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太平洋“冷舌”的奧秘何在
廣闊的太平洋隱藏著很多秘密,等待人們?nèi)ヌ剿鳌?/p>
多年來,氣候模型一直預(yù)測,隨著溫室氣體排放量的增加,海水將會變暖。在大多數(shù)情況下這很正確,然而在太平洋的一片海域,情況卻恰恰相反。
太平洋“冷舌”,從厄瓜多爾向西延伸的海洋區(qū)域比預(yù)期更涼爽。
圖片來源:《新科學(xué)家》網(wǎng)站
從厄瓜多爾海岸向西延伸數(shù)千公里,有一條“冷舌”,在過去30年里一直在冷卻。為什么東太平洋的這片地區(qū)與人們的預(yù)測背道而馳?
科學(xué)家越來越迫切地試圖挖掘“冷舌”之謎。美國科羅拉多大學(xué)博爾德分校大氣與海洋科學(xué)副教授佩德羅·迪內(nèi)齊奧稱其為“氣候科學(xué)中最重要的未解之謎”。因為人們不知道為什么會發(fā)生這種降溫,那也意味著,人們也不知道它何時會停止,或者是否會突然變暖。
這條“冷舌”可能影響全球。冷舌的未來可能決定美國加州是否會遭受永久性干旱,或者澳大利亞是否會遭受更加致命的野火;它會影響印度季風(fēng)季節(jié)的強(qiáng)度和非洲之角發(fā)生饑荒的可能性,甚至可通過調(diào)整地球大氣層對不斷增加的溫室氣體排放的敏感性,改變?nèi)驓庾兂潭取?/p>
與氣候模型不一致的東太平洋
當(dāng)研究人員在20世紀(jì)90年代首次發(fā)現(xiàn)“冷舌”時,他們將其歸因于該地區(qū)極端但自然的變化。
哥倫比亞大學(xué)地球物理研究所教授理查德·西格是最早挑戰(zhàn)這一觀點的人之一。1997年,他與人合著了一篇論文,警告赤道太平洋正在變冷,這是氣候模型中未見的趨勢。此后,海面溫度數(shù)據(jù)證實了西格的懷疑。
如今,越來越多的科學(xué)家擔(dān)心:如果氣候模型不能反映“冷舌”,它們可能會產(chǎn)生嚴(yán)重的誤導(dǎo)。
西太平洋海水變暖和東太平洋海水變冷,導(dǎo)致東太平洋大片地區(qū)出現(xiàn)更多的低洼云層。云層越密意味著反射的陽光越多。反過來,這意味著進(jìn)入地球大氣層并因溫室氣體而被困的熱量減少。換句話說,東太平洋變冷會減緩全球變暖的速度。
然而目前,各國政策制定者依然傾向于根據(jù)東太平洋變暖的模型來獲得氣變預(yù)測。
為了預(yù)測接下來會發(fā)生什么,人們首先需要了解現(xiàn)在正在發(fā)生什么。當(dāng)現(xiàn)實世界的觀測結(jié)果與氣候模型不一致,氣候科學(xué)家必須尋找出其中的原因。
是什么驅(qū)動了“冷舌”
一些人認(rèn)為,“冷舌”的答案可能出自南極洲周圍南大洋的寒冷海洋。隨著全球氣溫上升,南極冰川融化可能是驅(qū)動因素之一。而臭氧消耗和溫室氣體排放增加正在增強(qiáng)該地區(qū)的風(fēng)力,加劇冷空氣從南極洲到南大洋表層水域的移動。
另一個可能的解釋是,氣候變化正在改變太平洋的風(fēng)和海洋上升流(較冷的水從深海上升到海面的過程)。如前所述,西太平洋自然比東太平洋溫暖。這在一定程度上要?dú)w功于東太平洋冷水的上涌,使那里的表面溫度保持較低。
美國耶魯大學(xué)海洋與大氣科學(xué)教授阿列克謝·費(fèi)多羅夫認(rèn)為,隨著氣候變化的進(jìn)展,這種情況會被放大。當(dāng)二氧化碳濃度增加時,陽光的輻射效應(yīng)在西部會更有效,因為冷水到達(dá)海面不會產(chǎn)生任何調(diào)節(jié)作用。
隨著西太平洋上空的暖空氣擴(kuò)張,它會上升,更重、更冷的空氣就會涌入取代它,因此信風(fēng)從東向西吹得更加強(qiáng)勁。這加劇了東太平洋冷水的上升,促進(jìn)區(qū)域進(jìn)一步變冷。但這種影響很少被現(xiàn)有模型考慮在內(nèi)。
為了解開“冷舌”謎團(tuán),人們需要更智能的氣候模型,能更好地模擬從云層到洋流、風(fēng)和冰川融化等各種因素。
科學(xué)家已經(jīng)開始使用超級計算機(jī)開發(fā)新一代模型。早期的實驗已取得了有希望的結(jié)果,模型的溫度趨勢與觀測到的更為接近,但運(yùn)行它們的成本實在是高昂。
解謎目的是為未來作好準(zhǔn)備
但找尋原因只是解開“冷舌”之謎的第一步。最終,人們需要知道這種降溫趨勢是暫時的還是永久的。
一些研究人員認(rèn)為,從長遠(yuǎn)來看,氣候模型將被證明是正確的。向大氣中排放大量溫室氣體的基本物理學(xué)意味著東太平洋最終將“翻轉(zhuǎn)”回變暖狀態(tài)。這種逆轉(zhuǎn)何時發(fā)生則是另一回事:有人說可能會在20年內(nèi)發(fā)生,另一些人則認(rèn)為可能會在100年內(nèi)發(fā)生。
如果它確實逆轉(zhuǎn),人們需要知道這將如何影響整個全球變暖。當(dāng)前的厄爾尼諾現(xiàn)象可能在今年晚些時候達(dá)到頂峰,這為探討“冷舌”相關(guān)問題提供了機(jī)會。
不過,太平洋是地球上最大、最深的海洋,其面積之大甚至超過了所有陸地的總和,想要了解它藏匿著的巨大自然變化是如何影響世界各地的天氣的,依然是一項巨大挑戰(zhàn)。
編輯:馬嘉悅