在上周六的暴风雪期间,冰冷的海水涌入东海岸的街道和房屋,一些地方的水位高度达到了自飓风桑迪以来从未经历过的水平。“我只是希望这不是未来趋势的预兆,”帕姆·布罗斯告诉当地报纸,当时她正在清理她在新泽西州一条通常不会受到风暴潮影响的街道上经营的市场。
随着潮汐和风暴潮不断上升和涌入,日益严重的洪水预示着未来将有更多潮湿的日子。当周末的冬季风暴横扫大西洋时,给欧洲带来洪水风险,新的研究表明,海洋变暖在海平面上升中起着超乎寻常的作用——这个问题通常与陆地冰融化有关。
水在加热时会膨胀,海洋一直在吸收化石燃料燃烧、森林砍伐和动物养殖释放的温室气体所捕获的大部分热量。一项新研究指出,2002年至2014年期间,海洋变暖导致的海水膨胀所造成的海平面上升,与所有冰川以及格陵兰和南极冰盖融化所造成的海平面上升总和相当。
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波恩大学的罗洛夫·里特布鲁克说:“卫星观测显示,过去十年海平面上升的原因中,大约有50%可以用热膨胀来解释。”他领导了这项研究,该研究于周一发表在《美国国家科学院院刊》上。
里特布鲁克领导的科学家团队得出结论,在研究的12年期间,热膨胀导致全球海平面上升了约三分之二英寸,而冰融化和其他因素导致总共上升了两倍。
里特布鲁克说:“我们惊讶地发现热力贡献如此之高。此前来自水文数据的研究表明,信号较小,主要局限于上层海洋。”

气候中心提供
洋流、风、海洋周期和其他因素意味着影响在世界不同地区感受不同。在研究期间,东海岸和亚洲部分地区经历了海平面快速上升,而西海岸的海平面略有下降——尽管是暂时的。
里特布鲁克说,关于快速热膨胀的新发现正遇到一些科学家的“阻力”。但他表示,这些发现与一些人认为高估了变暖海洋中热膨胀的模型一致。
最近的研究表明,自20世纪90年代中期以来,深海变暖变得尤为明显,包括在地球表面检测到的变暖减缓的15年期间。这种减缓,通常被称为“全球变暖停顿”、“暂停”或“假暂停”,曾经是一个巨大的谜团。
现在,人们已经了解到,表面变暖的兴衰是被称为太平洋年代际涛动或年代际太平洋涛动的自然海洋周期的一部分。与该周期相关的强劲信风在1998年至2013年期间将比平常更多的大气热量带入海洋深处。
然后,周期改变了阶段,导致地表变暖速度急剧上升。在全球范围内,2015年的地表温度打破了仅在一年前创下的记录。
海洋周期阶段的变化预计也会将地表水冲回太平洋,流向西海岸,在那里,海平面上升将加剧洪水。
美国宇航局喷气推进实验室的海洋学家费利克斯·兰德勒说:“海洋变暖从来没有停顿过;变暖信号的渗透越来越深。”他没有参与这项新研究,但他认为这项研究是新颖而彻底的。“过去十年海平面上升从来没有停顿过。恰恰相反,我认为我们看到的是加速。”
周一的发现主要基于使用卫星检测到的海水中体积和质量变化的比较。其中一些测量是在本世纪初开始的。
如果这个结论是正确的,那就意味着其他使用自主航海仪器来统计海洋变暖对海平面上升的影响的努力低估了问题的严重性。这篇论文最初被该杂志拒绝,因为它没有充分解释为什么热膨胀的数字比其他估计值高得多。
南佛罗里达大学的物理海洋学副教授唐·钱伯斯说:“这项研究中的估计值很难与许多其他研究的结果相调和。许多其他关于冰盖和冰川贡献的估计也与这项研究中的数字不符。”
但预计美国国家大气研究中心气候分析小组的资深科学家凯文·特伦伯斯即将进行的研究将普遍证实这一结论。
特伦伯斯说,关于海洋变暖和变暖导致的海水膨胀(称为热膨胀)的新发现,对政府间气候变化专门委员会(联合国评估气候科学的机构)所接受的数据提出了挑战。
特伦伯斯说:“我们对海平面热力上升的新估计远大于通常接受的估计。我认为文献中的许多估计都非常保守。就海洋热含量变化而言,它们都偏低。”
很难说2002年至2014年的研究结果对未来的海平面上升意味着什么,气候中心估计,到2100年,这可能会使1.5亿人居住的土地遭受长期洪水。
然而,更好地了解海洋变暖速度及其对海平面的影响可以提高预测的准确性。特伦伯斯说:“了解过去是为未来做出更可靠的预测的序幕。”
里特布鲁克、特伦伯斯及其同事认为,现有对海洋膨胀导致的海平面上升的估计可能因国际自主式阿尔戈浮标舰队的抽样问题而被错误地估算,这些浮标在海洋中探测盐度、热量和其他测量值。
波恩大学教授、帮助撰写周一论文的于尔根·库舍说:“阿尔戈浮标在海洋中的分布不均匀。”
库舍说,用于估算周一论文中包含的热膨胀的卫星测量“提供了更均匀——但并不完美——的海洋趋势覆盖范围”。“令人惊讶的是,它竟然大得多。”
本文经 气候中心许可转载。该文章最初于 2016年1月25日首次发表。