海洋热能驱动了大部分的大洋环流,为什么海洋是地球气候的调节器

首页 > 机动车 > 作者:YD1662024-01-13 13:24:37

如前所述,海洋会影响气候变化,反过来海洋也受气候变化影响。在全球变暖的情况下,海面会上升,使得许多地势低的地方处于危急状态,如太平洋、印度洋和大西洋的珊瑚礁岛海拔很低,通常都在5米以下,岛上居民可能丧失生存条件;海洋风暴也会加剧,人们不得不面对未来风暴的防范问题。此外,海洋软体动物也受到全球变暖的影响,海水CO2含量上升造成海水酸化,影响其钙质骨骼和壳体发育。

还有一个相关的问题:关于全球气候变化,我们是怎么知道的?人类使用仪器做观测,只有100多年的历史,如果要考察海洋与全球气候变化相互关系的更长历史,就要依赖其他资料,特别是地层记录资料。10万年尺度的冰期、间冰期变化,其确切的历史数据就是从海洋沉积中获得的[13]。在这一点上,海洋不仅是全球气候变化的参与者,也是其见证者。从海洋中所见,不仅有海洋对气候变化的影响,也有后者对海洋自身的影响,关键是要能够提取沉积记录所含的信息[14]。

回到本文主题,海洋如何影响全球气候变化?以上论述中提出的看法是:海洋通过能量和物质向极地区域传输转换,对全球气候变暖起到遏制作用,而对全球气候变冷则有放大作用。此外,海洋还通过生物活动调节大气CO2浓度,进而影响气候变暖或变冷。全球气候变化是一个异常复杂的科学问题,涉及的科学问题很多,可以预见,在今后较长的一段时间里,海洋对气候变化的影响仍将是一个热门议题。

致谢:感谢江苏省地质学会邀请笔者参与2022年4月23日世界地球日科普活动,本文基于当日科普讲座并作了适当调整。高建华、舒卓对插图绘制提供了帮助,谨此致谢。

海洋热能驱动了大部分的大洋环流,为什么海洋是地球气候的调节器(9)

高抒:教授,南京大学地理与海洋科学学院,南京,210023。

Gao Shu: Professor, School of Geography and Ocean Sciences, Nanjing University, Nanjing 210023.

[1]Croll J. Discussions on climate and cosmology. London: Edward Stanford, 1889: 327.

[2]Geikie J. The great ice age and its relation to the antiquity of man. London: W. Isbister, 1874: 575.

[3]Agassiz L. Upon glaciers, moraines, and erratic blocks: Address delivered at the opening of the Helvetic Natural History Society at Neuchatel. The Edinburgh New Philosophical Journal, 1838, 24: 864-883.

[4]李四光. 冰期之庐山//李四光全集(第2卷).武汉: 湖北人民出版社, 1937: 395-486.

[5]Cvijanovic I, Lukovic J, Begg J D. One hundred years of Milankovićcycles. Nature Geoscience,2020,13: 524-525.

[6]Sverdrup K A, Duxbury A C, Duxbury A B. Introduction to the world’s oceans .8th edition. New York: McGraw-Hill, 2005: 514.

[7]Stommel H M. The Gulf Stream: a physical and dynamical description. Berkeley: University of California Press, 1958: 202.

[8]Caesar L, Rahmstorf S, Robinson A, et al. Observed fingerprint of a weakening Atlantic Ocean overturning circulation. Nature, 2018, 556: 191-196.

[9]Devilliers M, Swingedouw D, Mignot J, et al. A realistic Greenland ice sheet and surrounding glaciers and ice caps melting in a coupled climate model. Climate Dynamics, 2021, 57: 2467-2489.

[10]Arrhenius S. On the influence of carbonic acid in the air upon the temperature of the ground. Philosophical Magazine, 1896, 41: 237-276.

[11]杰夫·古德尔. 巨浪来袭: 海面上升和文明世界的重建. 高抒,译. 上海:上海科学技术出版社, 2021: 289.

[12]Libes S M. An introduction to marine biogeochemistry .2nd edition. Amsterdam: Academic Press, 2009: 909.

[13]Hays J D, Imbrie J, Shackleton N J. Variations in the earth’s orbit: pacemaker of the ice ages. Science, 1976, 194: 1121-1132.

[14]Yang Y, Maselli V, Normandeau A, et al. Latitudinal response of storm activity to abrupt climate change during the last 6500 years. Geophysical Research Letters, 2020, 47: GRL61250.

关键词:海洋 气候变化 热能和水汽输送 CO2 沉积记录■

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