项目进展
2019年海洋升温又创新高

         由中国科学院海洋大科学研究中心共建单位中国科学院大气物理所发布的海洋热含量数据(IAP数据)显示,继20172018年海洋创纪录变暖之后,2019年海洋升温又创新高:成为有现代海洋观测记录以来海洋最暖的一年。同时,过去五年是有现代观测记录以来海洋最暖的五年、过去十年是最暖的十年。

      发表在Advances in Atmospheric Sciences上的研究显示:2019年全球上层2000米温度比1981-2010年的平均状态高了0.075摄氏度。从温度看起来是一个较小的增量,但由于海水巨大的比热容,0.075摄氏度的增温意味着海洋已吸收了228,000,000,000,000,000,000,000228*1021焦耳的热量,相当于广岛原子弹爆炸释放出能量的36亿倍。


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海洋吸收了大部分的温室气体,导致海表温度升高。(摄影:朱江)

本次发布的海洋热含量数据是由中国科学院大气物理所研制(IAP数据)、作者团队来自美国圣-托马斯大学、美国国家大气研究中心NCAR、美国国家海洋和大气管理局NOAA、中国科学院海洋研究所、中国科学院海洋大科学研究中心、自然资源部国家海洋环境预报中心、国家海洋信息中心、河海大学、自然资源部第二海洋研究所、美国宾州州立大学等单位。同时,本次报告也发布了NOAA美国国家海洋信息中心(NCEI)的2019年海洋热含量数据。

两套独立的数据(IAPNOAA数据)均表明:2019年海洋上层2000米热含量创历史记录。2019年海洋热含量比2018年高了25*1021焦耳(NOAA数据为21*1021焦耳)。

IAP数据同时显示:1987-2019年期间,海洋平均增暖速率是1955-1986期间的450%,显示出持续的海洋加速暖化趋势。从海表到2000米的深海、从大西洋到印度洋和太平洋 、从北极到南极海域,均已观测到的海水变暖的信号。



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1960年到2019年,全球四大洋中,不同纬度带上的0-2000米温度变化趋势(单位:摄氏度/百年)。红色为变暖、蓝色为变冷。灰色线为气候平均态温度(单位:摄氏度)。 

论文作者团队指出:全球海洋热含量变化是气候变化的一个稳健的指针,不断创纪录的全球海洋升温表明了无可辩驳的全球变暖事实。全球变暖主要是由于大气中的温室气体不断增加,使地球系统不断累积能量导致,海洋累积了全球变暖的主要信号。2019年发布的联合国政府间气候变化专门委员会IPCC海洋和冰冻圈特别报告SROCC均表明:全球变暖导致的地球系统能量增加中,有90%以上储存在海洋中,使得海洋热含量增加。其余不到10%的能量用于加热陆地、大气、融化冰盖、冰川和海冰等。

由于能量失衡,包括海洋、大气、陆地和冰雪圈的气候系统被持续加热,是2019年加利福利亚、亚马逊和澳大利亚大火肆虐的外在驱动因子,也是过去一些年频繁发生的海洋热浪的驱动力。海水持续增暖带来了一系列海洋生物化学要素的变化,包括溶解氧降低、生物种群迁移、海洋生态多样性下降、珊瑚礁系统白化、海平面上升等等。海洋变暖也为台风等极端天气提供了更为充足的燃料(能量来源),使得台风更强、降水更多。这一系列海洋环境变化为人类社会、经济可持续发展提出了更大的挑战,必将影响人类实现可持续发展目标。

 

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海洋变暖对人类生存有巨大影响。(摄影: 朱江)

作者团队最后指出,由于海洋对全球变暖的滞后响应,本世纪海洋变化将持续。但是,相对于高温室气体排放,施行积极主动的气候政策,会有效的降低海洋变化带来的风险。因此,全球各国都应积极应对气候变化,探寻气候变化的适应和减缓对策,构建人类命运共同体,呵护人类和其余地球生命共同的家园。

本研究得到国家重点研发计划资助(2016YFC14018062017YFA0603202),中科院大气所和中科院海洋所海洋大数据中心提供数据共享服务:

数据下载链接:159.226.119.60/cheng/

   www.mecp.org.cn/

Cheng, L., J. Abraham, J. Zhu, K. E. Trenberth, J. Fasullo, T. Boyer, R. Locarnini, B. Zhang, F. Yu, L. Wan, X. Chen, X. Song, Y. Liu, and M. E. Mann, 2020: Record-setting ocean warmth continued in 2019. Adv. Atmos. Sci., 37(2), https://doi.org/10.1007/s00376-020-9283-7.