和解读海洋”。

值得期待的是,IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)第五次评估报告将着手回答“海洋的秘密”。丁一汇透露,此次报告的编写过程中,以年为描述对象的长周期海洋影响可能会受到相当重视,一旦被模拟出来,“这将是气候变化研究史上的一个重大突破”。而当海洋作为一种影响气候的自然因素被充分考虑,围绕气候变化争论不休的两派意见或能相对缓和——目前,质疑全球变暖的一派认为,此前的IPCC报告过分强调了人类活动的作用,而忽视了“自然的力量”,而这也许正是海洋的力量。

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