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    大气与海洋热量输送模式发生新变化,或将推动海平面上升,使飓风更猛烈

    全球气候变暖的主要问题之一是:大气层遭到破坏,严重的污染以及温室效应。近日《自然—气候变化》上发表的一项研究表明,大气和海洋系统中热量传输方式的变化,对未来全球升温也影响有加。

     

    研究热量传输产生怎样的变化的必要性

     

    大气层和地表这一系统就如同一个巨大的“玻璃温室”,使地表始终维持着一定的温度,产生了适于人类和其他生物生存的环境。

     

    地球表面的热量输送遵循着一定的规律,大气和海洋会将热量沿着赤道—极地的方向传输,从而使地球系统的热量达到收支平衡。

     

    该论文第一作者、俄亥俄州立大学大气科学博士生何诚飞告诉《中国科学报》记者表示:“如果没有热量输送,热带和极地之间的温差会更大,即‘热的更热、冷的更冷’。因此研究热量传输产生怎样的变化很有必要。”


    能量输送变化的背后暗藏着什么玄机?

     

    据研究者分析:热量在大气和海洋间的传输过程,并结合以往的温度数据进行比较,发现能量输送变化的背后暗藏玄机。

     

    在全球变暖背景下,大尺度环流运动的强度减弱,从而导致大气和海洋向极地的热量传输也减弱。但实际上,大气向极地的热量输送并没有减弱,因为全球变暖使得大气中蕴含了更多能量,因此大气向极地输送的能量要比海洋更多。


    而海洋向极地方向的热量传输减弱,具体表现为大西洋经圈翻转流(AMOC)运动异常。大西洋经向翻转环流又被人们称为“墨西哥湾流”,它通过将温暖的表面水传送到高纬度地区,从而让这些水在寒冷的北大西洋深层水的地方进行冷却、渗透、向南返程流动。大西洋经向翻转环流的变更会对北方海洋的热度传输带来深远的影响,因此就会对欧洲和北大西洋的气候带来一定影响。

     

    “虚拟”的海洋能量输送会导致全球剧烈增温

      

    全球变暖导致超过90%的热量被海洋吸收,海洋中增加的大量能量正在导致温度升高和推动海平面上升,使飓风和台风变得更加猛烈。

     

    以往研究认为,这部分热量属于海洋能量传输的一部分,但研究者发现,这部分热量是“虚拟”的海洋能量输送。实际情况可能更糟,海洋能量输送变弱的事实可能之前被低估了。根据对此前相关新研究的分析,过去150年来全球变暖使海洋吸收的热量相当于每秒发生一次原子弹爆炸。

     

    研究首次揭示了全球变暖过程中,因海洋吸收热量不平衡导致的能量输送新模式。该研究得到了由南京信息工程大学教授江志红领导的国家重点研发计划项目2017YFA0603801的资助,是国家重点研发项目“全球增暖1.5℃下东亚气候系统的响应及其情景预估”的重要成果。

     

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