Nature:碳如何引起海洋变暖?

农环视界  |   2020-08-15 22:41

来源:农环视界

人为造成的全球变暖与累积碳排放量成正比,这种关系部分取决于海洋对热量和碳的吸收与存储。海洋热量和碳储量的速率和模式受海洋运输的影响,例如混合和大规模环流。但是,现有的气候模型不能准确地捕捉到观测到的海洋变暖模式,其对海洋环流和海洋热量吸收的预测也大相径庭。此外,评估海洋环流变化(特别是通过平流对流重新分配热量)对观测到的和模拟的海洋变暖模式的影响仍然是一个挑战。

有鉴于此,牛津大学Ben Bronselaer等人基于热-碳耦合揭示了环流变化如何引起海洋变暖。

研究人员根据人为排放量建立了海洋热量和碳吸收之间的线性关系,这种关系主要取决于地球系统的固有参数,即海洋碳缓冲能力,二氧化碳的辐射强迫和海洋的碳存量。在第五个耦合模型比较项目(CMIP5)的观测和全球地球系统模型中,研究人员利用这种关系揭示了二氧化碳强迫引起的海洋环流变化对海洋变暖模式的影响。研究表明,海洋变暖的历史模式是由海洋热量再分配所形成的,而CMIP5模型的模拟效果很差。但是,他们发现,预计的储热方式主要是由工业化前的海洋环流(以及未解决的海洋过程中的微小变化)决定的,即由海洋吸收过量的大气热量所导致。

总之,这项研究揭示了热-碳耦合对环境的影响,使得海洋变暖模式可能变得更加可预测。

参考文献:

Ben Bronselaer et al. Heat and carbon coupling reveals ocean warming due to circulation changes. Nature 2020, 584, 227–233.

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2573-5

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