作为气候系统中的一个主要热库，全球海洋吸收了人类引起的变暖所产生的 90% 以上的多余能量。 在过去的一个世纪中，最显著的海洋变暖发生在上层 500 米的海域，而深海的变暖程度相对较小，导致热储存效率较低，约为 0.1。
南大洋正在融化的冰层。 图片来源：Jiuxin Shi
然而，古海洋学观测结果表明，在长时间尺度上，深海变暖的程度可与表层海洋变暖的程度相媲美，甚至更大，上一次脱冰期的海洋热储存效率约为现代值的十倍。 这就提出了以下问题：海洋吸热/储热的机制是什么，其效率有多高？
最近发表在Science Advances上的一项由中国和美国科学家组成的国际团队的联合研究揭示了这一问题。 通过结合最先进的冰川模拟和基于代用指标的重建，他们解析了冰川期海洋温度的三维变化，并发现冰川期海洋热储存效率因中层深度水域的强烈变暖而大幅提高，达到≥1。
"我们的模拟和代用重构结果表明，末次冰期的三维海洋变暖是强烈不均匀的，最强的变暖发生在中间深度，这与当代的观测结果形成了鲜明的对比，"该研究的共同第一作者、中国科学院大气物理研究所的朱晨宇博士说。
通过敏感性实验，该研究揭示了中间水域的大幅变暖可能与中亚极纬度的表层变暖有关，即通过通风对温室气体和冰盖强迫做出响应，并通过与融水强迫相关的大洋环流变化而大幅增强。"独特的海洋变暖结构有助于提高海洋热储存效率。 特别是，这解决了传统观点提出的悖论，即变暖发生在仍被海冰覆盖的深水形成地点"，该研究通讯作者之一、俄亥俄州立大学的刘征宇教授说。
"这些结果具有重要意义。 "该研究的另一位通讯作者、俄勒冈州立大学的彼得-克拉克教授（Peter U. Clark）说："例如，如果像我们模拟的那样，强烈的地表变暖和强烈的通风同时发生，那么海洋将从大气中吸收更多的热量，从而有可能减缓大气变暖的速度。"
这项研究强调了地表变暖模式和海洋环流变化在长期海洋储热变化中的重要作用，并表明"海洋在气候系统中的储能作用远远大于当代观测所暗示的作用"。
编译自/SciTechDaily
热门跟贴