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全球变暖减缓研究新发现及新进展
发布日期:2016-11-23      浏览次数:1036

11月22日,厦门大学千人计划教授严晓海及来自美国大气海洋局、美国宇航局、美国国家大气研究中心、 Scripps海洋研究所、华盛顿大学的知名科学家在顶级期刊《地球未来》(Earth’s Future) 发表气候变化研究及综述文章。

《地球未来》是美国地球物理协会 (AGU) 旗下顶级期刊 ,是AGU  旗下20 多个期刊中影响因子最高的期刊,在世界气象和大气领域排名第五,交叉地球科学领域排名第六。

该文章总结概括近年来国际热点气候问题“全球增暖减缓”(Global Warming “Hiatus”),并对此问题提出新的解释和进一步的研究趋势。文章的发表引起美国气候变化研究领域极大的关注,美国宇航局喷气推进实验室(NASA-JPL),美国地球物理学会(AGU),美国“气候变率及其可预报性研究”计划(US CLIVAR)及特拉华大学都在第一时间进行了新闻发布和报道,呼吁对当前频繁的极端气候进行更详尽的研究(详见文末链接)。

全球增暖减缓是指,在1998年至2013年期间,全球的二氧化碳等温室气体排放速率持续升高,而全球表面温度上升速率却出现减缓的现象。这一现象挑战着人们对气候变暖和温室气体排放的现有理论。

该文章起源于2015年美国地球物理年会的秋季会议期间的US CLIVAR special panel 会议。在此会议中,严晓海教授(气候变化分会主席, 文章的第一作者)及数位顶尖科学家共同探讨此问题现状进展和未来趋势。经过会后继续讨论及研究,研究者达成统一观点,当前气候变暖减缓代表了地球系统的能量再分配,包括陆地,大气,海洋的再分配。海洋由于热容量巨大而吸收了大量热量,被称之为热量的汇。因此,研究者们相信海洋吸收了更多的热量而导致了地球表面温度上升速率减缓。

严晓海教授解释,“增暖减缓提供了一个难得机会让我们更好地理解气候系统中的不确定性,并弥补我们对地球气候系统的未知。本文的每一位合作者都从不同角度对该问题倾注了大量研究,并取得了丰硕成果”。

消失的热量在哪里?

严教授说:“在如此复杂的问题上达成一致是非常困难的事情,经过多轮研究进展回顾、讨论,甚至争论后,这些气候学家终于在该问题的许多层面上达成一致。”

目前的重要结论如下:

l  1998年到2013年,全球平均表面温度的上升速率出现明显的减缓。

l  地球系统的自然变率,深海增温加速在地球平均表面温度的十年尺度的变化中起着巨大作用。

l  更好地理解海洋热量的分配和分布将更好地监测解释地球的能量平衡问题。

地球的热量平衡问题十分复杂,精确统计多少太阳能量进入地球系统,多少热量被储存在陆地、大气和海洋是十分复杂的问题。为了更好地监测地球的能量平衡,海洋作为巨大的热储存库,需要进行更多的研究。根据该文章,最合适的监测地球能量平衡的变量是从海表到海底的整个海洋的热容量。

作者希望该文章能成为未来气候变化的研究基础。首先,他们建议此现象的专业称谓应该是全球表面变暖减缓(global surface warming slowdown)而不是停滞(地球系统的全球变暖并没有停滞),这样可以减少混淆。这一专业称谓可以更准确的描述此现象。本文研究者呼吁各国政府和科学界继续支持改进现有的海洋观测手段,例如:ArgoDeep Argo,水下机器人,深海遥感等。

严晓海教授课题组一直处在气候变化领域的研究前沿。该课题组2015年曾报道,全球沿岸区域出现大幅温度变化,例如,中国沿海和美国东海岸出现三倍于大洋的海表温度变化。尽管沿岸区域仅占全球海洋的一小部分,但是其巨大的温度和热容量变化速率值得优先研究。海洋热容量在各大洋的分布(太平洋,大西洋,印度洋,南大洋等)已经被详细讨论过,但是仍需要进一步的研究。但是,目前广泛的认识是,地球表层温度减缓的主要原因是全球深层海洋吸收了更多的热量。最后,研究者们推荐,南大洋应该作为一个关注海区,值得进一步详细研究。

该论文的合作研究者:

·         严晓海,共同一作,厦门大学“千人计划”(短期)特聘教授,厦大与美国特拉华大学“近海海洋研究与管理联合研究所”

·         Tim Boyer, 第二位共同一作,美国大气海洋局环境信息中心(NOAA /NCEI

·         Kevin Trenberth, 美国国家大气研究中心(NCAR

·         Thomas R. Karl, 美国大气海洋局环境信息中心(NOAA /NCEI

·         Shang-Ping Xie, Scripps 海洋研究所

·         Veronica Nieves, 美国航天局喷气动力实验室和加州大学洛杉矶分校(NASA-JPL and UCLA

·         Ka-Kit Tung, 华盛顿大学

·         Dean Roemmich, Scripps 海洋研究所

附:

·         论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016EF000417/abstract

·         美国宇航局(NASA JPL)报道:http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6679

·         美国地球物理学会(AGU)报道:http://news.agu.org/press-release/study-sheds-new-insights-into-global-warming-hiatus/

·         特拉华大学报道:http://www.udel.edu/udaily/2016/november/global-warming-hiatus/