气候变化：关于快速海洋变暖的5件事

编者按：美国，中国，法国和德国科学家的一项新研究估计，世界海洋吸收了人类引起的气候变化所产生的多余热量，而研究人员估计到目前为止。这一发现表明，全球变暖可能比以前认为的更为先进。大气科学家斯科特丹宁解释了新报告如何得出这一结果及其对气候变化速度的意义。

科学家如何测量海洋温度并估算气候变化如何影响海洋温度？

他们使用温度计连接数千个漂浮在整个海洋深处的浮动机器人。这个“Argo浮标”系统于2000年推出，现在有大约4,000个浮动仪器。

大约每10天一次，它们从地面循环到6,500英尺的深度，然后回到地面以通过卫星传输它们的数据。该网络每年收集大约100,000个海洋三维温度分布的测量值。

Argo测量结果表明，燃烧碳燃料引起的全球变暖约93％被认为是海洋温度的变化，而空气中只有极少量的变暖发生。

本研究的结果与政府间气候变化专门委员会报告的海洋变暖程度有多大差异？

新的研究发现，自1991年以来，海洋的变暖速度比IPCC总结的平均变暖速度快了约60％，这些研究是根据Argo浮标数据得出的。这是一个大问题。

大部分差异来自这一时期最早的部分，之前海洋中有足够的Argo浮标来恰当地代表全球水温的三维分布。新数据一直追溯到1991年，但直到2000年代中期，Argo数据才真正稀少。

另见：早期的全球变暖是由一阵微小的生命形式引起的

更快的海洋变暖的含义是二氧化碳对全球变暖的影响比我们想象的要大。我们已经知道向空气中添加二氧化碳正在迅速使世界变暖。 IPCC刚刚在一份特别报告中警告称，将全球变暖限制在高于工业化前水平1.5摄氏度（2.7华氏度）的水平 - 这一目标将避免对人类和生态系统产生许多极端影响 - 需要迅速减少并最终消除煤炭，来自世界能源供应的石油和天然气。这项研究并没有改变任何一项，但这意味着我们需要更快地消除化石燃料。

这些研究人员做了哪些不同的事情来达到更高的数字？

自1991年以来，它们测量了空气中少量气体 - 氧气，氮气和二氧化碳 - 的浓度变化，具有极高的精度。这真的很难做到，因为与已经在空中的大量相比，这些变化非常小。

空气中的一些气体溶解到海洋中。水的温度决定了它能吸收多少。随着水变暖，可以溶解在其中的气体量减少 - 这就是为什么在厨房桌子上打开的苏打水或啤酒会变平的原因。同样的温度依赖性使科学家能够计算从1991年到现在的全球海洋热含量的总变化，只需使用非常精确的空气测量。

如果这项研究是准确的，那么在未来几十年中，我们应该对未来几十年的主要气候变化影响有何期待？

这项研究没有解决气候影响，但它们已经众所周知。随着世界变暖，更多的水蒸气从海洋和陆地蒸发。这意味着当大风暴发展时，空气中会有更多的水蒸气让他们“一起工作”，这会产生更多极端的雨雪和风。

更大的变暖将意味着对作物，森林和牧场的需水量增加，对灌溉和城市供水的压力增加，以及粮食减产。更多的水需求意味着更多的森林火灾和烟雾，更短的冬季，更少的山区积雪，以及对生态系统，城市和世界经济的压力增加。由于这些影响，世界上几乎每个政府都致力于快速减排以限制全球变暖。

这项研究表明，气候对温室气体的敏感性比我们之前想象的要大。这意味着为了避免气候变化带来的最严重后果，需要更快更深地减少排放。

我们如何知道这些发现是否成功？

还有其他团体进行精确的气体测量，其中许多人的数据可以追溯到20世纪90年代。其他人将重复这些作者的分析并检查他们的结果。还将进行仔细的工作，以协调海洋升温速度与Argo温度数据，地面气温记录，气球的大气数据以及卫星测量结果。现实世界必须与所有观察结果一致，而不仅仅是一个子集。

另见：新研究中发现的气候变化对心理健康的“灾难性”影响

这项研究非常巧妙地使用了近30年来空气成分的数据。当时我们还没有Argo浮标，但是仍然有空气样本可以在几十年后进行分析。使用较长的变暖记录对于估算速率要好得多，因为它对年度变化的敏感性低于较短记录。

这些科学家为我们提供了一种新的独立方法来评估长期全球变暖对大气CO2浓度变化的敏感性。我希望这些发现确实会成功，我们将来会听到更多有关这种新方法的内容。

本文最初发表在Scott Denning的The Conversation上。阅读原文。