1772年，英国船长詹姆斯·库克在南大洋进行第二次航行时，船上的科学家测量了海面下183米处的温度。那里的温度比海面低。
此后，科学家们采用了大大改进的海洋温度测量技术。到2004年，他们启动了Argo（希腊语中意为“快速”），这是一个由3000个漂浮装置组成的网络，分布在世界各地。这些装置记录了深度达6500英尺的温度，那里只有最深的潜水员，如抹香鲸和白鲨才会光顾。
科学家们正在使用这些仪器解码海洋。海洋是气候系统中的主要参与者，吸收了全球变暖约90%的热量。要了解全球变暖，科学家必须首先了解海洋。
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劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL) 的气候建模师保罗·杜拉克说：“当我们思考全球变暖时，老实说，我们真正应该思考的是海洋变暖。”
来自 Argo 浮标的关于海洋的改进数据本周引起了轰动，因为《自然气候变化》上的两项研究挑战了传统思维。
杜拉克和他在 LLNL 的同事发现，在过去 35 年里，南半球海洋的升温速度高于之前的预期。
如果这是真的，后果将是巨大的。这意味着科学家们错算了人类排放导致的部分热量。科学家们计算出，二氧化碳浓度翻倍将使地球升温 1.5 至 4.5 摄氏度。杜拉克的结果将把地球对二氧化碳的敏感度置于该范围的较高端。
另一项也发表在《自然气候变化》上的研究发现，在过去十年中，海洋最深处（超过 6,500 英尺）的升温幅度不大。美国宇航局喷气推进实验室的科学家、该研究的合著者约书亚·威利斯说，全球变暖的大部分影响都发生在最接近地表的地方。
这项研究引发了研究气候变化的科学家和海洋学家之间的激烈辩论。政府间气候变化专门委员会表示，过去 15 年里，世界地表温度的上升速度低于 1951 年以来的任何时期。一些科学家将这种被称为全球变暖“停顿”的现象与深海吸收更多热量联系起来。但美国宇航局的研究表明，情况可能并非如此。
要解决“停顿”的原因，需要更好的测量方法。科学家们正在努力，Argo 设备正在向更深的深度下潜，并带着新的信息浮出水面。
威利斯说：“我们正在获得更好的设备、更好的仪器，而且数量更多。”“这两项研究都在研究[海洋温度]如何随时间变化。我们越能了解过去发生的事情，就越能更好地预测未来会发生什么。”
丢失的热量之谜
思考全球变暖的一种方式是将其视为能量不平衡。太阳能进入地球，由于温室效应，被困在大气层中，而不是被反射回太空。
科学家估计，在过去的几十年里，地球上每平方米都接收到了 0.5 到 1 瓦（一个普通灯泡发出 60 瓦的热量）的额外能量。其中超过 90% 的能量进入了海洋并使其变暖。
海洋中含有 2520 亿亿加仑的水，而气候变化造成的能量失衡非常巨大，它影响了这个庞大的系统。如果水是温暖的，海洋就会膨胀和上升。自 1993 年以来，这种能量导致全球海平面每年上升 3.2 毫米。由于极地冰川和冰盖融化，海平面也在上升。
自 1970 年代以来，科学家们一直在测量变暖上层海洋的热量，但这些测量结果不是很准确。特别是南半球的海洋一直是一个盲点。
为了交叉检查海洋的升温情况，LLNL 的杜拉克和他的同事们采取了一种迂回的方式。他们首先使用真实的卫星海平面上升数据验证了气候模型的准确性。然后，他们使用气候模型模拟了自 1970 年代以来海洋热含量上升了多少。
他们的模拟结果与科学家自 1970 年代以来对海洋热量的测量结果不符，尤其是在南半球。明尼苏达州圣保罗圣托马斯大学的教授约翰·亚伯拉罕说，在 Argo 计划之前，在南方进行的测量非常少，他没有参与这项研究。
他说：“他们发现，自 1970 年以来海洋的升温被低估了，这意味着实际的升温比我们想象的要多。”
杜拉克说，自从 Argo 项目启动以来，测量结果有所改善，海洋的热含量与气候模型的预测相符。
关于“细节”的争论
杜拉克的论文表明，在过去 35 年里，上层海洋的升温速度比之前认为的要快得多。
威利斯和他的同事的第二篇论文表明，在过去 10 年里，深海的升温并未导致全球海平面上升。海平面上升是由于冰川融化和温暖的水的热膨胀造成的。
科学家们使用来自 Argo 浮标的数据来计算出上层海洋的升温和膨胀幅度。他们还从卫星数据中得知，冰川融化向海洋中增加了多少水。
这两项测量值，加上深海的升温，将等于过去十年中全球海平面上升的 2.78 毫米。因此，通过排除法，他们计算出深海升温对观测到的海平面上升的贡献。
微不足道。
这项研究被美国国家大气研究中心的克莱玛学家凯文·特伦伯斯称为“存在严重缺陷”。他批评作者对数据和抽样方法的选择。
这一挑战指向当今气候科学中的一个关键问题。过去十年中，海面温度基本上处于停滞状态，这是一个问题，因为海洋是从上到下变暖的。因此，全球变暖似乎已经“暂停”了。
特伦伯斯和其他人已经使用基于模拟的研究表明，海洋正在持续变暖，但在过去十年中，更深的层次正在加速变暖。
威利斯的研究表明情况并非如此。这并不是说威利斯认为全球变暖已经暂停；他并不这么认为。他只是认为其他机制可能可以解释它。
威利斯说：“全球变暖仍在发生；海平面仍在上升；我们仍然吸收的热量多于向太空释放的热量。”“我们争论的是细节。”
这些争论最终将通过更好的数据来解决，其中一些数据将来自“深海Argo”项目，该项目将对深达 19,700 英尺的海洋温度进行采样。今年 6 月，前两个浮标在新西兰海岸附近发射。
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