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| 上图:1958~2018年全球年均上层2000米海洋热含量变化。 下图:2018年全球海洋热含量异常值空间分布,该异常值是指相对于1981~2010年平均状态的变化。 |
(接本报2019年1月18日四版)
4. 海洋加速增暖
根据中国科学院大气物理研究所朱江和成里京研究团队重建的1940年以来全球海洋上层2000米的月平均温度数据集,这套数据做的新版海洋变暖估计比政府间气候变化专门委员会第五次评估报告中的估计快约13%,反映了更快的全球变暖速率。该研究从能量角度表明气候变暖并没有减缓,相反,海洋和地球系统在加速吸收热量,特别是深海变暖在加速。此外,更准确的海洋热含量估计解决了困扰气候变化科学界的“消失的能量”之谜(即大气层顶能量收支与海洋热含量变化不匹配的现象)。该研究成果于2017年发表在《Science Advances》杂志上,被美国第四次国家气候评估-气候科学评估报告直接使用,被英国皇家学会选为IPCC-AR5之后的主要进展之一。
最近,中国科学院大气所成里京副研究员联合美国圣-托马斯大学J. Abraham、加州大学伯克利分校Z.Hausfather和美国大气研究中心K. Trenberth在《科学》上撰文,他们利用大气物理研究所最新的海洋上层2000米热含量数据,以及结合日本气象厅、澳大利亚联邦科学与工业研究组织、美国普林斯顿大学等机构数据改进后的新数据,重新估算了海洋上层热含量的变化。结果表明各个数据使用新的方法之后,显示出非常一致的自1955年以来的全球海洋热含量上升趋势。
5. 一个副产品:全球变暖停滞(Hiatus)概念的终结
在过去6-8年里,全球变暖停滞成为气候变化领域内火爆的话题。这个概念基于在1998的超强厄尔尼诺现象之后,全球的地表气温的增温幅度有限,例如,在国际政府间气候变化特别委员会的第五次评估报告里,全球地表平均温度序列表明:1951~2012年的平均升高速度为0.11±0.03摄氏度/10年,而在1998~2012期间,全球地表平均温度升温速率仅为0.05±0.10摄氏度/10年,这无疑是明显的增暖停滞或者增暖减缓的表现。一些反对/质疑气候变化的人趁机迅速将“气候变暖的谎言”以及与之相伴的阴谋论等观点炒热。
然而,随着2013年之后温度重新飙升,尤其是2015~2016的超强厄尔尼诺引起全球温度飙升,使得1998年的高温记录迅速掉到了10名以后,全球变暖停滞的概念一下子似乎成了“明日黄花”。但是全球表面气温资料中显示的“停滞”是如何形成的?确实还是需要更合理的科学解释。
自1880年以来的全球地表温度序列,资料表明在1998~2012年之间确实存在温度增幅不明显的阶段,这即是所谓的“全球变暖停滞”,数据来自于https://data.giss.nasa.gov/gistemp/(2018年12月17日版本)。
如果利用全球海洋热含量的数据来回看过去50年的气候变化,可以发现海洋热含量序列里根本就没有变暖停滞期,其变化表现出稳定的增长趋势。这说明如果要考察地球的气候变化,需要将大气与海洋一起综合考虑,考虑到海洋的巨大面积、巨大热容量,海洋热容量比地表面温度序列更能准确地反映过去几十年里到底发生了什么样的气候变化。因为全球温室气体增加引起的全球增暖,其热量分配与流动在整个气候系统里进行,近期地表/海表温度变化的“停滞”,仅仅是海气相互作用的自然变率的产物,是由于海洋能量在不同深度间的输送导致的,全球变暖并未停滞。当综合考察海-气系统的变化之后,“全球变暖停滞”基本上就成为伪命题了。 (下)
(作者系中国科学院大气物理研究所副研究员,中国科学院青促会会员)