科学家们发现,人类的影响将在未来日益影响海洋变暖,而环流变化作为影响海洋温度的一个因素将会减少。
科学家们发现,人类的影响将在未来日益影响海洋变暖,而环流变化作为影响海洋温度的一个因素将会减少。
他们发表在最新一期《自然》(Nature)杂志上的研究结果具有重大意义,因为海洋通过吸收热量和碳,在调节我们的气候及其变化方面发挥着重要作用。更具体地说,影响世界各地沿海人口的区域海平面取决于海洋变暖的模式。
在这项研究中,研究人员展示了这些模式可能会如何改变。
他们的研究结果表明,与过去相比,海洋普遍变暖,海平面上升,包括靠近海洋盆地东部边缘的升温,导致北大西洋和太平洋大陆西部海岸线的海平面上升。
“在未来,大气温度上升对海洋变暖的影响可能会主导海洋环流的变化,”纽约大学Courant数学科学研究所的教授、该论文的作者之一Laure Zanna说。“最初,我们可能认为,随着气候变暖的加剧,洋流的变化及其对海洋变暖模式的影响将变得更大。然而,我们表明,在海洋的一些地区情况并非如此。”
一种新方法是由Zanna和Ben Bronselaer开发的,他们在牛津大学读博士时就开始进行这项研究。它利用气候模型表明,海洋变暖模式将越来越多地受到大气变暖的简单吸收的影响,这使得它们更容易预测。这与过去60年形成鲜明对比,在过去的60年里,环流的变化被视为形成海洋变暖模式的关键因素。
由于对大气变暖的简单吸收而导致的海洋变暖的变化更容易建模,因此科学家们希望以前的模型所做的努力可以使它们在未来的预测中变得更加精确。
“我认为,努力模拟过去海洋变暖的气候模型可能在预测未来变暖模式方面做得更好,这是一种令人鼓舞的可能性,”该研究的第一作者Bronselaer说。“更好地预测变暖模式意味着更好地预测区域海平面上升,这将有助于减轻洪水等对单个社区的气候影响。”当然,我们确实需要更好地理解海洋环流的预测来巩固这一结果。
“在我们的研究中,我们发现海洋热量和碳储存之间的一种令人惊讶的关系,这种关系似乎是独一无二的。虽然这两个数量之间的联系还没有被完全理解,但是我们认为在发现它方面已经取得了重大进展。”
《自然》杂志的研究表明,全球海洋热量和碳吸收是紧密相连的,而吸收速率是由海洋的现状决定的。这种关系是本研究开发的方法的核心。
当人类通过增加热量和碳来改变海洋的状态时,海洋吸收热量和碳的能力将会改变。科学家们推测,由于海洋吸收热量和碳之间的耦合,排放减少得越晚,大气表面温度降低的速度就可能越慢。
这些结果突出了海洋和碳吸收之间深层和基本的联系,这对大气热量和碳有影响。虽然海洋中的碳和热是独立的系统,但这项研究表明,通过海洋吸收这些量的能力,它们是紧密相连的。这些结果有助于解释为什么大气变暖线性地依赖于累积的碳排放。
“我们发现海洋吸收热量和碳的能力是耦合的,并且受到海洋状态的限制,”Zanna说,他是Courant研究所大气海洋科学中心的一员,也是牛津大学的客座教授。这意味着,无论二氧化碳排放量继续上升还是下降,目前的海洋状态都将调节表面变暖。
“在过去的60年里,海洋变暖的速度已经被海洋环流的变化显著地改变了,特别是在北大西洋和部分太平洋地区,我们可以发现这些地区在几十年里变冷了。然而,在未来,洋流的变化似乎对海洋变暖的模式起较小的作用,海洋将以一种相当被动的方式在这些地区将多余的人为热量输送到海洋中。”
可视化:
海洋变暖变化及其由观测估算的分解图:
https://www.dropbox.com/sh/ltx5g9168ob7y4u/aaantfn7sof52drckrisxg89a? d =0
气候模型估算的海洋变暖变化及其分解图:
https://www.dropbox.com/sh/iokfl7f4u5kd1wg/aabyh97oefjg3quurujt-kw6a? d =0
其他媒体联系人:
Ruth Abrahams
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