海洋升溫速度超出預期

地球可能比之前認為的對升溫更敏感,使得氣候目標更難實現

一項新的研究發現,海洋升溫速度比之前認為的要快得多,這表明全球氣候目標可能更難實現。

昨天發表在《自然》雜誌上的這項新的研究得出結論,自 20 世紀 90 年代以來,全球海洋吸收的熱量可能比之前的估計多出 60%。

聯合國政府間氣候變化專門委員會之前的估計發現,海洋每年吸收大約 8 澤塔焦耳的能量。 “8” 後面跟著驚人的 21 個零。


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然而,新的研究將其定為大約 13 澤塔焦耳。 根據國際能源署的資料,作為比較,全球能源消耗總量約為每年半澤塔焦耳。

這表明,作為一個整體,地球對氣候變化的敏感程度高於之前的估計。 這意味著地球對未來的溫室氣體排放的反應可能比預期的更強烈。

“對於給定的排放水平,地球升溫的幅度比我們想象的要大,”該研究的主要作者、普林斯頓大學的海洋和氣候專家 Laure Resplandy 說。“對於相同的排放量,一些熱量進入了海洋,所以我們錯過了它。”

這可能對全球為實現《巴黎協定》中概述的氣候目標所做的努力產生一些嚴重影響。 目前,世界各國正努力將全球氣溫控制在工業化前水平 2 攝氏度以內,如果可能,則控制在更具雄心的 1.5 攝氏度以內。 就在上個月,政府間氣候變化專門委員會發布了一份備受期待的關於 1.5 攝氏度閾值的報告,結論是,要實現該目標,世界各國領導人必須做出“前所未有”的努力,並在 2050 年前實現淨零碳排放。

如果地球對氣候變化的敏感程度高於之前的預期,那麼這些溫度目標可能會更快地逼近。 這意味著各國可能需要更加努力或更快地減少排放,以保持在軌道上。

事實上,該研究表明,人類仍然可以在不超出《巴黎協定》目標的情況下排放的最大排放量需要減少約四分之一。

“如果地球實際上比我們想象的更敏感,那麼它就會關閉那些更容易的途徑,”Resplandy 說。“這使得達到溫度目標、保持在 1.5 度或 2 度以下變得更加困難。”

“急需的獨立確認”

科學家們知道海洋在全球氣候中起著至關重要的作用,有助於吸收來自變暖大氣的多餘熱量。 海洋可能儲存了全球高達 90% 的額外熱量。 然而,海洋升溫的速度到底有多快,一直存在一些爭議。

在過去的十年中,科學家們顯著加強了一個大型全球海洋浮標網路——一個名為“Argo”的國際專案的一部分——該網路測量溫度和鹽含量。 但在 2007 年左右之前,海洋浮標要稀疏得多,科學家們也廣泛依賴於過往船隻的測量資料。 這使得估計全球的海洋變化有點困難,因為這些資料往往主要集中在主要航線上。

儘管如此,多項研究試圖改進 2007 年之前全球海洋熱量吸收的估計,通常使用各種統計方法來評估在 Argo 網路啟動之前從船舶和浮標收集的資料。 新的研究實際上並不是第一個表明政府間氣候變化專門委員會之前的估計可能過低的。 在過去的幾年裡,其他研究也表明,海洋的升溫速度可能更快——儘管確切的速率因研究而異。

由於過去幾十年收集直接海洋資料存在問題,新的研究試圖在不使用任何直接海洋測量的情況下解決這個問題。 相反,它依賴於對大氣中氧氣和二氧化碳的測量,可以追溯到 1991 年。

海洋熱量與海洋可以容納的大氣中溶解的氣體量之間存在很強的關係。 隨著海洋變暖,其吸收氧氣和二氧化碳的能力下降,更多的這些氣體殘留在空氣中。

透過檢視大氣中氧氣和二氧化碳水平的變化——控制其他因素,如人類排放的溫室氣體——科學家們能夠估計海洋的熱含量在過去幾十年中是如何變化的。

“這個想法是,我們能否找到一種獨立估算升溫的方法,從而對海洋升溫給出一些獨立的約束?”Resplandy 說。

作者寫道,新的發現為其他最近的研究提供了“急需的獨立確認”,這些研究表明海洋升溫的速度更高。

該研究僅關注 1991 年至今。 如果與之前幾十年(仍然依賴船舶和浮標資料)的估計進行比較,該研究似乎表明,海洋升溫的速度在過去幾十年中顯著加快。

這與最近的其他研究基本一致。 去年在《科學進展》雜誌上發表的另一項研究使用了更新的方法來評估從 20 世紀 60 年代至今的較舊的船舶和浮標資料。 它發現,自 1990 年左右以來,海洋熱量吸收主要增加,而且變暖也蔓延到更深層次的海洋中。

美國國家大氣研究中心的 John Fasullo 是該研究的合著者之一,他指出,新的研究在海洋熱量吸收問題上可能提供“有用的佐證方法”——另一種看待問題並得出相同結論的方式。

美國國家大氣研究中心的另一位研究合著者 Kevin Trenberth 指出,由於新的研究構成了一種新穎的方法,因此仍然需要解決一些不確定性。 但他說,結果與他自己的研究結果基本一致。

他透過電子郵件告訴 E&E 新聞:“這些發現具有重要意義,因為地球顯然正在變暖,而且速度比之前認為的要快,而海洋是氣候系統(以及冰損失)的主要記憶。” “海洋約佔地球能量失衡的 92%。 這就是為什麼我們會有越來越多的強風暴(颶風、颱風)和洪水事件。”

雖然海洋熱量吸收的確切值可能存在爭議,但更多的研究都得出了相同的總體結論——這是一個比科學家之前認為的更大的問題。 作者說,這是需要認真對待的事情。

“這就是我們想要的科學,”Resplandy 說。“我們希望透過不同的方式得到相同的答案。”

經 E&E 新聞許可,轉載自 Climatewire。 E&E 在www.eenews.net提供每日重要的能源和環境新聞報道。

Chelsea Harvey covers climate science for Climatewire. She tracks the big questions being asked by researchers and explains what's known, and what needs to be, about global temperatures. Chelsea began writing about climate science in 2014. Her work has appeared in The Washington Post, Popular Science, Men's Journal and others.

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