今年早些時候，美國國家海洋和大氣管理局聯(lián)合其他幾家機(jī)構(gòu)共同發(fā)布了一份報告。報告指出，全球變暖使得海洋溫度上升，導(dǎo)致澳大利亞大堡礁的綠海龜性別比例出現(xiàn)失衡（雌性占比太大），或?qū)⒚媾R絕種危機(jī)。
一時間，有關(guān)海洋變暖的討論甚囂塵上。這其中不乏一些反對聲音，認(rèn)為海洋變暖如同全球變暖一樣，被科學(xué)家們嚴(yán)重夸大了，或者根本就是一個騙局。
但近日一項發(fā)表于國際權(quán)威期刊《自然》的最新研究卻再一次“打臉”了氣候變化懷疑論者：海洋升溫遠(yuǎn)比人們預(yù)想的更快，并且這使得《巴黎協(xié)定》下的全球氣候目標(biāo)變得愈加難以實現(xiàn)。
“發(fā)燒”的海洋
由于海水比熱容較大，因而海洋累積了全球變暖的主要信號。
2014年，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）曾進(jìn)行過一次評估，認(rèn)為全球海洋吸收了90%人類碳排放導(dǎo)致的多余熱量。在此基礎(chǔ)上，《自然》的這項研究進(jìn)一步指出，自上世紀(jì)90年代以來，全球海洋所吸收的熱量，比人們之前預(yù)估的數(shù)值足足多出了60%，其每年吸收的熱能相當(dāng)于人類發(fā)電總量的150倍。
“全球變暖比我們想象的更為嚴(yán)重，許多熱量流入了海洋。”該研究的主要作者、美國普林斯頓大學(xué)海洋與氣候?qū)＜襆aure Resplandy表示，“假如海洋只有30英尺深，我們的數(shù)據(jù)顯示，自1991年以來，它每十年就會升溫6.5℃。相比之下，IPCC此前估計的是每十年升溫4℃。”
海洋變暖可能引發(fā)嚴(yán)重的后果，比如海平面上升會影響島嶼國家和沿海地區(qū)安全，珊瑚等海洋生物因無法適應(yīng)海洋變暖的急劇變化會不斷萎縮，溫度上升致使海洋含氧量降低進(jìn)而威脅海洋生物生存，同時海洋中存儲的熱量隨洋流不斷運(yùn)動對未來氣候也將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
如果按照研究所指出的，地球?qū)τ跉夂蜃兓姆磻?yīng)要比人們此前預(yù)估的更加敏感，那也就意味著未來地球?qū)厥覛怏w排放所產(chǎn)生的反應(yīng)也會更加強(qiáng)烈。“這就相當(dāng)于堵死了相對容易的出路，使我們實現(xiàn)氣候目標(biāo)的難度變大了。”Resplandy憂心忡忡。
在過去十年里，大多數(shù)氣候?qū)W家已經(jīng)達(dá)成共識，即如果全球平均氣溫比前工業(yè)時代升高2℃，那么全球?qū)⒚媾R氣候變化帶來的一系列廣泛而危險的后果。因此，世界各國都在努力將全球平均升溫較工業(yè)化前水平控制在2℃以內(nèi)。
但就在今年10月，IPCC發(fā)布了《IPCC全球升溫1.5℃特別報告》，再一次敲響警鐘：一旦全球平均氣溫較工業(yè)化前水平升高1.5℃甚至是2℃，那么將會為地球、人類以及動植物帶來不可挽回的影響，因此社會各方必須進(jìn)行快速、深遠(yuǎn)和前所未有的變革，將全球升溫控制在1.5℃以內(nèi)。
對此，這項新研究指出，在不超過《巴黎協(xié)定》制定的氣候目標(biāo)的情境下，人類溫室氣體最大排放量需要減少大約四分之一。為此，世界各國都必須更努力并且更加迅速地減排，并持之以恒。
另辟蹊徑
科學(xué)家們早就知道，海洋在維系地球生命方面扮演著至關(guān)重要的角色：它在全球氣候調(diào)節(jié)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，能夠幫助吸收和存儲不斷升溫的大氣中高達(dá)90%的多余熱量。然而，對于海洋變暖的速度究竟有多快，人們卻產(chǎn)生了一些分歧。
