大约15年前,地球的温度正在快速上升。大多数气候模型预测,随着人类继续向大气中排放温室气体,这种趋势将持续下去。
然而,过去13年里,地球表面温度基本上保持稳定。
近年来,科学家们一直在努力了解为什么会出现这种变暖“暂停”现象,以及为什么模型没有预测到这种情况(ClimateWire 2013年11月1日)。
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澳大利亚研究委员会气候系统科学卓越中心的氣候科學家馬修·英格蘭說:“[暂停]持續了整整 13 年,這一事實確實對科學界提出了挑戰,要求他們解釋模型和觀測結果之間的不匹配。”
研究人员并非期望升温是完全线性的。
他们过去曾见过降温,通常与地球气候的自然周期有关——英格兰指出,地球曾从 1945 年到 1970 年代后期暂停升温。
尽管如此,他继续说道,尤其是在过去几十年中有更多的吸热二氧化碳进入大气的情况下,最近的停顿让许多科学家感到困惑。
风驱动海洋中的热量储存
英格兰认为他对变暖中断有一个有说服力的解释,他和一些合著者昨天在《自然气候变化》杂志上发表了该解释。
该论文中概述的发现支持了这样一种观点,即原本会使地球表面变暖的大部分热量已进入太平洋。几年前提出的这一假设已在已发表的科学文献中获得持续支持(ClimateWire,2013 年 4 月 8 日)。
这项研究为太平洋中的热量储存增加了一个原因:信风从东向西吹的强度增加。
这种信风加强发生在被称为年代际太平洋涛动(也称为太平洋年代际涛动)现象的负相位期间,将暖水向西推,并改变太平洋环流。
英格兰说,这种风驱动的环流变化导致东太平洋表面海洋温度降低,更多的热量在西太平洋混合并储存到约 300 米(984 英尺)深处。
美国国家大气研究中心的气候科学家杰拉尔德·米尔也是该论文的作者之一,他说这项研究扩展了过去的工作,包括他自己的研究,这些研究指出年代际太平洋涛动是变暖减速的一个因素,通过找到太平洋如何能够储存足够的热量来产生地表变暖暂停的机制。
米尔在一封电子邮件中写道:“这篇论文论证说,尽管其他因素可能在某种程度上促成了 2000 年代初的中断,但太平洋是产生自然发生的气候变率的主要驱动力,这种变率可能压倒不断增加的温室气体造成的变暖,从而导致中断。”
研究人员能够通过将风行为的观测结果放入气候模型中,来检验他们的关于强风正在驱动海洋热量吸收的假设。
当海洋周期发生转变时,全球可能会变暖
当运行包含更强风的气候模型时,它们能够重现地表温度的减速。
英格兰说:“太平洋的这种风加速幅度足以完全解释中断现象,而且肯定可以解释模型和观测结果之间的不匹配。”
虽然其他因素(例如其他海洋中的热量储存或气溶胶的增加)也可能导致地球表面降温,但这项研究是又一个有力的证据,表明太平洋是变暖减速背后的原因。
NCAR 的米尔说:“该论文为太平洋过程的重要性提供了令人信服的案例,这些过程可以为中断期做出重大贡献。”
与所有气候周期一样,年代际太平洋涛动在某个时候会再次从负相位翻转为正相位。当这种情况在 1970 年代后期发生时,地球表面温度急剧上升。
尽管科学家无法预测涛动何时会切换模式,但英格兰说,当涛动切换模式时,热量不会储存在海洋深处,因此可以“很容易地重新浮出水面”。
他说:“当这种情况发生时,很可能地球上的气温变化将是相对快速的变暖,甚至可能超过 80 年代和 90 年代的变暖速度,因为今天的温室气体浓度比 30 年前甚至更高。”
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