海洋與“應對氣候變化”

撰文/高抒

專家信箋

海洋與“應對氣候變化”

撰文/高抒

近年來，“應對氣候變化”已成為各國政府熱議的一個話題。氣候變化是全球變化的重要組成部分，20世紀初人們提出了全球變化的概念，主要是用來說明自然因素造成的地球歷史上的環(huán)境變化。如今，這個概念主要是指自然過程和人類活動共同作用下的近期變化。

在影響氣候變化的因素中，太陽的熱能有多少能夠到達地球，這是由日地距離的長周期變化所控制的，因而是自然過程；另一方面，地球接受的太陽熱能最終去向如何，這與大氣成分、海陸分布、地球表面特征等因素有關，而這些因素既有自然作用的一面，也有人類活動影響的一面。例如，生產(chǎn)活動中排放的二氧化碳改變了大氣成分，使太陽能更多地聚集于大氣和地表。

應對氣候變化有許多方面，如節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟、加強環(huán)境和生態(tài)意識等。更為貼近公眾生活的一個方面是，對于氣候變化有哪些表現(xiàn)、造成什么后果、如何預測或預報等問題，我們的社會應有充分的了解。人們的日常生活秩序是長期調(diào)整的結(jié)果，但在氣候變化條件下日常生活會受到干擾，其原因是氣溫、風力和降水格局發(fā)生了變化。這些變化通常可以用平均值和圍繞平均值的變化幅度來表示，而更重要的是后者。一個地方的年平均氣溫上升零點幾度也許不起眼，但是它可以帶來極端天氣變化幅度的增大。平均氣溫稍有上升，我們就可能感受到特別炎熱的夏天、特別強的臺風、特別大的暴雨暴雪、特別嚴重的旱情。

極端氣候事件的發(fā)生與海洋的動態(tài)密切相關。海洋覆蓋了地表的大部分面積，當氣候變暖時，海洋水體接受的太陽能增加。與此同時，海洋與大氣之間的熱能交換加劇，通過蒸發(fā)進入大氣的水汽增加，大氣層高低緯度區(qū)域之間的大氣溫度梯度也隨之提高。這樣，熱能轉(zhuǎn)化為大氣的動能，水汽轉(zhuǎn)化為降水的物源，我們便不難預見到更強烈的臺風、更大的降雪，以及其他種種極端事件的發(fā)生。這好比一個運動場，當它處于空置狀態(tài)時，什么也不會發(fā)生，而當運動員入場、觀眾席人群爆滿時，我們就會預計一些事情的發(fā)生，如打破世界紀錄，或在管理失控下出現(xiàn)混亂局面。這是往一個系統(tǒng)中注入能量所必然引發(fā)的結(jié)果，地球的氣候系統(tǒng)也不例外。

除了以上所說的直接影響外，海洋對地球氣候變化還有一些間接的影響。例如，大氣中二氧化碳含量的上升可以導致氣溫上升，而海洋對二氧化碳的吸收能夠減緩這個效應。大氣二氧化碳可越過海氣界面，部分地溶解于海水，而后這部分二氧化碳有兩個去向，一是經(jīng)過光合作用轉(zhuǎn)化為海洋浮游植物的身體（其基本成分為C6H12O6），浮游植物又支撐起一個巨大的海洋生態(tài)系統(tǒng)，包括各種魚類和海洋哺乳類；二是與海水中的鈣結(jié)合，成為碳酸鈣，眾多的海洋生物（如雙殼類和腹足類動物）就是用這種材料來建造它們的介殼的。海洋生物作用導致大氣二氧化碳不斷向海洋轉(zhuǎn)移，因此，人們稱海洋是一個碳的儲存庫。另一個例子是海洋水體運動的影響。海水受到太陽熱能的驅(qū)動，形成大洋環(huán)流，使高低緯度水域的水體發(fā)生交換，在此過程中水體所含的熱能也從低緯向高緯區(qū)域輸送。在全球變暖的背景下，大洋環(huán)流驅(qū)動的能量交換得以加劇，其結(jié)果是改變了高緯區(qū)域的風場和降水格局。

由此看來，如果我們進一步增進對海洋動力學和生態(tài)學行為的了解，就能更好地預測氣候變化所帶來的效應和事件，從而更有效地應對氣候變化，保證社會生活的正常進行。

（作者系南京大學地理與海洋科學學院教授）