在過去的十年中，估算海水溫度依賴于廣泛分布在全球海洋上的數(shù)百萬個定點海洋溫度測量計。為此，科學(xué)家們發(fā)展完善了一個覆蓋面巨大的全球海洋浮標(biāo)網(wǎng)絡(luò)——也是國際計劃“Argo”的一部分，旨在對全球大洋溫度和鹽度進(jìn)行全面測量。
但這個全球海洋浮標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的完整數(shù)據(jù)只能追溯到2007年。在2007年以前，由于海洋浮標(biāo)數(shù)量很少，分布也十分稀疏，科學(xué)家們只能更多地依靠過往船只對海洋溫度進(jìn)行記錄和測量。但這樣采集到的數(shù)據(jù)往往只集中于主要航線附近，這就使得對全球海洋溫度變化的估算變得十分困難。
盡管如此，還是有許多研究試圖通過各種統(tǒng)計方法來評估船只和浮標(biāo)收集到的數(shù)據(jù)，從而對2007年以前全球海洋吸收熱量的情況進(jìn)行測算。這些研究也曾指出海洋變暖的速度正在加快，但具體的速率卻因研究各異。
考慮到過去幾十年中直接收集海洋溫度數(shù)據(jù)的難度太大，《自然》雜志的這項新研究另辟蹊徑，拋棄了過往使用直接的海洋測量數(shù)據(jù)的研究方法，轉(zhuǎn)而通過對大氣中氧氣和二氧化碳的測量來估算海洋吸收熱量的情況。
實際上，海洋熱量與其所能容納的大氣中溶解的氣體之間有非常密切的關(guān)系。一旦海洋變暖，其吸收氧氣和二氧化碳的能力也就隨之減弱，更多的氣體將會滯留在大氣中。換句話說，這一創(chuàng)新的研究方法取決于氧氣和二氧化碳在較溫暖的水中相對不易溶解的事實。
于是，科學(xué)家們通過觀察空氣中氧氣和二氧化碳含量的變化，估算出了1991年至今海洋含熱量的變化情況，即全球海洋所吸收的熱量比人們之前預(yù)估的數(shù)值足足多出了60%。研究人員將這一結(jié)果與通過航運(yùn)和浮標(biāo)數(shù)據(jù)得到的估算結(jié)果相比較，發(fā)現(xiàn)海洋變暖的步伐在過去幾十年中顯著加快了。
在這項新研究的作者看來，他們的這些新發(fā)現(xiàn)為近年來的其他類似研究提供了“迫切需要的獨(dú)立證實”，以表明海洋變暖的速率正在加快。
比如，去年發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的一項研究，通過新的方法評估了20世紀(jì)60年代至今的航運(yùn)和浮標(biāo)的測量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)自1990年左右起，海洋吸收的熱量開始增加，并且這種變暖開始逐漸蔓延到越來越深的海域。
研究合著者之一、美國國家大氣研究中心John Fasullo表示，當(dāng)涉及海洋熱量吸收的問題時，這項新研究或許提供了“一個有用的佐證方法”，它從另外的途徑和角度審視了這一問題并得出了相同的結(jié)論。
“這就是我們想要通過科學(xué)得到的。”Resplandy說，“我們希望通過不同的方式得到同樣的答案。”
研究的另外一名合著者、美國國家大氣研究中心的Kevin Trenberth則認(rèn)為，新研究創(chuàng)建了一種全新的研究方法，雖然還有一些不確定性未被解決，但這份研究結(jié)果與他自己開展的研究取得的結(jié)果是基本一致的。
研究結(jié)果“具有深遠(yuǎn)的意義，因為地球明顯變暖并且變暖速率越來越快的事實已經(jīng)十分清楚。海洋是氣候系統(tǒng)中的主要‘內(nèi)存’，它對地球92%的能量失衡負(fù)有責(zé)任，這也是強(qiáng)暴風(fēng)雨和洪水事件越發(fā)頻繁發(fā)生的原因”，Trenberth表示。
雖然關(guān)于海洋熱吸收的確切值還有待討論，但是更多的研究都得出了相同的結(jié)論，即這是一個比科學(xué)家先前認(rèn)為的更嚴(yán)重的問題，也是一個亟需被認(rèn)真對待的問題。■