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海洋吸收熱能比目前估計出高六成 全球暖化速度可能被嚴重低估

2018/11/1 — 15:15

圖片素材來源:Jeremy Bishop, Unsplash

圖片素材來源:Jeremy Bishop, Unsplash

16.11 更新:經獨立氣候學者 Nic Lewis 在網上指出團隊估算錯誤後,團隊發出新聞稿承認在氧總量估算有誤差,但強調檢測方法可行,而且重新計算 APO 後,海洋暖化仍比 IPCC 估計的高,團隊為此致歉亦將會提交更新數字予《自然》。《自然》發言人指,已密切留意是次研究引起的討論,並且會細心調查事件,又指一有新的消息會盡快更新刊出報告。

1.11 原報道如下:

海水變暖的情況可能比我們想像中更嚴重!最新刊於《自然》的研究顯示,過去四分之一個世紀,全球海洋吸收熱能比目前估計出高六成,全球暖化速度可能被嚴重低估。而這種強烈變暖情況可能表明,地球對人類排放的溫室氣體比之前認知的更為敏感。

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在沒有人類排放溫室氣體,地球系統吸收的太陽能量與排放的大致平衡,但由於工業革命以來,人類大幅排放溫室氣體,令地球系統吸收更多熱力,造成「太陽能入超 (energy imbalance) 」,當中九成熱力由海洋吸收。此前,有學者指現時的全球暖化造成的太陽能入超,相當於全球能源需求的 20 倍

最新的研究由普林斯頓大學生物地球化學海洋學家 Laure Resplandy 領導,團隊發現在 1991-2016 年期間,每年全球海洋吸收了 13 個十垓焦耳 (zettajoules) 即 13x1021 焦耳。團隊指,這數字比聯合國跨政府氣候變化委員會 (IPCC) 2014 年發表的 AR5 報告刊載的高 60% 。 Resplandy 指,從研究數據顯示,假設海洋只有 30 尺深,自 1991 年以來每十年就會升溫 6.5°C ,但在 IPCC AR5 內則估計每十年僅升溫 4°C 。

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著名大氣科學家 Ralph Keeling 亦有參與研究,他表示現時學界知道,海洋吸收了約九成人類活動產生的熱量,故此知道海洋實際吸收了多少能量,科學家可以推算出地表暖化情況。而是次研究可有助減少氣候敏感性不確定的問題,改善未來研究所用的氣候模型。

氣候敏感性 (climate sensitivity) 是用於評估在緩解氣候問題可容許的碳排放。大多數氣候科學家在過去十年已有共識,如果全球平均氣溫比前工業時代高 2°C,幾可肯定全球將面臨氣候變化帶來的廣泛和危險的後果。

研究顯示,如果社會要防止升溫度超逾這個數字,人類活動產生的主要溫室氣體排放量必須比先前估計的減少 25% 。

過去的海水溫度估計依賴數百萬個定點海洋溫度測量計,然而溫度測量計之間的無覆蓋位置太多使得這種方法並不準確;  Argo 浮標網絡現在可以對全球的海洋溫度和鹽度進行全面測量,但該網絡的完整數據僅可追溯到 2007 年,並且只測量較為表面的海洋。近年,學界已整合不同海洋水溫數據重新進行了幾次評估,亦因而令 IPCC 的海水水溫估值向上修正。

Resplandy 的團隊則使用 Scripps 海洋研究所的空氣氧氣 (O2) 及二氧化碳 (CO2) 高精度測量計,觀察空氣中 O2 和 CO2 總量 — 「大氣潛在氧氣 (atmospheric potential oxygen, APO) 」 — 來測量海洋熱量。隨著海洋變暖, O2 與 CO2 往往會釋放到空氣中,從而增加 APO 水平。 APO 亦會受燃燒化石燃料和海洋吸收過程中產生的二氧化碳影響。同時,因為這兩種氣體均不容易於較暖海水,可確認在 1991-2016 年期間海洋吸收了多少熱量。

來源:
Phys.org, Earth's oceans have absorbed 60 percent more heat than previously thought, 31 October 2018

報告:
Resplandy, L., Keeling R.F., Eddebbar, Y. & et al. (2018). Quantification of ocean heat uptake from changes in atmospheric O2 and CO2 composition. Nature 563, pages 105–108 (2018). doi: 10.1038/s41586-018-0651-8

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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