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全球海洋暖化速度比想像快 40% 連續三年打破最熱記錄

2019/1/15 — 14:35

圖片素材來源:《aquaman》

圖片素材來源:《aquaman》

上周四 (11.1) 於《科學》刊出的研究指,海洋暖化速度比聯合國跨政府氣候變化委員會 (IPCC) 五年前預計的快 40% ,而海水溫度亦在過去 3 年連續打破最熱記錄。有專家指,如果沒有海洋吸收人類活動排放的溫室氣體,地表暖化速度更快,海洋是正在拯救人類免受更大規模暖化影響。

隨著全球暖化加劇,海洋是關鍵的緩衝區,人類活動排放之溫室氣體造成的熱力有 93% 都被海洋吸收,這種「太陽能入超 (energy imbalance) 」不單令海水溫度增加,亦造成相關海水水位上升。前 NASA 戈達德太空研究所總監 James Hansen 曾指,現時的太陽能入超相當於「每秒四個廣島原子彈」的能量。有份參與研究的加州大學柏克萊分校氣候經濟學家 Zeke Hausfather 直言,海洋是最好的地球溫度計,可清楚知道一直以來的溫度改變。

過去要獲取海水溫度數據非常困難:90 年代以船隻探測為主的數據收集方式,因為船隻探測議器設在引擎附近,所得出的數據準確度較低,自 2000 年代起,學界則使用 Argo 浮標收集海水溫度數據,現時全球約有 4,000 個 Argo 浮標分布於各大洋,收集最深兩公里水底情況數據,網絡所取得的數據佔整體的 85% 。

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Hausfather 的研究剛則分析了近期 4 份研究,以更了解舊有海水溫度數據的差距,以及間接量度水溫的方法是否出現大量誤差,並確認電腦模型所估算的水溫,比 IPCC 以及過去的數據更精準。團隊又發現,最接近表面的海水升溫幅度最大,在過去 20 年的暖化速度亦不斷加快。

而海洋暖化,會引致海水水位上升;此前的研究曾指,海水因熱力膨脹才是海水水位上升的主因,而非兩極冰蓋融化。 Hausfather 團隊警告,如果各國再無實際減排措施, 2100 年前全球海水水位會升約 1 呎,屆時會令更多冰融化,對沿岸地區造成更嚴重破壞。

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現時海水水溫上升已殺死大量珊瑚危害海洋生態——過去 3 年全球已有五分之一珊瑚死亡,令沿岸地區失去天然保護,越頻繁的風暴潮對這些地區將會造成更嚴重破壞。另外,居於熱帶地區的人依賴魚類作為蛋白質主要來源,但海洋暖化將會令海洋生產力下降,造成糧食安全問題。同時學界已發現,部份魚類會因環境過熱遷到其他地方,或會導致各國爆發貿易戰,影響國際政治局勢。

另一份月初刊於《美國國家科學院院刊 (PNAS) 》的研究則利用數學模型,估算 1871 年至今海洋暖化量,發現近 150 年來全球海洋已吸收 436 x 1021 焦耳熱能,相當於人類每年初始能源消耗量 (primary energy consumption) 的一千倍;而據大氣物理學家 Dana Nuccitelli 換算,過去幾十年海洋吸收的熱量亦相當於全球每秒有 3-6 個廣島原子彈引爆。

該研究由牛津大學物理系副教授 Laure Zanna 領導,她指出模型的數字與直接觀察的海洋數據吻合,亦為 1950 年代前的海洋情況提供更多證據。而模型由牛津地球科學系教授 Samar Khatiwala 開發,以分析海洋吸收了多少人為產生的二氧化碳,並可找到海洋表面溫度改變,由此監察海水流動如何影響更深層海洋溫度。

模型顯示過去 60 年,大西洋中低緯度地區觀測到的暖化,以及相關海水水位上升有一半源於海洋環流變化。在同一期間,如果海洋環流沒有變化,較低緯度海域區會比實際累積較多熱量。不過,由於海洋環流出現變化,研究團隊不能確認人為因素為海洋暖化唯一原因——熱力本身也會改變海水密度繼而影響環流速度。

來源:
The New York Times, Ocean Warming Is Accelerating Faster Than Thought, New Research Finds, 10 January 2019
Phys.org, A century and half of reconstructed ocean warming offers clues for the future, 7 January 2019

報告:
Cheng, L.J., Abraham, J., Hausfather, Z. & Trenberth, K.E. (2019). How fast are the oceans warming?. Science, 363, 6423, pp. 128-129. DOI: 10.1126/science.aav7619
Zanna, L., Khatiwala, S., Gregory, J.M. & et al. (2019). Global reconstruction of historical ocean heat storage and transport. PNAS Jan 2019, 201808838. DOI:10.1073/pnas.1808838115

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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