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研究显示:2021年成为有现代海洋观测记录以来海洋最暖一年
2022-01-12 14:26:28  来源:新京报

1月11日,由中国科学院大气物理研究所牵头的国际研究团队在《大气科学进展》(ADVANCES IN ATMOSPHERIC SCIENCES)发布了国际首份2021年海洋变暖报告。

新数据表明:2021年海洋升温持续——成为有现代海洋观测记录以来海洋最暖的一年。同时,地中海、北大西洋、南大洋、北太平洋海区温度均创历史新高。

焦点1:海洋为什么会变暖?

全球变暖增加能量,超九成存储在海洋中

该国际研究团队由中国科学院大气物理研究所(简称大气所)牵头,联合全球14个研究单位23位科学家组成。

据大气所副研究员成里京介绍,近百余年来,人类社会、工业活动不断燃烧积累在地球内部亿万年的煤炭、石油、天然气等化石燃料,释放出大量二氧化碳等温室气体,推升了大气中的温室气体浓度。过去80万年,大气中二氧化碳的浓度均在170~300ppm之间波动,而由于人类活动排放,目前大气中的二氧化碳浓度已经超过了415ppm。

温室气体具有温室效应,越来越多的温室气体像棉被一样盖住地球,使地球不断被“捂热”,地球气候系统的能量增加,这就是全球变暖。同时,因为水相对于空气能够更多地储存能量(水的比热容和密度比空气大),所以全球变暖增加的能量90%以上都存储在海洋中,且相比地表温度受自然波动的影响小,使得海水变暖。

所以,海洋的能量变化直接反映全球气候变化。要知道全球变暖了多少,就必须知道海洋变暖了多少。海洋热含量成为判断全球是否变暖的最佳指标之一。

焦点2:海洋变暖了多少?

过去80年,海洋每个十年都比前十年更暖

基于2021年前9个月的数据,世界气象组织于去年10月发布了《2021年全球气候状况》临时报告。报告称,过去7年有望成为有记录以来最热的7年。此外,自2013年以来,全球海平面上升加速,到2021年达到新高,海洋持续变暖和酸化。

“最早的可靠的现代全球海洋热含量观测记录在上世纪40-50年代,当时的海洋上层2000米热含量比现在低大约380×1021焦耳。”

成里京介绍,最新大气所数据表明,在2021年,全球海洋上层2000米吸收的热量与2020年相比增加了14×1021焦耳,这些热量相当于中国2020全年发电量的500倍左右。过去80年中,海洋每一个十年都比前十年更暖。

焦点3:海洋变暖带来什么影响?

海平面上升,极端天气增加

成里京介绍,海洋变暖对人类和地球生态系统存在广泛的负面影响。首先,由于热胀冷缩,海洋变暖膨胀推升了全球海平面,导致1960年至今全球平均海平面上升47毫米。全球平均海平面上升,如果叠加潮汐、极端天气气候事件、土地沉降等因素,将给沿岸和小岛屿地区造成较大的经济和社会风险。

海洋变暖为台风、飓风等极端事件增添了“燃料”,使强的台风、飓风更多,极端降雨更多。我国邻近的西北太平洋是全球台风发生最多、最强的地区,全球热带气旋有1/3发生在西北太平洋。因此,我国未来将面临更强的极端天气事件的挑战。

同时,由于上层海洋比深海变暖更快,海洋层结(指海水的密度、温度、盐度等热力学状态参数随深度分布的层次结构)也在持续加强,海洋垂向分层更为稳定。海洋层结的加强会抑制海洋垂向热量交换和溶解氧输送,进一步导致全球气温上升,并影响海洋生态系统的健康。已有研究表明,过去60年,海洋溶解氧已经下降了大约1%-3%。受海洋变暖和酸化的影响,近些年,珊瑚礁系统屡次出现大规模白化事件。

受海洋变暖趋势的影响,海洋热浪等海洋极端高温事件不断增多,给海洋渔业、养殖业提出了新的挑战。2018年,发生在我国北方海域的海洋热浪事件给辽宁海参养殖产业带来了沉重打击,辽宁圈养海参因高温天气大面积死亡,直接经济损失高达数亿元。

焦点4:海洋变暖何时可能迎来拐点?

本世纪海洋变暖趋势不会得到遏止

报告表明,海洋变暖在南大洋、中低纬度大西洋、西北太平洋等区域更为剧烈。究其原因,美国国家大气研究中心(NCAR)的实验表明,温室气体增加是驱动海洋变暖的主要原因。此外,工业和生物气溶胶、土地利用等对海洋变暖也有一定影响。

成里京说,《巴黎协定》目标是:本世纪努力把全球平均气温上升幅度控制在2℃以内,并为控制在1.5℃内付出努力。如果能实现《巴黎协定》的目标,将极大减少全球变暖的影响和风险。然而,海洋对大气温室气体增加的响应较为缓慢和滞后,过去的碳排放导致的海洋变暖等影响将持续至少数百年。就算近似可以实现《巴黎协定》的目标,本世纪海洋变暖的趋势也不会得到遏止。这一现象凸显了海洋在全球气候变化中的重要作用,需要充分将海洋变暖的影响纳入气候风险评估、气候影响和应对当中。

焦点5:如何应对海洋变暖?

实现碳中和,制定相关前瞻性政策

成里京表示,目前,人类应对气候变化的减排行动和适应行动还不足以避免可能出现的严重后果,应按照《巴黎协定》的目标实现减排以及绿色、可持续发展,实现碳达峰、碳中和。我国承诺在2060年前实现碳中和,全球大部分国家也将在本世纪中叶实现碳中和,这是解决全球变暖问题的核心。

由于海洋对气候变化的滞后响应,海洋将会继续变暖,海平面将持续上升数百年。为应对这样的复杂性和长期性,需要制定相应的综合性战略,整合气候系统的各种观测平台和数据,制定相关的前瞻性政策,来保障气候监测能力和政策制定能力的长效性。

同时,需要更深入地理解区域变化,提升区域预测和响应能力,并将气候变化与气候风险评估、经济损失和受益等进行更准确的定量测算,以更好地在国家和区域尺度进行气候应对和适应,为净零排放目标提供科学支撑。

 


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