海洋升温速度超出预期

地球可能比之前认为的对升温更敏感,使得气候目标更难实现

一项新的研究发现,海洋升温速度比之前认为的要快得多,这表明全球气候目标可能更难实现。

昨天发表在《自然》杂志上的这项新的研究得出结论,自 20 世纪 90 年代以来,全球海洋吸收的热量可能比之前的估计多出 60%。

联合国政府间气候变化专门委员会之前的估计发现,海洋每年吸收大约 8 泽塔焦耳的能量。 “8” 后面跟着惊人的 21 个零。


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然而,新的研究将其定为大约 13 泽塔焦耳。 根据国际能源署的数据,作为比较,全球能源消耗总量约为每年半泽塔焦耳。

这表明,作为一个整体,地球对气候变化的敏感程度高于之前的估计。 这意味着地球对未来的温室气体排放的反应可能比预期的更强烈。

“对于给定的排放水平,地球升温的幅度比我们想象的要大,”该研究的主要作者、普林斯顿大学的海洋和气候专家 Laure Resplandy 说。“对于相同的排放量,一些热量进入了海洋,所以我们错过了它。”

这可能对全球为实现《巴黎协定》中概述的气候目标所做的努力产生一些严重影响。 目前,世界各国正努力将全球气温控制在工业化前水平 2 摄氏度以内,如果可能,则控制在更具雄心的 1.5 摄氏度以内。 就在上个月,政府间气候变化专门委员会发布了一份备受期待的关于 1.5 摄氏度阈值的报告,结论是,要实现该目标,世界各国领导人必须做出“前所未有”的努力,并在 2050 年前实现净零碳排放。

如果地球对气候变化的敏感程度高于之前的预期,那么这些温度目标可能会更快地逼近。 这意味着各国可能需要更加努力或更快地减少排放,以保持在轨道上。

事实上,该研究表明,人类仍然可以在不超出《巴黎协定》目标的情况下排放的最大排放量需要减少约四分之一。

“如果地球实际上比我们想象的更敏感,那么它就会关闭那些更容易的途径,”Resplandy 说。“这使得达到温度目标、保持在 1.5 度或 2 度以下变得更加困难。”

“急需的独立确认”

科学家们知道海洋在全球气候中起着至关重要的作用,有助于吸收来自变暖大气的多余热量。 海洋可能储存了全球高达 90% 的额外热量。 然而,海洋升温的速度到底有多快,一直存在一些争议。

在过去的十年中,科学家们显著加强了一个大型全球海洋浮标网络——一个名为“Argo”的国际项目的一部分——该网络测量温度和盐含量。 但在 2007 年左右之前,海洋浮标要稀疏得多,科学家们也广泛依赖于过往船只的测量数据。 这使得估计全球的海洋变化有点困难,因为这些数据往往主要集中在主要航线上。

尽管如此,多项研究试图改进 2007 年之前全球海洋热量吸收的估计,通常使用各种统计方法来评估在 Argo 网络启动之前从船舶和浮标收集的数据。 新的研究实际上并不是第一个表明政府间气候变化专门委员会之前的估计可能过低的。 在过去的几年里,其他研究也表明,海洋的升温速度可能更快——尽管确切的速率因研究而异。

由于过去几十年收集直接海洋数据存在问题,新的研究试图在不使用任何直接海洋测量的情况下解决这个问题。 相反,它依赖于对大气中氧气和二氧化碳的测量,可以追溯到 1991 年。

海洋热量与海洋可以容纳的大气中溶解的气体量之间存在很强的关系。 随着海洋变暖,其吸收氧气和二氧化碳的能力下降,更多的这些气体残留在空气中。

通过查看大气中氧气和二氧化碳水平的变化——控制其他因素,如人类排放的温室气体——科学家们能够估计海洋的热含量在过去几十年中是如何变化的。

“这个想法是,我们能否找到一种独立估算升温的方法,从而对海洋升温给出一些独立的约束?”Resplandy 说。

作者写道,新的发现为其他最近的研究提供了“急需的独立确认”,这些研究表明海洋升温的速度更高。

该研究仅关注 1991 年至今。 如果与之前几十年(仍然依赖船舶和浮标数据)的估计进行比较,该研究似乎表明,海洋升温的速度在过去几十年中显著加快。

这与最近的其他研究基本一致。 去年在《科学进展》杂志上发表的另一项研究使用了更新的方法来评估从 20 世纪 60 年代至今的较旧的船舶和浮标数据。 它发现,自 1990 年左右以来,海洋热量吸收主要增加,而且变暖也蔓延到更深层次的海洋中。

美国国家大气研究中心的 John Fasullo 是该研究的合著者之一,他指出,新的研究在海洋热量吸收问题上可能提供“有用的佐证方法”——另一种看待问题并得出相同结论的方式。

美国国家大气研究中心的另一位研究合著者 Kevin Trenberth 指出,由于新的研究构成了一种新颖的方法,因此仍然需要解决一些不确定性。 但他说,结果与他自己的研究结果基本一致。

他通过电子邮件告诉 E&E 新闻:“这些发现具有重要意义,因为地球显然正在变暖,而且速度比之前认为的要快,而海洋是气候系统(以及冰损失)的主要记忆。” “海洋约占地球能量失衡的 92%。 这就是为什么我们会有越来越多的强风暴(飓风、台风)和洪水事件。”

虽然海洋热量吸收的确切值可能存在争议,但更多的研究都得出了相同的总体结论——这是一个比科学家之前认为的更大的问题。 作者说,这是需要认真对待的事情。

“这就是我们想要的科学,”Resplandy 说。“我们希望通过不同的方式得到相同的答案。”

经 E&E 新闻许可,转载自 Climatewire。 E&E 在www.eenews.net提供每日重要的能源和环境新闻报道。

Chelsea Harvey covers climate science for Climatewire. She tracks the big questions being asked by researchers and explains what's known, and what needs to be, about global temperatures. Chelsea began writing about climate science in 2014. Her work has appeared in The Washington Post, Popular Science, Men's Journal and others.

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