9月13日消息，在8月22日出版的《科學(xué)》雜志上，中國(guó)海洋大學(xué)物理海洋教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的陳顯堯教授，與美國(guó)西雅圖華盛頓大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系的董家杰教授合作，發(fā)表了一項(xiàng)最新的研究，指出21世紀(jì)以來全球氣溫升高的步伐之所以有所停滯，是因?yàn)樵S多熱量沉入了北大西洋和南大洋的深層水域。應(yīng)果殼網(wǎng)之邀，陳顯堯教授親筆撰文介紹了他們的研究結(jié)果。
中國(guó)海洋大學(xué)陳顯堯教授在《科學(xué)》雜志上撰文指出，21世紀(jì)以來全球氣溫升高的步伐之所以有所停滯，是因?yàn)榇罅康臒崃砍寥肓吮贝笪餮蠛湍洗笱蟮纳顚铀颉?/P>
近十幾年來，雖然溫室氣體排放仍在加速上升，地球氣候系統(tǒng)仍在持續(xù)吸收熱量，但是全球表面溫度卻呈現(xiàn)出增暖減緩甚至停滯的趨勢(shì)。因此有人開始懷疑全球氣候變暖是否已經(jīng)開始減緩，還有些人質(zhì)疑溫室效應(yīng)以及人類減少溫室氣體排放的必要性。
不過我們所作的研究表明，全球氣候變暖的步伐并沒有減緩或者停滯，只是熱量在氣候系統(tǒng)各個(gè)組成部分中的分配發(fā)生了變化。過去十幾年間，深層海洋吸收熱量減緩了全球表面溫度上升的速度。
觀測(cè)表明，過去十幾年間大氣層頂?shù)膬魺彷椛渫考s為0.5Wm-2。盡管這個(gè)數(shù)值有很大的不確定性，但它的符號(hào)為正是比較肯定的——也就是說，全球氣候系統(tǒng)一直在吸收熱量。根據(jù)能量平衡原理，大氣層頂凈熱輻射通量應(yīng)等于全球氣候系統(tǒng)熱含量的上升速度。由于大氣和冰凍圈熱含量較低，凈熱輻射強(qiáng)迫所導(dǎo)致的熱量有90%儲(chǔ)存在海洋，這與觀測(cè)到的全球海洋熱含量持續(xù)上升相一致。
熱量向北大西洋深層的輸送很可能減緩了全球表面溫度的上升速度。圖中紅色表示海洋熱含量。
但是，這些熱量?jī)?chǔ)存在哪個(gè)大洋？?jī)?chǔ)存在大洋的哪個(gè)深度？熱量與能量傳輸機(jī)制又是什么？對(duì)于諸如此類的這些問題，目前科學(xué)界仍有較大爭(zhēng)議，而這些問題與預(yù)測(cè)全球表面溫度上升速度減緩將持續(xù)多久，以及未來氣候變暖趨勢(shì)密切相關(guān)。
截至目前，幾乎所有的研究都認(rèn)為，大氣中得到的熱量主要儲(chǔ)存在太平洋深處，增強(qiáng)的太平洋信風(fēng)和副熱帶環(huán)流將表面熱量輸送至太平洋深層（300米以深），從而減緩了海面溫度的上升速度。這意味著，過去十幾年間全球表面溫度上升速度減緩的現(xiàn)象，主要發(fā)生在厄爾尼諾－拉尼娜振蕩的時(shí)間尺度上，未來2－7年內(nèi)發(fā)生的厄爾尼諾現(xiàn)象，就可能釋放儲(chǔ)存在太平洋的熱量，恢復(fù)全球表面溫度的上升速度。
而我們所作的最新研究結(jié)果顯示，太平洋上層海洋（0－1500米）的熱含量在過去15年間并沒有顯著增加，而向深層輸送熱量的過程主要發(fā)生在北大西洋和南大洋。
大洋熱鹽環(huán)流變異是熱量向深層輸送的主要機(jī)制。在大西洋表面，熱鹽環(huán)流把熱帶高溫高鹽水輸送到北大西洋北部，在這里海水向大氣失熱，變得更重而沉入深海，并形成北大西洋深層水向南輸送。
我們通過分析觀測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，上世紀(jì)90年代后期，北大西洋北部海水的溫度－鹽度持續(xù)上升，由此推測(cè)大洋熱鹽環(huán)流的下沉分支可能變強(qiáng)，從而向深層海洋輸送了大量的熱量而減緩表面溫度的上升。
盡管北大西洋北部海水溫度－鹽度上升的原因還不明確，但是可以肯定的是，類似的現(xiàn)象曾在上世紀(jì)50－70年代發(fā)生過，而且兩次事件中北大西洋0－1500米層海洋溫度和鹽度都具有非常顯著并同步的多年代際振蕩特征。
北大西洋海洋溫度－鹽度剖面變化與全球表面溫度（紅線）的多年代際振蕩一致，顯示出北大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流向深層海洋輸送熱量的同時(shí)，減緩了表面溫度的上升速度。類似事件以30年左右為周期交替出現(xiàn)。按照已經(jīng)過去大約１５年計(jì)算，地球表面變暖減緩的時(shí)間可能會(huì)再持續(xù)約15年左右。
我們的研究指出，在溫室氣體持續(xù)加速排放的背景下，海面吸收的熱量如何分配主要取決于海洋與氣候系統(tǒng)的內(nèi)部動(dòng)力學(xué)過程，而這種內(nèi)部變化過程也將決定未來氣候變暖減緩可能持續(xù)的時(shí)間。
如果深層海洋通過全球熱鹽環(huán)流過程吸收大氣中的熱量，則意味著全球變暖減緩還將持續(xù)一段時(shí)間。這可能將為我們爭(zhēng)取一段時(shí)間，來解決溫室氣體排放與全球變暖的棘手問題。
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