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自 2023 年 3 月以来,地球的海洋就发烧了,至今未退。从那时起,如同洗澡水般的水温已经导致了创纪录的大规模珊瑚白化事件,助长了飓风,并摧毁了整个渔业。
这两年的高温已经成为一个科学之谜,从 2023 年 4 月到 2024 年 7 月,全球海面温度连续 450 天创下历史新高——即使考虑到气候变化和被称为厄尔尼诺的自然气候模式,这一纪录也超出了气候科学家的预测。周二发表在《环境研究快报》上的一项由雷丁大学研究人员进行的研究有助于解开这个谜团,并指向一个主要罪魁祸首:太阳。
该研究发现,在过去的 40 年里,海洋变暖的速度增加了两倍多,这主要是由地球不断增长的能量失衡驱动的——在最近的厄尔尼诺年,它占了额外热量的约 44%。由于温室气体的热量捕获效应以及反射率的降低,地球吸收的太阳能量多于散发回太空的能量。根据这项研究,自 2010 年以来,这种差距已经翻了一番。
“这种不平衡有所增加,导致海洋变暖的速度有所加快,”英国雷丁大学海洋和地球观测教授、该研究的首席作者克里斯托弗·梅尔钱特说。
通过回顾自 1985 年以来的卫星观测数据,并开发了一个统计模型来分离海洋变暖和地球能量失衡的趋势,研究人员发现两者正在同步升级。据梅尔钱特介绍,这项研究可能是几十年来首次将这两种现象联系起来。“这是一个非常紧密的关联,”他说。
这种关系对海洋来说是个坏消息,海洋吸收了人类活动造成的约 90% 的过量热量。其中一些热量将继续渗入地球深处,而另一些则会循环回到海面并逃逸到大气中。根据这项研究,未来 20 年海洋变暖的程度可能超过过去 40 年。
梅尔钱特说,如果把海洋想象成一个浴缸,那么在 20 世纪 80 年代,热水龙头只是涓涓细流——但现在,它已经被拧开了。“而导致水龙头越拧越紧、变暖速度加快的是温室气体——二氧化碳和甲烷——的增加,这两者都在持续上升,很大程度上来自化石燃料行业,”他说。
还有其他因素在加剧变暖。2023 年开始的厄尔尼诺现象使海水温度升高了约 0.1 或 0.2 摄氏度,随后在 2024 年 12 月转变为相反的拉尼娜现象。
迈阿密大学罗森斯蒂尔海洋、大气与地球科学学院大气科学家布莱恩·麦克诺尔迪说,另一个谜团是地球反射率的降低。海洋的深色表面有助于吸收热量,而白色的云和大气中的气溶胶粒子则有助于将太阳辐射反射回太空。2020 年,国际海事组织通过了一项新规则,以减少船舶燃料的硫污染,但由于排放中的气溶胶粒子是云的种子,这项法规意外地削弱了覆盖海洋的低层云层。
麦克诺尔迪说:“所以你消除了很多这样的云层,现在更多的太阳能被海洋吸收,而不是从云层反射回来。”梅尔钱特说,中国等国家遏制工厂空气污染的努力也带来了减少反射性气溶胶的附带效应。
过量的海洋热量已产生了广泛的影响。2024 年 4 月,随着海洋开始升温,全球 77% 的珊瑚礁陷入危险境地,这是有记录以来最广泛的白化事件,威胁着十亿人的生计和四分之一的海洋生物。不断变化的海洋温度也会改变天气模式,可能加剧干旱、暴雨和风暴。
麦克诺尔迪说:“飓风喜欢温暖的水。所以在其他条件相同的情况下,更温暖的海洋可以产生更强的飓风,可能导致更频繁的快速增强事件。”去年 9 月,飓风海伦袭击了佛罗里达州墨西哥湾沿岸,并在一天之内从 1 级飓风飙升至 4 级。
梅尔钱特说:“海洋确实决定了地球整体全球变暖的步伐。”其连锁反应——如野火、干旱和洪水——也将继续升级。“这确实需要被理解,但也需要传递给政府,让他们知道未来可能发生的变化速度比他们目前预期的要快。”
本文最初发表在 Grist,网址是 https://grist.org/oceans/why-earth-oceans-record-hot-streak/。
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