溫暖的空氣能容納更多的水蒸氣。因此,科學家們長期以來預測,全球變暖將導致更強烈的水迴圈——即水從海洋蒸發,穿過大氣層,然後以降雨形式落下的過程。現在,新的海洋鹽度測量結果證明了這一預測——並表明全球變暖對水迴圈的加強程度甚至超過了預期。
勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的海洋學家保羅·杜拉克解釋說:“我們發現,主要含鹽的地區正在變得更鹹”,而降雨較多的地區則變得更淡,他領導了將於4月27日在《科學》雜誌上發表的研究。“這是對我們排放二氧化碳導致氣候變化的另一種獨立估計。”
杜拉克和他的澳大利亞同事研究了自2000年以來部署的大約3500個機器人浮標(統稱為Argo)的海洋鹽度測量資料。海水鹽度揭示了該地區總體而言是降雨多於蒸發,還是反之。但是,過去天氣阻礙了對海洋鹽度進行真正的全球性描繪。“當南大洋正在醞釀一些風暴時,如果你(乘坐研究船)向南走,你簡直就是個瘋子,”杜拉克指出。
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Argo浮標沒有這個問題,它們在水下度過了大約五年的使用壽命。利用Argo十年來的資料,杜拉克和他的同事建立了對所有季節海洋鹽度的理解。將這些知識擴充套件到1950年至2000年的數百萬個歷史鹽度讀數,揭示出,正如預測的那樣,乾旱地區的蒸發增強——使得那裡的海洋更鹹——而潮溼地區的降雨增強——使得地表海水更淡。事實上,在此期間全球變暖大約0.5攝氏度,使水迴圈加強了大約4%,或者說接近物理學家方程預測的量。“經過大量的調查,它為我們提供了我們本應該猜測到的結果,”杜拉克說。
但這並不是科學家計算機模型預測的結果。儘管各種計算機模型與更咸和更淡地區的實際分佈非常吻合,但計算機模型低估了實際水迴圈增強速度的一半。這表明,未來幾攝氏度的變暖對水迴圈的影響可能是巨大的,降雨和蒸發可能會加強多達24%。
更強的水迴圈將意味著海洋上更強的降雨和更嚴重的乾旱。而海上的情況也會延伸到陸地上,因為海洋覆蓋了地球的71%,擁有世界97%的水,並且已經吸收了人類溫室氣體汙染所捕獲的額外熱量的90%。隨著地球變暖,溫暖水蒸氣的增加將助長更猛烈的風暴,而像澳大利亞這樣位於蒸發占主導地位的海洋區域中間的地區,乾旱只會變得更加嚴重。或者正如杜拉克所說:“潮溼的地區會變得更溼,而乾燥的地區會變得更幹。”鑑於淡水的供應會影響從食物到能源的一切,這可能比全球變暖本身對人類文明和自然生態系統適應帶來的挑戰更大。