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更加炎热的夏天、逐渐频繁的极端天气……对于全球气候变暖的后果,我们有着切身的体会。与此同时,在我们看不见的广阔海洋中,一些令人担忧的变化也在发生着。
人们已经知道的是,全球洋流正在发生变化,海洋逐渐酸化,海洋生物的生存环境也日益严峻。现在,一项发表于《科学·进展》的研究发现了全球变暖对海洋的另一项意外影响:海洋正在失去记忆。
什么是“海洋的记忆”?我们知道,大气层的物理条件变化非常迅速,可能几个小时内温度就有明显的变化。相比之下,海洋中的条件则要持久得多,海洋中的变化也更加缓慢。举例来说,今天的海水温度很可能与昨天的非常相近,几乎没有变化。因此可以说,海洋如同是“记住”了过去。因为这样的新质,海洋记忆可以排除短时间天气波动的干扰,用于预测气候系统。
但最新研究却指出,根据气候模型,随着大气中的温室气体浓度持续上升,海洋记忆的下降也愈加明显。
▲根据模拟,到21世纪末,全球绝大多数海域的记忆明显下降(图片来源:参考资料[1])
海洋记忆与接近海表的混合层的深度有关。混合层越深,容纳的热量越多,因此有更大的热量“惯新”可以转换为记忆。但随着气候变暖,全球大部分海域的混合层都在变浅,导致海洋记忆下降。
论文共同作者,华盛顿大学的科学家Robert Jnglin Wills博士表示:“一些其他过程,例如洋流改变以及海洋与大气的热量交换,同样可以改变海洋记忆。但相比之下,混合层变浅导致的海洋记忆下降在全球各个区域发生,因此这也成为预测未来气候时需要考虑的因素。”
▲在不同的排放请景下,海洋记忆的变化趋势(图片来源:参考资料[1])
在海洋记忆下降的同时,变浅的混合层还会增加表层海水温度的随机波动。原本稳定的海水温度可以预测气候系统的长期变化,但随机波动的增加无疑影响了这一点。
海洋记忆的丢失影响的不仅是对海洋中变量的预测,还有我们管理海洋生态系统的方式。由于海洋记忆丢失造成能预测的时间长度缩短,因此在面临海洋生态的变化时,留给人们去应对的时间也在减少。除了预测海洋的信息,海洋记忆的消失还影响了对陆地温度、降水和极端事件的预测——这些指标也与海水温度息息相关。
海洋记忆的减退与随机波动的增加,揭示了系统的内在变化以及变暖背景下进行预测的新挑战。”论文共同通讯作者,夏威夷大学Fei-Fei Jin教授表示。
参考资料:
[1] Shi et al., Global decline in ocean memory over the 21st century.Science Advances(2022). DOI: 10.1126/sciadv.abm3468
[2] World’s ocean is losing its memory under global warming. Retrieved May 6th, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/951784
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