海洋热量爆表——对全球人类和生态系统有何重大影响?
作者:Annalisa Bracco,佐治亚理工学院海洋与气候动力学教授
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自2023年3月中旬以来,海洋温度一直超过了预期范围,在卫星监测的40年里达到了最高的平均水平,其影响以破坏性的方式在全球范围内显现出来。
日本海的温度比平均水平高出7华氏度(4摄氏度)。与温暖的印度洋条件密切相关的印度季风明显低于预期强度。
西班牙、法国、英国和整个斯堪的纳维亚半岛的降雨量也明显低于正常水平,这可能与东北大西洋的异常海洋热浪有关。从非洲海岸一直延伸到冰岛的海面温度较平均水平高出1.8至5华氏度(1至3摄氏度)。
那么,究竟发生了什么呢?
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厄尔尼诺是其中的一部分。这一气候现象目前正在赤道太平洋发展,其特点是中央和东部太平洋的温暖水域,通常会减弱热带地区的信风。这种信风的减弱可能会影响全球的海洋和陆地。
但海洋温度受到其他力量的影响。
所有这一切的基础是全球变暖——过去几十年中,随着人类活动增加大气中的温室气体浓度,海洋表面和陆地温度持续上升的趋势。
过去三年连续经历了拉尼娜现象——厄尔尼诺的相反现象,其特点是赤道太平洋出现较冷的水域。拉尼娜在全球范围内具有降温效应,有助于控制全球海洋表面温度,但也可能掩盖全球变暖。随着这种冷却效应的减弱,热量越来越明显。
北极海冰在5月和6月初也异常地减少,也可能贡献了一部分。冰盖减少可能会提高水温,因为黑暗的开放水域会吸收本应由白色冰层反射回太空的太阳辐射。
这些影响以各种不同的方式在全球范围内显现出来。
大西洋异常热浪的影响
在2023年6月初,我访问了挪威卑尔根的NORCE气候中心,与其他海洋科学家会面了两个星期的时间。
在东北大西洋地区,温暖的海水和温和的风带来了一个漫长的晴朗、温暖的天气,而在正常情况下,超过70%的日子会有倾盆大雨。
整个挪威的农业部门现在正为可能与2018年干旱一样严重的干旱做准备,那时的产量比正常情况下低40%。我们从卑尔根到奥斯陆的火车因为一辆车的刹车过热而延误了两个小时,接近首都的温度达到了90华氏度(32摄氏度),太高以至于无法使它们冷却下来。
许多科学家对东北大西洋异常高温的原因进行了推测,并进行了几项研究。
风力减弱导致了亚速尔高压。这是一个半永久性的高压系统,影响着欧洲的天气,变得特别弱,并在春季期间减少了撒哈拉沙漠的沙尘进入海洋的量,这可能增加了太阳辐射到达水域的量。
欧洲和美国过去几年间人为产生的气溶胶排放减少,改善了空气质量,这也可能减少了这些气溶胶的冷却效应。
南亚季风减弱
在印度洋地区,厄尔尼诺往往会导致4月和5月水温升高,可能会削弱关键的印度季风。
这种情况可能正在发生——从2023年5月中旬到6月中旬,季风比正常情况下要弱得多。这可能对南亚的大部分地区构成问题,因为该地区的大部分农业仍然依赖雨水灌溉,并且在夏季季风的影响下。
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印度洋今年还在阿拉伯海域发生了一次强烈而缓慢移动的气旋,使陆地在几周内失去了水分和降雨。研究表明,风暴在温暖的水域上停留时间更长,会增强并将水分集中到其核心,从而使周围的陆地失去水源,增加干旱、山火和海洋热浪的风险。
北美飓风季节尚待观察
在大西洋地区,与厄尔尼诺现象相伴的信风减弱往往会减弱飓风活动,但温暖的大西洋温度可能会使这些风暴变得更加猛烈。
目前尚不清楚,如果海洋热量持续到秋季,是否会覆盖厄尔尼诺的影响?
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南美洲海洋热浪的风险
海洋热浪也会对海洋生态系统产生巨大影响,使珊瑚礁变白,导致整个物种的死亡或迁移。基于珊瑚的生态系统是为全球10亿人口提供食物的鱼类孵化场。
加拉帕戈斯群岛的珊瑚礁以及哥伦比亚、巴拿马和厄瓜多尔沿海的珊瑚礁已经面临来自今年厄尔尼诺现象的严重变白和死亡风险。与此同时,日本海和东地中海都正在失去它们的生物多样性,被入侵物种——亚洲的巨型水母和地中海的狮子鱼所取代,这些物种可以在更温暖的水域中生存茁壮。
这些风险仍在增加
2023年春季异常,伴随着厄尔尼诺的形成和全球许多地区异常温暖的气温,出现了几起混乱的天气事件。与此同时,海洋和大气的变暖增加了这种海洋变暖的可能性。
为了降低风险,全球需要通过限制过量温室气体排放(如化石燃料)来减少基线变暖,并实现碳中和的目标。人们必须适应变暖的气候,其中极端事件更加可能发生,并学会减轻其影响。
[ 编译自 theconversation.com:Ocean heat is off the charts – here's what that means for humans and ecosystems around the world ]
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