1772年，英國船長詹姆斯·庫克在南大洋進行第二次航行時，船上的科學家測量了海面下183米處的溫度。那裡的溫度比海面低。
此後，科學家們採用了大大改進的海洋溫度測量技術。到2004年，他們啟動了Argo（希臘語中意為“快速”），這是一個由3000個漂浮裝置組成的網路，分佈在世界各地。這些裝置記錄了深度達6500英尺的溫度，那裡只有最深的潛水員，如抹香鯨和白鯊才會光顧。
科學家們正在使用這些儀器解碼海洋。海洋是氣候系統中的主要參與者，吸收了全球變暖約90%的熱量。要了解全球變暖，科學家必須首先了解海洋。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
勞倫斯利弗莫爾國家實驗室 (LLNL) 的氣候建模師保羅·杜拉克說：“當我們思考全球變暖時，老實說，我們真正應該思考的是海洋變暖。”
來自 Argo 浮標的關於海洋的改進資料本週引起了轟動，因為《自然氣候變化》上的兩項研究挑戰了傳統思維。
杜拉克和他在 LLNL 的同事發現，在過去 35 年裡，南半球海洋的升溫速度高於之前的預期。
如果這是真的，後果將是巨大的。這意味著科學家們錯算了人類排放導致的部分熱量。科學家們計算出，二氧化碳濃度翻倍將使地球升溫 1.5 至 4.5 攝氏度。杜拉克的結果將把地球對二氧化碳的敏感度置於該範圍的較高階。
另一項也發表在《自然氣候變化》上的研究發現，在過去十年中，海洋最深處（超過 6,500 英尺）的升溫幅度不大。美國宇航局噴氣推進實驗室的科學家、該研究的合著者約書亞·威利斯說，全球變暖的大部分影響都發生在最接近地表的地方。
這項研究引發了研究氣候變化的科學家和海洋學家之間的激烈辯論。政府間氣候變化專門委員會表示，過去 15 年裡，世界地表溫度的上升速度低於 1951 年以來的任何時期。一些科學家將這種被稱為全球變暖“停頓”的現象與深海吸收更多熱量聯絡起來。但美國宇航局的研究表明，情況可能並非如此。
要解決“停頓”的原因，需要更好的測量方法。科學家們正在努力，Argo 裝置正在向更深的深度下潛，並帶著新的資訊浮出水面。
威利斯說：“我們正在獲得更好的裝置、更好的儀器，而且數量更多。”“這兩項研究都在研究[海洋溫度]如何隨時間變化。我們越能瞭解過去發生的事情，就越能更好地預測未來會發生什麼。”
丟失的熱量之謎
思考全球變暖的一種方式是將其視為能量不平衡。太陽能進入地球，由於溫室效應，被困在大氣層中，而不是被反射回太空。
科學家估計，在過去的幾十年裡，地球上每平方米都接收到了 0.5 到 1 瓦（一個普通燈泡發出 60 瓦的熱量）的額外能量。其中超過 90% 的能量進入了海洋並使其變暖。
海洋中含有 2520 億億加侖的水，而氣候變化造成的能量失衡非常巨大，它影響了這個龐大的系統。如果水是溫暖的，海洋就會膨脹和上升。自 1993 年以來，這種能量導致全球海平面每年上升 3.2 毫米。由於極地冰川和冰蓋融化，海平面也在上升。
自 1970 年代以來，科學家們一直在測量變暖上層海洋的熱量，但這些測量結果不是很準確。特別是南半球的海洋一直是一個盲點。
為了交叉檢查海洋的升溫情況，LLNL 的杜拉克和他的同事們採取了一種迂迴的方式。他們首先使用真實的衛星海平面上升資料驗證了氣候模型的準確性。然後，他們使用氣候模型模擬了自 1970 年代以來海洋熱含量上升了多少。
他們的模擬結果與科學家自 1970 年代以來對海洋熱量的測量結果不符，尤其是在南半球。明尼蘇達州聖保羅聖托馬斯大學的教授約翰·亞伯拉罕說，在 Argo 計劃之前，在南方進行的測量非常少，他沒有參與這項研究。
他說：“他們發現，自 1970 年以來海洋的升溫被低估了，這意味著實際的升溫比我們想象的要多。”
杜拉克說，自從 Argo 專案啟動以來，測量結果有所改善，海洋的熱含量與氣候模型的預測相符。
關於“細節”的爭論
杜拉克的論文表明，在過去 35 年裡，上層海洋的升溫速度比之前認為的要快得多。
威利斯和他的同事的第二篇論文表明，在過去 10 年裡，深海的升溫並未導致全球海平面上升。海平面上升是由於冰川融化和溫暖的水的熱膨脹造成的。
科學家們使用來自 Argo 浮標的資料來計算出上層海洋的升溫和膨脹幅度。他們還從衛星資料中得知，冰川融化向海洋中增加了多少水。
這兩項測量值，加上深海的升溫，將等於過去十年中全球海平面上升的 2.78 毫米。因此，透過排除法，他們計算出深海升溫對觀測到的海平面上升的貢獻。
微不足道。
這項研究被美國國家大氣研究中心的克萊瑪學家凱文·特倫伯斯稱為“存在嚴重缺陷”。他批評作者對資料和抽樣方法的選擇。
這一挑戰指向當今氣候科學中的一個關鍵問題。過去十年中，海面溫度基本上處於停滯狀態，這是一個問題，因為海洋是從上到下變暖的。因此，全球變暖似乎已經“暫停”了。
特倫伯斯和其他人已經使用基於模擬的研究表明，海洋正在持續變暖，但在過去十年中，更深的層次正在加速變暖。
威利斯的研究表明情況並非如此。這並不是說威利斯認為全球變暖已經暫停；他並不這麼認為。他只是認為其他機制可能可以解釋它。
威利斯說：“全球變暖仍在發生；海平面仍在上升；我們仍然吸收的熱量多於向太空釋放的熱量。”“我們爭論的是細節。”
這些爭論最終將透過更好的資料來解決，其中一些資料將來自“深海Argo”專案，該專案將對深達 19,700 英尺的海洋溫度進行取樣。今年 6 月，前兩個浮標在紐西蘭海岸附近發射。
經環境與能源出版有限責任公司許可，轉載自 Climatewire。www.eenews.net, 202-628-6500