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海洋温度会改变全球变暖“步调”?

来源: 北京日报     2017年07月05日        版次: 13     作者:

    郭起豪

    过去30年,全球科学界关于全球变暖的研究颇多,主要揭示了“人类工业排放导致温室气体增加,引起全球变暖”这一现象。

    然而,20世纪以来,尽管大气中温室气体的浓度一直在持续不断增加,全球平均近地表温度却呈现出明显的多年代际变化,类似一个“渐进上升的阶梯”,包括20世纪早期较弱的全球变暖、20世纪中期较强的全球冷却、20世纪后期的全球快速增温,以及21世纪早期的全球变暖“减缓”。由于问题本身的复杂性,全球变暖速率在几十年时间尺度上变化的成因一直不太清楚。

    洋盆海温变化异同影响全球变暖细节

    今年6月12日,《自然气候变化》杂志在线发表的中国科学院大气物理研究所和澳大利亚气象局的合作研究成果称,在温室气体排放增加所造成的全球增暖过程中,全球海洋同步增暖或各海盆间海温异位相变化,决定了全球变暖速率在几十年时间尺度上的变化细节。20世纪以来的两次全球变暖加速与全球海洋同步增温有关,而降温或增暖减缓事件是由于多数海洋降温或海盆间海温异位相变化造成的,在全球温度“渐进上升的阶梯”中,海洋发挥了协调器作用。

    在全球变暖加速期,不同洋盆海表温度一致地增暖,即同步变化;而在全球变暖减缓期,有些洋盆海表温度增暖,有些洋盆海表温度冷却,即异步变化。

    参与此项研究的黄刚研究员认为,不同海盆间海温同步增暖会造成全球变暖加速。而多海盆降温或海盆间海温异位相变化,会造成全球降温或增暖减缓。各个洋盆海表温度变化的“净效应”,引起了两次全球变暖加速和减缓事件。

    有助弄清全球变暖减缓现象是否已停止

    目前国际上的研究主要集中在单一海盆温度变化的影响,如赤道中东太平洋的冷却部分抵消了温室气体的增暖效应,引起最近的全球变暖减缓现象,很少有研究定量评估不同洋盆对20世纪以来两次全球变暖加速和两次减缓各自的贡献。

    黄刚带领的研究团队和罗京佳高级科学家的联合工作表明:包括热带太平洋的多个海区的海温联合变化,共同决定了全球变暖在几十年时间尺度上的速率。

    例如,20世纪早期全球变暖期和20世纪后期全球快速增暖期,各个洋盆产生的增暖效应,共同导致了全球近地表平均温度和全球陆地近地表平均气温的增暖。其中,热带太平洋海温引起的增暖贡献最大。21世纪早期,热带大西洋海温增暖的贡献居于第二位。热带印度洋海温的增暖在两个全球变暖加速期中贡献相对较小。

    20世纪中期全球变暖冷却期,热带太平洋的冷却引起了全球近地表平均温度的冷却,热带大西洋也贡献了一部分,而热带印度洋起到增暖效应,只贡献了很小一部分。21世纪早期全球变暖减缓期,热带太平洋产生的冷却效应抵消了其它洋盆产生的增暖效应,产生了很微弱的全球近地表平均温度增暖趋势,从而引起了全球变暖的减缓。热带大西洋和热带印度洋起到增暖的效应,但热带印度洋的贡献依然相对较小。

    在研究人员看来,弄清楚不同洋盆海温的变化对全球变暖加速和减缓的贡献,有助于理解全球变暖加速和减缓发生的原因,从而更进一步弄清楚最近的全球变暖减缓现象是否已经停止,未来是否会发生全球变暖减缓现象。