海冰在调节海洋温度方面发挥着关键作用,并支撑着藻类草甸等重要的水下生态系统。
由于海洋变暖,当前的海冰面积处于有记录以来的最低水平,导致沉入深海的寒冷、高盐、富含氧气的海水减少。
这些变化正在影响全球洋流,目前尚不清楚海洋将如何调整并储存所有热量。
气候变化已经来临,陆地和海洋热浪、森林火灾、大气河和洪水日益频繁。对一些人而言,这只是日常生活的背景,但对越来越多的人来说,这是改变人生的现实。
如今,一年并非是自人类开始发展文明以来最热的年份。
每当我们经历极端气候事件时,很难认识到它们只是我们正在进行的这场地球实验中的小插曲。但真正的主角正在别处海洋中,它们吸收了超过90%的多余热能。
我们正在拧紧一个发条弹簧,却不确定它何时、以何种速度、以怎样的方式释放。海洋升温与其说是煤矿里的金丝雀,不如说是一条挣扎的鲨鱼,而我们(至少起初)无意中将它拖上了我们的渔船。
纪录的狂欢
海冰覆盖面积的减少,无论是在北极还是近来在南极,都是最新的创纪录变化之一。这些漂浮的冰冻海水区域对我们的世界运行至关重要。它们调节地球反射的光照量,帮助海洋通风,并在其底部形成藻类草甸,为重要的生态系统提供栖息地。
但如今,由于海洋变暖,我们迎来了有记录以来最低的海冰面积。
海洋科学家不习惯思考快速变化,但全球海洋表面平均温度的变化轨迹现已进入未知领域——而且速度很快。

得益于卫星技术,我们才得以了解这一变化的规模,卫星能够感知海洋表面温度的细微变化。
这些表面数据仅仅反映了海洋表皮的温度。为了解海洋深层的变暖情况,我们使用船基测量以及一支名为Argo的水下机器人舰队。
全球海洋热量传输
深海正在明显变化。这是因为极地海冰充当了大气、海洋表层和深层海水之间的连接纽带。海冰减少意味着沉入深海的寒冷、高盐、富氧海水也随之减少。
南极这些冰冻的沿岸海域是全球洋流的关键动力源,洋流将能量输送至全球各地,而这一海洋输送机制如今正在发生变化。
海洋变暖的未知之一在于海洋将如何调整并储存所有热量。海洋表面升温使上层海水变得更加稳定。这反过来改变了上层海洋吸收二氧化碳的方式。
研究人员在确定最佳应对方式时面临的困难在于,输送和混合这些热量的过程发生在非常小的尺度上。即使是我们最强大的气候模拟器,也无法精确模拟热量是如何扩散的,这使得预测存在更大的不确定性。
即使我们的模型能够同时在非常大和非常小的尺度上运行,其用于验证的数据也很少。这是因为海洋混合过程很少被直接观测到。
虽然我们能够预测其中部分混合过程,但海洋充满了意外。最近的研究表明,德雷克海峡的混合热点程度比此前认为的还要高。
变暖的太平洋

尽管海洋相互连通,但各个海盆对气候有其自身特征和贡献。奥特亚罗瓦新西兰位于太平洋西南角,太平洋约占全球表面的三分之一。
太平洋大到拥有自身的内部循环,例如厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)。我们必须将它们区分开来,才能理解长期变化。
虽然厄尔尼诺条件可能给太平洋某些区域带来海洋热浪,但奥特亚罗瓦新西兰周围的海洋,尤其是南部海域,已经几乎持续经历海洋热浪。
海洋在储存热量方面的贡献规模巨大,因此过去数千年来其运作方式的任何微小变化都可能产生非常大的影响。怎样强调减少温室气体排放的紧迫性都不为过。
能够捕集已排放二氧化碳的技术拥护者众多,但它们不能以牺牲关停排放源的努力为代价。若不消除排放驱动因素,这些权宜之计只会推迟不可避免的结果。正如政府间气候变化专门委员会在其最新报告中所指出的:
为所有人确保宜居和可持续的未来,我们可用的机会窗口正在迅速关闭。




