大約15年前,地球的溫度正在快速上升。大多數氣候模型預測,隨著人類繼續向大氣中排放溫室氣體,這種趨勢將持續下去。
然而,過去13年裡,地球表面溫度基本上保持穩定。
近年來,科學家們一直在努力瞭解為什麼會出現這種變暖“暫停”現象,以及為什麼模型沒有預測到這種情況(ClimateWire 2013年11月1日)。
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澳大利亞研究委員會氣候系統科學卓越中心的氣候科學家馬修·英格蘭說:“[暫停]持續了整整 13 年,這一事實確實對科學界提出了挑戰,要求他們解釋模型和觀測結果之間的不匹配。”
研究人員並非期望升溫是完全線性的。
他們過去曾見過降溫,通常與地球氣候的自然週期有關——英格蘭指出,地球曾從 1945 年到 1970 年代後期暫停升溫。
儘管如此,他繼續說道,尤其是在過去幾十年中有更多的吸熱二氧化碳進入大氣的情況下,最近的停頓讓許多科學家感到困惑。
風驅動海洋中的熱量儲存
英格蘭認為他對變暖中斷有一個有說服力的解釋,他和一些合著者昨天在《自然氣候變化》雜誌上發表了該解釋。
該論文中概述的發現支援了這樣一種觀點,即原本會使地球表面變暖的大部分熱量已進入太平洋。幾年前提出的這一假設已在已發表的科學文獻中獲得持續支援(ClimateWire,2013 年 4 月 8 日)。
這項研究為太平洋中的熱量儲存增加了一個原因:信風從東向西吹的強度增加。
這種信風加強發生在被稱為年代際太平洋濤動(也稱為太平洋年代際濤動)現象的負相位期間,將暖水向西推,並改變太平洋環流。
英格蘭說,這種風驅動的環流變化導致東太平洋表面海洋溫度降低,更多的熱量在西太平洋混合並儲存到約 300 米(984 英尺)深處。
美國國家大氣研究中心的氣候科學家傑拉爾德·米爾也是該論文的作者之一,他說這項研究擴充套件了過去的工作,包括他自己的研究,這些研究指出年代際太平洋濤動是變暖減速的一個因素,透過找到太平洋如何能夠儲存足夠的熱量來產生地表變暖暫停的機制。
米爾在一封電子郵件中寫道:“這篇論文論證說,儘管其他因素可能在某種程度上促成了 2000 年代初的中斷,但太平洋是產生自然發生的氣候變率的主要驅動力,這種變率可能壓倒不斷增加的溫室氣體造成的變暖,從而導致中斷。”
研究人員能夠透過將風行為的觀測結果放入氣候模型中,來檢驗他們的關於強風正在驅動海洋熱量吸收的假設。
當海洋週期發生轉變時,全球可能會變暖
當執行包含更強風的氣候模型時,它們能夠重現地表溫度的減速。
英格蘭說:“太平洋的這種風加速幅度足以完全解釋中斷現象,而且肯定可以解釋模型和觀測結果之間的不匹配。”
雖然其他因素(例如其他海洋中的熱量儲存或氣溶膠的增加)也可能導致地球表面降溫,但這項研究是又一個有力的證據,表明太平洋是變暖減速背後的原因。
NCAR 的米爾說:“該論文為太平洋過程的重要性提供了令人信服的案例,這些過程可以為中斷期做出重大貢獻。”
與所有氣候週期一樣,年代際太平洋濤動在某個時候會再次從負相位翻轉為正相位。當這種情況在 1970 年代後期發生時,地球表面溫度急劇上升。
儘管科學家無法預測濤動何時會切換模式,但英格蘭說,當濤動切換模式時,熱量不會儲存在海洋深處,因此可以“很容易地重新浮出水面”。
他說:“當這種情況發生時,很可能地球上的氣溫變化將是相對快速的變暖,甚至可能超過 80 年代和 90 年代的變暖速度,因為今天的溫室氣體濃度比 30 年前甚至更高。”
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