《研究表明全球海洋吸收的热量 要比之前认为的多60%》

  • 来源专题:物理海洋学知识资源中心
  • 编译者: cancan
  • 发布时间:2019-02-01
  • 近日,普林斯顿大学与斯克里普斯海洋研究所的科学家发现1991至2016年间,全球海洋每年吸收的热能约为人类每年发电量的150倍,该研究成果在2018年11月的《自然》(Nature)上发表。

    海洋是气候系统热惯性(thermal inertia)的主要来源。以往的研究一般通过温度测量与Argo系统获得海洋的热量吸收,然而这类方法由于较低的观测覆盖度,具有较大的不确定性。来自普林斯顿大学的博士后L.Resplandy及其合作者,利用斯克里普斯海洋研究所的高精度大气O2与CO2数据,开发出了获得海洋热量吸收的新方法。由于O2与CO2在海水中的溶解度皆与温度密切相关, 因此通过对比大气表观含氧量(Atmospheric Potential Oxygen,APO)实测值、化石燃料燃烧对APO的理论影响值、海洋吸收CO2而对APO产生的反馈值,就可精准计算出海洋的热量吸收。研究结果表明,全球海洋自1991年以来,每年可平均吸收热量1.33±0.20×10²²焦,这一结果比IPCC在2014年所做的预测高出60%。假如全球海洋仅有30英尺深,那么这些热量将使海洋温度每十年升高6.5℃。斯克里普斯海洋研究所的R. F. Keeling教授认为这一结果大大增强了人类对海洋变暖估计的信心,从而有助于减少气候敏感性的不确定性,特别是消除气候敏感性极低的可能性。

    原文题目:Quantification of ocean heat uptake from changes in atmospheric O2 and CO2 composition

    来源:https://www.nature.com/articles/s41586-018-0651-8#change-history

    (全球海洋科技发展动态2018年第十二期 曲宝晓编译)

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41586-018-0651-8#change-history
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    • 编译者:yuwy
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    • 据英国《卫报》1月7日报道,一项最新研究表明,在过去150年间,海洋吸收了气候变化90%的能量,全球变暖给海洋带来的热量相当于每秒一颗原子弹的爆炸。 研究分析显示,人类温室气体排放所捕获的热量有90%以上被海洋吸收,大部分的热量储存在海洋深处,只有少数的热量被空气、陆地和冰盖吸收。向海洋中注入的大量能量推动海平面上升,使飓风和台风变得更加猛烈。 这项新研究对海洋吸收的总热量的估算可以延伸追溯至1871年。科学家们表示,了解过去海洋热量的变化对于预测未来气候变化的影响至关重要。 《卫报》的一项计算发现,这150年期间的平均升温相当于每秒爆炸1.5颗广岛原子弹。但随着碳排放的增加,升温速度也在加快,现在相当于每秒3到6颗原子弹。“我尽量不做这种计算,只是因为我觉得这太过令人担忧,”领导这项新研究的牛津大学教授洛尔 赞纳(Laure Zanna)说。“我们通常会将全球变暖与人类使用能源的情况进行对比,以降低它的可怕程度。但很明显,我们正在向气候系统中投入大量过剩的能源,其中很多最终进入海洋。这一过程是毫无疑问的。”报道说,在过去的150年里,海洋吸收的总热量大约是全球人口每年能源消耗的1000倍。 这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上,并将1871年以来海洋表面温度的测量数据与海洋环流的计算机模型结合起来。同为牛津大学教授、也是该研究小组成员的萨马尔 卡蒂瓦拉(Samar Khatiwala)教授表示:“我们的方法类似于用不同颜色的染料‘绘制’海洋表面的不同部分,并监测它们如何随着时间的推移扩散到海洋内部。如果我们知道1871年北大西洋的海面温度异常,我们就能算出2018年印度洋深处的温度变暖有多大程度上是由此导致的。” 海平面上升一直是气候变化最危险的长期影响之一,威胁着沿海城市的数十亿居民,估计未来海平面上升的幅度对防御工作至关重要。海平面上升的部分原因是格陵兰岛和其他地方陆地上的冰融化,但另一个主要因素是随着气候变暖,水的物理膨胀。然而,由于洋流将热量输送到世界各地,海洋并不是均匀变暖的。重建过去150年海洋吸收的热量模型很重要,因为它为计算提供了基准。例如,在大西洋,研究小组发现,自1971年以来,低纬度和中纬度地区气温上升的成因一半在于洋流将热量输送到该地区。 这项新研究将帮助研究人员更好地预测未来不同地区的海平面上升。研究人员表示:“未来向海洋运输热量的变化可能会加剧地区海平面上升和沿海洪灾的风险。了解海洋的热量变化和环流在气候变暖模式形成中的作用,仍然是预测全球和地区气候变化和海平面上升的关键。”
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