3月23日是第61个世界气象日,主题为“海洋,我们的气候和天气”。这个主题蕴含着什么样的意义?在全球气候变暖的背景下,海洋发生了什么变化?我们能为海洋保护做些什么?在中国气象局举办的《直击天气——与科学家聊“天”》活动中,国家气候中心气候服务首席专家周兵、中国气象科学研究院研究员苏京志,解答了相关问题。
专家指出,我们平常接触到的天气气候,跟遥远的广阔海洋是有密切关系的。海洋在全球变暖的背景下发生了很多变化,近几十年一直在持续增温,这种增温现象从海洋表面延伸到海底2000多米。科学探索发现大部分气候异常的源头,均可追踪到海洋的异常。
上图:风云二号E星观测的台风“美莎克”立体云图。(资料图片)
周兵:这一主题旨在帮助人们更加深入地理解海洋、气候和天气之间不可分割的联系。海洋是地球气候系统的重要成员,是全球气候驱动机和气候调节器。同时,海洋吸收了大气中大量的二氧化碳,是气候系统中最大的碳汇。
海洋与我们的天气、气候和气候变化密不可分,海洋与大气之间存在热量、动量、物质等交换,海—气相互作用造成千变万化的天气气候现象或极端事件,引发全球或区域气候异常和气象灾害。
海洋对大气运动和气候变化起着十分重要的作用。海洋内部的洋流运动以及海陆之间的热力差,塑造了地球上风格迥异的自然景观和复杂多样的天气气候现象,如北大西洋暖流给北欧一些国家带来优美的生态环境,东亚季风性气候和南亚季风性气候为亚洲国家农业生产带来气象条件。
上图:海洋—大气相互作用示意图。
苏京志:全球海洋是一个特别庞大的体系,约占地球面积的71%。海洋在全球天气和气候体系中起到很重要的调节作用,它能够调控我们地球整个的天气气候状况,能调节温度,也能调节空气湿度。因为海洋的热惯性比较大,相同体积的海水存储热量的能力是大气的2000多倍。如果没有海洋的话,地球上昼夜温差会很大,冬天、夏天的温差也会非常大,气温的上下起伏会非常剧烈,冷暖状况都不像现在这个样子,可能不适宜人类居住。有了海洋以后,就能维持现在适宜的温度,基本上温度起伏比较小,适合我们人类居住。海洋还能为大气提供大量水汽,全球表面水汽的蒸发,80%多都是来自海洋,这些充足的水汽使我们呼吸的空气比较湿润。
周兵:观测事实表明,目前地球气候系统处于一个非常脆弱的平衡之中。根据世界气象组织近期发布的气候公 ,2011—2020年是有气象记录以来最暖的10年。2020年全球海洋依旧持续增温,海洋热量再创新高。全球高温热浪频繁发生,极端冷事件强度加强,陆地上的强降水事件增加,干旱事件持续时间更久、强度更强。沿海地区面临多种与气候有关的危害,包括热带气旋、海平面上升、洪水、海洋热浪、海冰减少等。
过去100年以来,由于海平面上升、气候变暖和极端气候事件的综合影响,全球近50%的沿海湿地已经丧失,造成了大量碳释放。自上世纪80年代以来,海洋吸收了20%至30%的人类排放二氧化碳,导致海洋持续酸化。由于格陵兰和南极冰盖的冰量损失速率增加,冰川持续消融和海洋热膨胀,近几十年来海平面加速上升。
全球变暖加剧了气候系统的不稳定性,引发对海洋安全、气候安全的忧虑。海洋变暖影响沿海生态系统,导致海洋热浪加剧、海水酸化、咸水入侵和海平面上升。暖水珊瑚礁和岩石海岸的钙化生物,受到了极端温度和海洋酸化的影响。海洋热浪导致大规模的珊瑚白化事件,并造成世界范围内的珊瑚礁退化。未来更多地区的海平面异常上升将更加频繁发生,高水位会对许多地区产生严重影响。
苏京志:海洋在全球变暖的背景下发生了很多变化,海洋近几十年一直在持续增温,这种增温现象从海洋表面一直延伸到海底2000多米。最近几年大家关注到,海洋里经常出现大范围的海水热浪。海洋热浪的影响不亚于陆地上的热浪,对海洋生态、渔业造成了很大破坏。海洋温度本来变化幅度是比较小的,上下起伏1摄氏度、2摄氏度就算很大了。但是近几年海洋热浪出现后,海水温度能升高4摄氏度左右,并且能持续几个月以上。近10年海洋热浪出现的频次明显增多,伴随全球变暖、持续升温,未来海洋热浪也会更加频繁出现。这将对海洋生态造成较大的冲击,鱼类、海藻等都会受到影响。
特别需要指出的是,海洋现在已经存储了大量的过剩热量,且深度达到2000多米。这些热量虽然目前存在于海表以下,但经过几十年、几百年后,这些热量终究还会重新上翻到海表。考虑到那时地球表面温度已经升高不少,海洋上翻的热量会导致全球气温二次上升,并给全球气候带来更加严重的影响,海洋热量的这种延迟效果应该予以重视。
上图:世界气象日来临之际,3月22日,浙江省湖州市长兴县的孩子们在参观各类气象测量仪器,了解气象科普知识。(吴拯/人民图片)
周兵:海洋孕育了厄尔尼诺事件、拉尼娜事件、台风活动等天气气候现象,催生了地球上破坏力极强、影响最广泛的极端天气气候事件,科学探索发现大部分气候异常的源头均可追踪到海洋的异常。
在气候变化影响日益严重的今天,陆地、海洋和大气的相互作用成为人们关注的焦点。更精密地观测海洋、深入了解海洋深处气候密码与全球洋流变化,比以往任何时候都显得更加重要。
苏京志:今年世界气象日的主题突出了海洋,可以让更多的人们意识到海洋在地球气候系统中的重要作用。我们生活环境中的舒适温度和湿度,离不开海洋的贡献。我们平常接触到的天气气候,跟遥远的广阔海洋是有密切关系的。我们要感谢海洋的存在。其实我们对海洋的认识还非常有限,还有很多的未知,对远海、深海是不太了解的。要更加深入地探究海洋,掌握海洋的变化规律。这不仅有利于更高效合理地开发海洋资源,并且也有助于我们预测天气和气候。
为了减缓全球变暖,我们要减少温室气体的排放,走绿色低碳的道路。实现产业绿色转型,其实在海洋里面也能找到答案。绿色能源包括海上风能、海洋潮汐、海流等,这些都是很好的可再生能源。
(人民日 中央厨房·蓝蓝天工作室 刘毅 潘少军)
声明:本站部分文章内容及图片转载于互联 、内容不代表本站观点,如有内容涉及侵权,请您立即联系本站处理,非常感谢!