南方周末特約撰稿 祝葉華
人類活動已經深刻地改變了海洋環境,2019年1月,中科院大氣物理所的成里京等人在《科學》雜志上發表論文,再次揭示了海洋變暖研究領域的重要問題:海洋在過去60年加速變暖,且變暖將在本世紀持續下去。
南方周末:目前學術界對于氣候變化的分歧是否還存在?
成里京:學術界對工業革命以來近百年全球變暖的事實基本沒有分歧。主要是因為氣候變化有豐富、可信的觀測事實和充分的物理基礎。地球系統的各個組成部分中都已經觀測到了明確的氣候變化事實。就海洋來說,海水的多個性質也已經發生了明確的變化:海水溫度、海洋酸堿度、海水中溶解氧含量、海洋鹽度等等。
南方周末:對于全球海洋溫度不斷刷新紀錄,科學界是否也已經達成共識?
成里京:海洋不斷破紀錄的變暖,目前學術界也有共識。例如全球主要的六個機構發布的全球海洋熱含量變化數據中,有五個機構的數據均顯示2018年是海洋有記錄以來最熱的一年;所有機構的數據均顯示過去的五年是最暖的五年。這六家機構包括:美國海洋和大氣管理局國家環境信息中心、美國海洋和大氣管理局太平洋海洋生態實驗室、澳大利亞聯邦科學與工業研究組織、中國科學院大氣物理研究所、日本氣象廳、英國氣象局。
南方周末:海洋為何變暖,除了二氧化碳的排放,還有沒有其他因素?
成里京:海洋變暖的長期趨勢,主要是由于人類活動排放的二氧化碳等溫室氣體導致。這是聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)歷次評估報告的主要結論。溫室氣體不僅包括二氧化碳,也包括甲烷、氧化亞氮、氟利昂、水汽等。二氧化碳由于在大氣中含量較多,所以占比最大。
南方周末:南極冰川加速消融,對海洋變暖有無影響?
成里京:一方面地表的冰雪覆蓋量少的話,會減少太陽輻射的反照率,使得地球能夠從太陽吸收更多的熱量,推升全球(包括海洋)變暖。這形成一個正向的反饋:冰雪覆蓋越少,地球吸熱越多,全球變暖越嚴重,進而導致冰雪融化更多。
另一方面,南極的冰川融化會推升海平面,對近岸、低洼地區和小島嶼國家和地區帶來嚴重的氣候風險。一個極端的例子是,如果南極的冰蓋全部融化,全球海平面會上升將近60米,所以人類需要謹慎,不要打開這個“潘多拉的盒子”。
南方周末:多年來為何一直測不準海洋溫度的確切數值,此次研究的突破除了布設的Argo觀測網發揮了重要作用,在模型擬合和分析手段上有無創新?
成里京:突破事實上并不是此次,對海洋變暖的準確估計是我們過去十年持續研究的課題。中科院大氣所的研究團隊通過多年系統研究,解決了海洋變暖估計中的一系列關鍵問題。比如,針對過去海洋觀測數據存在偏差的問題,我們研究了數據的偏差來源,發展了一個新的偏差訂正方案,該方案是目前“國際標準”。
同時,針對過去海洋數據較少、分布不均勻的問題,我們提出了一個新的數據空間融合方法,得到了我國第一套跨度達到79年的海洋上層2000米溫度格點數據產品。正因為有了這些多年發展的技術手段和數據支撐,才使得我們的海洋變暖估計較為準確。
南方周末:海洋變暖對海洋生物的危害有多大?
成里京:海洋變暖和酸化是海洋珊瑚礁系統的“殺手”。如果全球變暖持續,本世紀末99%以上的珊瑚礁系統將白化消亡。更熱的海洋會持續降低海水中的溶解氧含量,影響海洋生態系統,也將進一步影響人類利用海洋漁業資源。
南方周末:海洋變暖對沿海城市的影響有多大?
成里京:海洋是臺風、颶風等極端天氣的能量來源,更暖的海洋將導致未來臺風更強、降水更多。2018年發生的臺風“山竹”、颶風“萊恩”等是近些年最強或降水最多的臺風之一,給登陸地造成了極大的經濟和社會損失。根據IPCC評估報告的預估,隨著海洋持續變暖,臺風等極端事件及其降水都將增加。
海水溫度升高的熱膨脹效應貢獻了目前海平面變化的三分之一,未來不斷變暖的海洋將持續推升全球海平面。沿海城市既承受臺風等極端天氣登陸帶來的極端降水、大浪、大風等影響,也直接受到海平面上升的威脅:海水侵蝕建筑、巨浪、咸潮入侵等。這些影響的疊加,使得沿海地區比內陸地區承受更嚴重的氣候風險。