

随着越来越多的温室气体聚集在地球大气层中,预计极端天气将会增加。像飓风这样的极端天气会引发巨浪。那么,这是否意味着在被地球不断上升、汹涌的海洋淹没之前,你将能找到一些非常适合冲浪的机会呢?
马克·海默(Mark Hemer)要给你带来一个坏消息/好消息。如果你不住在澳大利亚,那么答案很可能是“否”。作为CSIRO海洋大气气候科学中心的一名研究科学家,海默以研究海浪为生。他这份看似相对轻松的工作,实际上可能充满了假设、缺失数据以及看似无休止的疑问。
首先,忘掉《后天》式的末日情景中通常预测的巨浪吧。“人们会想当然地认为海浪会越来越大,破坏性也越来越强,”海默说。但他说,在未来,大多数人会发现情况恰恰相反。他预测,受天气驱动的海浪高度增加只会发生在地球海洋的一小部分区域。世界上其余大部分地区在未来几年里可能会看到海浪变得更短,海况更平静——这对航运公司来说是好事,但对冲浪者来说则不然。
“实际上,全球大部分海域的海浪高度预计将会下降,”他说。“只有南大洋的海浪会增加。”
大西洋、太平洋和印度洋南部交汇处的区域是西风带的所在地,随着大气和海洋的变暖,该风带预计将向南扩张。风力增强意味着海浪更高,可能导致侵蚀、海洋栖息地丧失以及对人类和财产的损害。
预测海浪未来可能如何变化只是海默具有挑战性工作的一部分。海浪科学将气候学和工程学等各个领域结合起来,试图弄清楚海浪是如何运作的。这比你想象的要复杂,因为海浪不仅仅是短暂的:它们非常难以测量。
“它们确实面临挑战,”海默说。这是这位研究其学科领域中令人不安的现象(该领域已将其巧妙地命名为“极端海浪”)的科学家典型的轻描淡写。
你看到的普通海浪并非一开始就是致命的水墙。相反,它始于海洋和天空之间的摩擦产生的涟漪。一些涟漪最终会形成浪峰,成为浪。随着驱动海浪的能量在水中传播,海平面会起伏。在风暴天气的助力下,极端海浪,例如最近在南半球记录到的78英尺高的海浪,就会形成。
但对科学家来说,这里有一个问题。海浪是难以捉摸的生物,难以追踪和量化。它们随机出现,持续时间短暂,而且除非你掌握了它们的历史,否则你无法知道它们是否真的在变得更高或更频繁。这更加棘手,因为,谁又能追踪持续几秒钟的海洋运动的历史呢?
“与其他气候变量相比,我们确实没有好的历史数据集,”海默说。没有对过去清晰的认识,“极端”这个词就毫无意义,也很难弄清楚未来会走向何方。
对于海浪来说,“历史”是相对的。人类观察海浪已有数千年,但有记录以来,他们也只在最近大约45年的时间里才比较一致地从海洋中进行记录。卫星也可以观测海浪,通过从轨道向下发送雷达并测量海平面高度。但它们也只做了大约30年。虽然世界各地都有强大的浮标网络,可以测量风、海温、洋流方向和速度等数据,但它们也不是很老。而且,虽然过去的船员记录了一些关于古代海浪的数据,但很难将他们的观察转化为真实的数据。
那么,海浪科学家如何做出自信的预测呢?
“我们其实做不到,”海默悲叹道。没有好的数据集,预测未来海浪行为就是经过深思熟虑的猜测的定义。
COWCLIP(协调海洋海浪气候项目)是为了让这个猜测更有可能成功。海默是该项目的创始人之一,该项目正致力于艰苦的工作,梳理出海浪过去的标准化历史图景。其目标当然是让它们的未来更加清晰。在小组确定了标准化数据集后,它将利用这些信息来创建持续的海浪预测,以帮助评估气候变化。
如果海默说了算,这些数据还可以帮助减缓气候变化。他将海浪视为澳大利亚的可再生能源来源。目前,波浪能成本高昂且效率低下。但对海浪更深入的了解可能会改变这一点。为了提供帮助,他和同事们开发了波浪能图集——一个在线资源,利用复杂的海浪模型来帮助人们选择最佳的发电项目地点。海浪可能无法拯救我们(澳大利亚,这个拥有所有那些酷炫海浪的地方,消耗的能源量只有美国的一小部分),但也许它们能帮助我们扭转局面,绝处逢生。