海洋温度变化 -海洋温度变化不大的原因有哪些

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编者按：一项由美、中、法、德国科学家联合调查得出的新研究估计：全球海洋所吸收的由人类引起的气候变化产生的多余热量，比研究人员目前估计的量要多得多。这一发现表明，全球变暖可能比以前认为的更为严重。大气科学家斯科特丹宁（Scott Denning）揭示了新报告是如何得出这一结果的，以及该结果对气候变化进程的意义。

科学家如何测量海洋温度？又如何估算气候变化对海洋温度的影响？

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他们将温度计安装在数千个水下机器人上，这些漂浮的机器人可以控制深度，从而遍布一片海域。这套“Argo浮标”系统于2000年推出，现存系统大约为4000套。

这些装置从水面下潜到深度为6,500英尺的位置，然后再回到水面，通过卫星传输获取的数据。每隔大约10天完成一个循环。每年，该网络收集大约十万个海洋三维温度分布测量系统的数据。

Argo系统的测量结果表明：由碳燃料燃烧导致的全球变暖净值当中，约93％导致海洋温度上升，而只有极小一部分量导致了大气温度上升。

本研究的结果与政府间气候变化专门委员会（IPCC）报告的海洋变暖结果，有多大差异？

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新的研究发现：自1991年以来，和IPCC总结的平均海洋变暖速度相比，海洋变暖速度要大60％，这些结果是根据Argo系统数据得出的。这个问题不容小觑。

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大部分差异发生在这一时期的最早期，因为那时候，海洋中有足够的Argo浮标，能够正确表示全球三维水温分布。新数据可追溯到1991年，但直到二十世纪中期，Argo的数据才变得真正稀有。

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海洋变暖速度加快意味着二氧化碳对全球变暖的影响比我们过去想象的要大。向大气中排放二氧化碳正使全球迅速变暖，这众人皆知。最近，IPCC在一份特别报告中发出警告：和工业化前全球温度水平相比，将变暖温升限制在1.5摄氏度（2.7华氏度）内，这是一个避免全球变暖对人类和生态系统产生许多极端影响的目标。这需要迅速减少煤炭、石油和天然气在全球能源供应中的份额，并最终剔除。这项研究并未对此作出任何帮助，只是提醒我们需要加快消灭化石燃料的速度。

这些研究人员做了哪些与众不同的事得到了这个高估计值数据？

他们以极高的精度测量了自1991年以来空气中部分气体浓度的微小变化，比如氧气、氮气和二氧化碳。这项工作难度相当大，因为和空气中的大基数相比，浓度变化幅度非常小。

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海洋会吸收空气中的某些气体，能吸收多少取决于海洋水体温度。随着水体变暖，其可吸收气体量在下降，这就是厨房桌子上打开的苏打水或啤酒口味逐渐变得平淡无奇的原因。科学家们利用同样的温度影响规律，只需使用非常精确的大气测量结果，就可计算从1991年到现在的全球海洋显热总变化。

如果这项研究准确，接下来几十年，气候变化的后果是什么？

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这项研究并未解决气候影响，但影响确是众人周知。随着全球变暖，海洋和陆地将产生更多水汽。这意味着，出现风暴时，空气中可以提供更多水汽，这会产生更多极端雨雪和大风天气。

更为严重的变暖意味着作物、森林和牧场对水的需求量进一步增加，使灌溉用水和城市供水的压力变大，造成粮食减产。水需求的增长间接导致更多的森林火灾和烟雾，冬季时长变短，山区积雪减少，对生态系统、城市和世界经济带来更大压力。鉴于这些影响，世界上，几乎每个政府都在为迅速减排而努力，以限制全球变暖。

这项研究表明，气候对温室气体的敏感程度比我们以前所想象的更大。这意味着，为了避免气候变化带来的严重后果，我们需要更快更彻底地减少温室气体排放。

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我们如何知道这些发现是否可靠？

也有其他团体在做气体的精确测量工作，其中许多人的数据可以追溯到20世纪90年代。其他人会重复这些作者的分析并检查他们的结果。也有更细致的工作，将海洋升温速度与Argo系统得到的温度数据、地面气温记录、探空气球得到的大气数据和大气卫星测量结果做协调处理。真实情况必须与所有观察结果一致，而不仅仅是已有数据的一个子集。

这项研究非常巧妙地使用了近30年来空气组分的数据。那时候，我们还没有Argo系统，但是仍有空气样本供我们在几十年后进行分析。使用记录持续时间较长的数据来估算变暖速度要更好，因为长期数据对年度变化敏感度低于短期数据。

这些科学家为我们提供了一种标新立异的方法来评估长期性的全球变暖对大气CO2浓度变化的敏感性。我希望这些发现最终能够成功，将来，我们会了解到更多和这种新方法相关的内容。

作者简介：Scott Denning。科罗拉多州立大学（Colorado State University）大气科学教授。斯科特丹宁接受或已获得美国国家航空航天局，美国能源部，国家科学基金会和国家海洋和大气管理局的资助。

本文来源于：中国数字科技馆（授权转载）

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