世界海洋的温度比有记录以来的任何时候都高,并且自20世纪60年代以来,其热量每十年都在增加。
这严重影响了世界的天气系统。
变暖幅度最大的区域位于大西洋以及环绕南极洲的南大洋,这对南极洲的冰层构成了隐患。
气温升高可能引发野火和热浪、洪水以及强风暴。
您的最新研究表明,海洋热量处于创纪录的高位。这对我们认识全球变暖有何启示?
世界海洋的温度比有记录以来的任何时候都高,并且自20世纪60年代以来,其热量每十年都在增加。这种持续不断的上升是人类活动引发气候变化的主要指标。
随着海洋变暖,其热量会加剧天气系统的强度,催生威力更大的风暴和飓风,并导致更强的降雨。这威胁着人类的生命和生计,也威胁着海洋生物。
海洋吸收了大约93%的额外能量,这些能量是由人类活动(尤其是燃烧化石燃料)所排放的温室气体截留的。由于水比陆地储存更多热量,且涉及的水量极为庞大,上层海洋成为全球变暖的主要“记忆载体”。我在新书《”气候系统中能量流动的变化》”中对此进行了更详细的阐述。
我们的研究首次对2021年的海洋变暖进行了分析,并且我们能够将这种变暖归因于人类活动。遗憾的是,全球变暖依然严峻。
2021年,全球平均地表温度是有记录以来第第五或第六个最暖的年份(具体排名取决于所用数据集),部分原因在于持续一整年的拉尼娜现象,即热带太平洋的冷水状况影响着全球各地的天气模式。
由于厄尔尼诺/拉尼娜现象和各类天气事件的影响,地表气温的自然波动远大于海洋温度的波动。在海洋变暖的背景下,这种自然波动会形成热点区域,即有时被称为“海洋热浪”的现象,且这些热点每年都有所不同。这些热点对海洋生物产生了深远影响,从微小的浮游生物到鱼类、海洋哺乳动物和鸟类均受其影响。其他热点则会引发大气中更多的活动,例如飓风。
地表温度既是结果也是原因,但导致极端天气现象的主要根源在于为天气系统提供能量的海洋热量。
我们发现,所有海洋都在变暖,其中变暖幅度最大的区域位于大西洋以及环绕南极洲的南大洋。这对南极洲的冰层构成了隐患,南大洋的热量可能会渗入南极洲的冰架之下,使冰架变薄,并导致巨大冰山崩裂脱落。海洋变暖还也会引发海平面上升问题。
额外的海洋热量会以哪些方式影响陆地上的气温和湿度?
全球变暖会加剧陆地蒸发和干燥,同时推高气温,增加热浪和野火的风险。2021年,我们已看到其影响,尤其是在北美西部,同时热浪也波及俄罗斯、希腊、意大利和土耳其。
温暖的海洋还会向陆地地区输送大气河所携带的水汽,增加洪涝风险,美国西海岸近期正经历着这一情况。
2021年发生了多起破坏性气旋,包括美国的飓风“艾达”和菲律宾的台风“雷伊”。海洋温度如何影响此类风暴?
世界经济论坛在应对气候变化方面有哪些举措?
温暖的海洋会为大气提供额外的水汽。这些额外的水汽会助长风暴,尤其是飓风。其结果可能是特大降雨,正如美国在“艾达”飓风期间所经历的那样,以及过去一年中许多地区普遍发生的洪涝灾害。
风暴还可能变得更加剧烈、范围更大且持续时间更长。过去一年,澳大利亚和新西兰都发生了多起严重洪涝事件。若冬季气温保持在约冰点以下,降雪量也可能增加,原因在于较暖的空气能容纳更多水汽。
如果温室气体排放减少,海洋是否会降温?
在海洋中,温暖的水层位于较冷、密度较大的水层之上。然而,海洋是自上而下变暖的,因此海洋正变得更加层化。这会抑制各水层之间的混合,而这种混合原本能让海洋向更深层次变暖,并吸收二氧化碳和氧气。因此,这会影响所有海洋生物。
我们发现,海洋表层500米的水体明显一直在变暖,自1980年以来一直如此;500至1000米深度的水体自约1990年起变暖;1000至1500米深度的水体自1998年起变暖;而1500米以下的水体则自约2005年起变暖。
热量向下缓慢渗透意味着,即使温室气体浓度稳定下来,海洋仍将继续变暖,海平面也将继续上升。
需要关注的最后一个方面是,科学家监测海洋变化的能力亟需提升。我们的一种做法是通过Argo浮标阵列开展监测——目前约有3900个剖面浮标分布于全球各大洋盆地,它们会随着上浮和下沉测量从海面至约2000米深度的温度和盐度,并将数据回传。这些机器人式的潜浮和漂流仪器需要持续补充更新,其观测数据极具价值。








