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因為全球變暖,海洋正在失去記憶

▎藥明康德内容團隊編輯

更加炎熱的夏天、逐漸頻繁的極端天氣……對于全球氣候變暖的後果,我們有着切身的體會。與此同時,在我們看不見的廣闊海洋中,一些令人擔憂的變化也在發生着。

人們已經知道的是,全球洋流正在發生變化,海洋逐漸酸化,海洋生物的生存環境也日益嚴峻。現在,一項發表于《科學·進展》的研究發現了全球變暖對海洋的另一項意外影響:海洋正在失去記憶。

因為全球變暖,海洋正在失去記憶

什麼是“海洋的記憶”?我們知道,大氣層的實體條件變化非常迅速,可能幾個小時内溫度就有明顯的變化。相比之下,海洋中的條件則要持久得多,海洋中的變化也更加緩慢。舉例來說,今天的海水溫度很可能與昨天的非常相近,幾乎沒有變化。是以可以說,海洋如同是“記住”了過去。因為這樣的性質,海洋記憶可以排除短時間天氣波動的幹擾,用于預測氣候系統。

但最新研究卻指出,根據氣候模型,随着大氣中的溫室氣體濃度持續上升,海洋記憶的下降也愈加明顯。

因為全球變暖,海洋正在失去記憶

▲根據模拟,到21世紀末,全球絕大多數海域的記憶明顯下降(圖檔來源:參考資料[1])

海洋記憶與接近海表的混合層的深度有關。混合層越深,容納的熱量越多,是以有更大的熱量“慣性”可以轉換為記憶。但随着氣候變暖,全球大部分海域的混合層都在變淺,導緻海洋記憶下降。

論文共同作者,華盛頓大學的科學家Robert Jnglin Wills博士表示:“一些其他過程,例如洋流改變以及海洋與大氣的熱量交換,同樣可以改變海洋記憶。但相比之下,混合層變淺導緻的海洋記憶下降在全球各個區域發生,是以這也成為預測未來氣候時需要考慮的因素。”

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▲在不同的排放情景下,海洋記憶的變化趨勢(圖檔來源:參考資料[1])

在海洋記憶下降的同時,變淺的混合層還會增加表層海水溫度的随機波動。原本穩定的海水溫度可以預測氣候系統的長期變化,但随機波動的增加無疑影響了這一點。

海洋記憶的丢失影響的不僅是對海洋中變量的預測,還有我們管理海洋生态系統的方式。由于海洋記憶丢失造成能預測的時間長度縮短,是以在面臨海洋生态的變化時,留給人們去應對的時間也在減少。除了預測海洋的資訊,海洋記憶的消失還影響了對陸地溫度、降水和極端事件的預測——這些名額也與海水溫度息息相關。

海洋記憶的減退與随機波動的增加,揭示了系統的内在變化以及變暖背景下進行預測的新挑戰。”論文共同通訊作者,夏威夷大學Fei-Fei Jin教授表示。

參考資料:

[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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