海洋升溫速度超出所有人預期

南半球海洋上層 2300 英尺在 1970 年之後升溫速度可能是此前認為的兩倍,這使得地球氣候更加溫暖

“卡哈羅阿號”研究船(RV Kaharoa)於 10 月 4 日從紐西蘭惠靈頓出發,船上裝載了 100 多件科學儀器,這些儀器最終都將沉入海底。船員將在未來兩個月內投放這些重達 50 磅的裝置,即所謂的 Argo 浮標,投入紐西蘭和馬達加斯加海岸附近的模里西斯之間的海域。在那裡,這些儀器將下沉和漂流,然後在浮出水面時測量溫度、鹽度和壓力,並將資料傳輸到衛星。這些電池供電的浮標將每 10 天重複一次該過程,直到它們在四年或更長時間後失效,成為海洋垃圾。

根據一項於 2000 年啟動的國際計劃(並於 2005 年開始產生有用的全球資料),世界上正在變暖酸化的海域已經無形地充滿了數千個這樣的漂浮儀器。它們正在收集和傳輸資料,為科學家提供了迄今為止最清晰的海洋升溫程度的圖片,而此前人們對此一無所知。全球變暖產生的熱量中,約有 90% 最終沒有停留在陸地上,而是進入了海洋。

週日發表的研究報告得出結論,南半球海洋上層 2300 英尺在 1970 年之後升溫速度可能是此前認為的兩倍。由於南半球的偏遠以及商業航運相對稀少(商業航運有助於收集海洋資料),收集南半球的可靠海洋資料歷來是一個挑戰。Argo 浮標和衛星現在正在幫助填補澳大利亞海域的資料空白,並提高北半球測量和估計的準確性。


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勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的研究員,也是這項新研究的負責人 Paul Durack 表示:“Argo 資料至關重要”,這項研究 發表在《自然氣候變化》雜誌上。“到目前為止,我們的估計都嚴重低估了可能發生的變化。”

Durack 和勞倫斯利弗莫爾的同事與噴氣推進實驗室的一位科學家合作,將海洋觀測資料與海洋模型進行了比較。他們的結論是,在 2005 年之前的幾十年裡,地球海洋的上層(包括北半球和南半球)的升溫速度比之前認為的快 24% 到 58%。

海洋快速升溫對地球氣候及其海岸線造成了影響。

斯克裡普斯海洋學研究所的教授 Sarah Gille 說:“海洋升溫如此之快,我們仍然感到震驚”。Gille 沒有參與這項論文的研究,也沒有參與週日發表的另一篇類似論文的研究,該論文研究了海洋升溫在海平面上升中的作用。她稱這兩項研究都“非常有趣”。

Gille 說:“即使我們今天停止所有溫室氣體排放,我們的海洋仍然比 1950 年的海洋更溫暖,而且這種熱量將使我們面臨更溫暖的氣候。額外的熱量意味著海平面會額外上升,因為較溫暖的水密度較低,因此較溫暖的海洋會膨脹。”

海洋升溫正在加劇冰川和其他冰融化造成的洪水。自工業革命以來,海平面已經上升了 8 英寸,並且仍在加速上升,加劇了洪水,並增加了世界各地海岸線附近的風暴潮。預計本世紀海平面還將再上升 2 到 7 英尺,這危及了 500 萬居住在高於高潮水位 4 英尺以下的美國人的家園和社群,以及居住在其他國家沿海地區的數億人的家園和社群

另一項海洋溫度研究也於週日發表在《自然氣候變化》雜誌上,它使用了 Argo 資料和其他資料,初步得出結論,2005 年至 2013 年的所有海洋升溫都發生在 6500 英尺以上的深度。撰寫該論文的噴氣推進實驗室的科學家在同一時期得出結論,這些變暖水域的膨脹導致了地球每年 2.8 毫米海平面上升的三分之一。

週日發表的論文與迄今為止已發表的 1000 多篇論文一道,這些論文都使用了 Argo 浮標資料來提高科學界對那些具有氣候影響但難以手動測量的水道的理解。斯克裡普斯海洋學研究所的教授 Dean Roemmich 說:“這項研究涵蓋了非常廣泛的主題,包括海洋環流、水團的形成和擴散、中尺度渦流、厄爾尼諾等年際變率、年代際變率和多年代氣候變化”,他上週在紐西蘭為“卡哈羅阿號”研究船(RV Kaharoa)的船員準備部署 Argo 浮標。“該計劃徹底改變了大規模的物理海洋學。”

澳大利亞聯邦科學與工業研究組織 (CSIRO) 的研究員 Steve Rintoul 表示,噴氣推進實驗室的研究中關於 6500 英尺以上海洋升溫的發現解釋了最近地球表面升溫的放緩,這種放緩有時被稱為全球變暖停頓或變暖暫停。

Rintoul 說:“這篇論文的一個重要結果是證明了海洋在過去十年中持續升溫,其速度與地球淨能量失衡的估計值一致。雖然地表氣溫上升的速度在過去 10 到 15 年有所放緩,但地球儲存的熱量(主要由海洋吸收)隨著溫室氣體的持續上升而穩步增加。”

額外的熱量預計不會永遠與魚類共存。其中一些熱量最終將從深處上升,提高那些更直接影響我們這些陸地居民的地區的氣溫。

斯克裡普斯的 Gille 說,海洋熱量將以多快的速度重新浮出水面以溫暖陸地“是我們正在努力解決的問題”。但她說,熱量一直在海洋和大氣之間轉移。“較溫暖的海洋將意味著較溫暖的大氣層。”

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本文經氣候中心許可轉載。該文章於 2014 年 10 月 5 日首次發表。

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