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气候变化与海洋

海洋将如何应对变暖?

NASA image of hurricane

图1.热带风暴是由海表水的热量驱动的。因此,变暖增加了与这种风暴的发生和强度有关的风险。 (显示:1998年8月,美国航空航天局对南卡罗来纳州以东的邦妮飓风的图像。)

我们的星球之所以有生命,是因为空气中的温室气体。它们使地球保持温暖,以便水可以流动,并且可以形成云层带来降雨。没有这些气体,地球上的大部分地区将被厚厚的冰块覆盖,空气将变得干燥。

两种最重要的温室气体是水蒸气和二氧化碳。这些气体的分子拦截试图离开地球的热辐射。结果,这个星球’它的辐射平衡是在大气层几公里处实现的,而我们所居住的地面和低层大气宜人,温暖且适合生长。

在过去的几十年中,我们居住的地方变得越来越热。自工业革命以来,温室气体已大量增加。每年,化石燃料的燃烧都会产生额外的二氧化碳–大约是空气中已有空气的百分之一海洋占了很大一部分,但是这种气体的大气含量每年仍增加近0.5%。甲烷,另一种温室气体,也在大量增加。为了应对这些变化,地球正在变暖。反补贴效应–海洋吸收热量,空气污染影响遮蔽–在某种程度上减慢了这一进程,但升温仍在继续。

气候系统各个要素之间的物理相互作用非常复杂,因此对未来变暖影响的预测存在很大的不确定性–事情的变化可能会更大,或者变化可能会小于专家提供的最佳猜测所表明的变化。不确定性(但不是人造温室气体产生变暖的事实)是活跃地球物理学家进行大量研究和讨论的主题。

一个人想知道海洋将如何应对变暖。由于北部高纬度地区的持续变暖大于低纬度地区,因此北半球的温度梯度会降低,纬向风也将相应减少,结果混合和上升流将减少。生产率将下降。在南部发生的事情还不太清楚:南极洲上巨大的冰块难以去除,从而稳定了目前的局势。无论如何,全球海平面将继续上升,上升速度可能会加速到比20世纪高得多的水平。总体而言,天气将变得难以预测。此外,随着燃煤和石油的持续升温,意外和麻烦事件的风险将不断增加:温暖的海面为热带风暴提供能量(图1)。

参考书目

W.H.海洋伯杰– 对一个世纪探索的思考。加利福尼亚大学出版社,伯克利分校。