鹽的氣候變化故事

葉謙

鹽是我們生活中最為常見卻又是不可或缺的生活必需品。當人體因某種疾病而大量失水時，或者出血過多時，醫生的首要任務就是給患者靜脈中注射生理鹽水。在高強度體力勞動和馬拉松等競技體育中，如果不能及時補充“海水”，就可能導致出汗過多所引發的失水失鈉，危及生命安全。

據科學測定，海水和人血中溶解的化學元素的相對含量驚人地接近。在海水中，氯為55.0%，鈉為30.6%，氧為5.6%，鉀為1.1%，鈣為1.2%，其他元素為6.5%；而在人血中，氯為49.3%，鈉為30.0%，氧為9.9%，鉀為1.8%，鈣為0.8%，其他元素為8.2%。這一結果不是偶然的巧合，而是人身上的海洋印記，是人類來自海洋的最好佐證。事實上，鹽對包括人類在內的地球生物的生存和健康都是至關重要的。原始生命首先是在海洋中誕生，隨著地質和氣候環境的變化，海洋中的生物逐漸向陸地遷移，其體內留下了從海洋起源的印記，并一代代傳繼下來。

除了生物離不開鹽，地球氣候系統的變化也與鹽密切相關。據新華社報道，當搭載中國第33次南極科考隊的“雪龍”號科考船航行至南緯45度附近的西風帶邊緣時，科考隊員就專門對當地的海水溫度和鹽度進行了測量。對海溫進行觀測是我們所熟知的科研活動，那么，科學家為什么要測量海水鹽度呢？

首先，海水鹽度與溫度一樣都是影響海水流動最基本的變量，是研究海洋運動過程中的混合、湍流、渦流等各種現象必不可少的指標。海水鹽度與溫度共同決定了海水密度，而熱帶高鹽度（即高密度）的海水向高緯度地區低鹽度（即低密度）地區流動，將熱帶地區所接受的盈余太陽熱量輸送到寒冷的兩極，保證了全球的能量平衡。由于海洋所擁有的巨大熱容量，海水溫度和鹽度的異常會引發許多極端天氣、氣候事件。例如，海洋和氣候學界稱之為厄爾尼諾和拉尼娜的氣候事件，就是由發生在赤道東太平洋的海溫異常所引發的。而海洋鹽度的變化，對地球氣候所造成的影響更為劇烈和深刻。

好萊塢災難片《后天》所描述的全球在短短的1天時間內進入冰期，雖然使用了夸張的藝術手法，但影片所依據的就是當全球變暖造成兩極冰川融化，大量淡水涌入海洋，降低了海水鹽度，使得海洋洋流循環中斷，低緯度熱量無法傳輸到高緯度，最終導致冰期發生的科學推斷。

其次，表層海水的含鹽量制約和調節著降水和蒸發過程，進而影響著全球水循環過程。科學家測量發現，在過去的50年間，大西洋副熱帶地區的海水正在逐漸變成，鹽度大約增加了不到1%。這聽起來是一個非常小的變化，但注意到全球海洋的總鹽量是基本不變的，1%的變化就意味著有大量的淡水從海洋中蒸發出來。科學家的分析發現，由于全球變暖導致了地球總的降水格局發生了變化。副熱帶地區溫度的不斷升高，造成蒸發量增加，這些水汽在大氣運動下被輸送到高緯地區，并由信風經中美洲輸送到太平洋，導致太平洋地區降水增加，這一過程最終造成大西洋鹽度的增加。

對海洋鹽度的觀測已經有百余年歷史。但在有衛星觀測以前，大部分測量都是由船舶（如雪龍號科考船）完成的。因此，受到船舶航行能力的限制，全球大約四分之一的海域還沒有鹽度觀測資料。2010年，美國首次發射了能夠覆蓋全球海洋，每7天重復1次的海洋觀測衛星，為研究全球海洋鹽度的空間分布和隨時間的變化提供了第一手資料。

必須指出的是，雖然現在我們有了高精度的衛星觀測，包括我國南極科考在內的海洋綜合科學考察仍然有著重要作用。首先，科考所實際采集的樣本可以對衛星資料的準確性進行驗證；其次，科考所特有的對多個海域進行包括海洋、氣象、海冰（雪）、海洋生物、海洋化學、海洋地質與地球物理等多學科的綜合觀測還是單一衛星難以做到的。

可以預期，隨著對浩瀚大海更多的科學觀測，科學家對海洋自身及其對全球氣候系統的影響的認識也將進一步加深，為實現認識海洋，保護海洋，實現人類與自然環境協調可持續發展的最終目標提供科學保障。