海洋在调节全球气候的作用,谈谈目前的研究概况 实际应用的可能性等等

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海洋在全球气候变化过程中的作用及气候变化对海洋的影响是本次印度尼西亚万鸦老世界海洋大会的主题.

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海洋是全球气候系统中的一个重要环节,它通过与大气的能量物质交换和水循环等作用在调节和稳定气候上发挥着决定性作用,被称为地球气候的“调节器”.
占地球面积71％的海洋是大气热量的主要供应者.如果全球100米厚的表层海水降温1摄氏度,放出的热量就可以使全球大气增温60摄氏度.
海洋也是大气中水蒸气的主要来源.海水蒸发时会把大量的水汽从海洋带入大气,海洋的蒸发量大约占地表总蒸发量的84％,每年可以把36000亿立方米的水转化为水蒸气.因此,海洋的热状况和蒸发情况直接左右着大气的热量和水汽的含量与分布.
同时,海洋还吸收了大气中40％的二氧化碳,而二氧化碳被认为是导致气候变化的温室气体之一.
另一方面,气候变化对海洋也造成了巨大影响.气温上升导致海平面和海水温度随之升高,而海洋对二氧化碳的过度吸收则引发了海水酸化,这些都对海洋和海岸生态系统造成破坏,被认为是珊瑚白化、珊瑚礁死亡、小岛屿遭淹没等一系列问题的根源.以印尼为例,该国海洋事务和渔业部长表示,在未来几十年里印尼将有很多岛屿因为海平面上升而沉入海中.而澳大利亚昆士兰大学环境学家奥维也发表报告称,如果不马上行动,地球上的珊瑚礁将在本世纪末全部消失.
此外,气候变化还使海洋的气候模式与洋流发生了变化,从而加大了海洋灾害的程度.尤其是海水酸化后发生倒灌,进入陆地后会对河口、入海口等生态系统造成重大影响.中国国家海洋局海洋科学与技术司专家周志刚博士说,就我国而言,由于经济发达城市大多集中在沿海地区,因此针对海洋灾害进行防灾减灾工作并开展海洋工程十分重要.
海洋是全球气候系统中的一个重要角色,与所有的气候异常密不可分,它通过与大气的能量物质交换和水循环等作用在调节和稳定气候上发挥着决定性作用.海洋环流可以调节全球能量、水分的平衡,海水溶解二氧化碳可以减缓大气温度升高,但海洋酸化、海温异常、极地海冰异常等现象也会导致灾害性天气的发生.被称为“地球气候调节器”的海洋对于气候的变化具有重要影响.我们在应对全球气候变化的同时,更需要密切关注海洋对气候变化的影响,做好海洋对气候变化重要影响的评估工作,界定海洋对气候变化的影响程度,掌握海洋对气候变化的影响机理.
评估海洋对气候变化的重要影响涉及到海洋要素变异观测、海气相互作用调查、大洋和极地环境调查、海水中二氧化碳监测与评价,海洋对气候变化影响综合分析评估、评价与预测等.这些工作的有效开展都离不开标准的技术支撑和保障作用.如海洋要素的观测、调查涉及众多学科领域,需要经过反复的调查过程.对于不同地点、不同时间获取的大量数据,只有规范和统一调查与观测方法、化学分析方法、数据处理方法、实验室操作程序等,才能实现数据的可靠性和可比性,有效观测极地气候变化情况,对极地生态系统变化作出规范、科学、合理评估.海洋仪器设备作为实施海洋调查、监测、海洋环境预报等各项活动的工具和手段,其性能和质量对于各项活动能否顺利进行、成果质量好坏具有关键的影响.只有通过标准来规范各类海洋仪器设备的研究、设计、开发和应用的全过程,才能使海洋仪器设备在海上恶劣的工作环境条件下仍具有高度的可靠性和良好的环境适应性,获取更为丰富、准确的数据.同时,为有效评估海洋对气候变化的影响,一些术语也需要标准化和规范化,如全球变暖、碳汇、气候变化、海冰异常、海平面上升等基础性术语都需要一个科学的、准确的、广泛达成共识的概念,以促进国际间的交流和研究.
因此,标准在评估海洋对气候变化重要影响中发挥着重要的基础性技术支撑和保障作用.制定海洋领域应对气候变化标准,可以加强海洋环境监测和预警能力,提高海洋观测技术手段与方法,更加科学地把握自然规律,了解海洋的变化,从而加强海洋对气候变化影响的有效评估,提高人类及其生命支持系统适应、调节气候变化的能力,更加有效地应对气候变化和防御自然灾害.
海通道影响世界气候
地球70%的面积是海洋.这广大无垠的水域对全球的生态系统产生了深远的影响.长期以来,科学家就一直试图指出海洋对气候变化产生的重要影响.日前,澳大利亚的科学家发现了一条“深海通道”.它连接着南半球的三个大洋盆地.并将研究结果发表在8月的《地球物理快报》上.科学研究人员相信,深海通道的发现将有助于我们了解海洋是如何控制气候的.
南半球的超级涡旋
近几年来,科学家在世界各地的大洋中发现了一些重要的洋流,类似新几内亚沿岸潜流(NGCUC,New Guinea Coastal Undercurrent)、棉兰老潜流(MUC,Mindanao Undercurrent)以及南北半球和各大洋之间海水的交换等.这些新发现补充和丰富了已有的海洋环流理论.
不过发现还未穷尽. 澳大利亚的科学家在经过50多年的研究后,在南半球发现了一个从未为人所知的深海通道.这一深海洋流穿过塔斯曼海,流经塔斯马尼亚,直达南大西洋.此前的研究,使科学研究人员认为南半球的海洋是全球气候变化之肺———因为这里吸收了近三分之一的二氧化碳.而新的研究表明,新发现的这条深海通道是世界气候系统的机房———只是以前从来没有发现过.
肯·里奇威(Ken Ridgway)是澳大利亚国家科学与工业研究组织(CSIRO)的科学家.他指出,这股洋流从塔斯曼海流出,平均深度为800米-1000米,在传送带对气候变化方面发挥着重要的作用.洋流是海洋中海水从一个海区水平或垂直地流向另一个海区的大规模的非周期性运动.而在塔斯马尼亚以南,深海洋流形成了一个交汇点,连接着南半球海洋的主要海底洋流.由于从塔斯曼海流出,研究人员将新发现的深海通道命名为“塔斯曼流”.
气候机房的作用机制
这项研究经历了50多年.1950年至2002年,研究小组便通过研究船、海洋监测机器及卫星在南纬60°和赤道之间的海域收集数据,得到了数以千计的温度和盐度的数据样本.根据数据样本的分析,研究人员确定南半球海洋涡旋之间有一个连接纽带.这一连接纽带又形成一个全球规模的超级涡旋,在三大海洋盆地间传送水.
里奇威等研究人员相信,这一“深海通道”的发现将有助于我们了解海洋究竟是如何影响气候变化的.
“在每一个海洋中,水流大致以逆时针方向旋转,或是沿着海洋盆地的边缘旋转.”里奇威指出,由此这些涡旋能从大海深处向大陆架斜坡输送营养.它们还带动全世界海洋的流动,把热带地区的海洋热量输送到极地地区,或者形成洋流和潮汐以帮助平衡气候系统.比如,西太平洋暖池就是通过印度尼西亚贯通流(Indonesian Through Flow)将热量从太平洋传输到印度洋,进而到北大西洋.
“互相连接的涡旋系统和澳大利亚东部水流形成了一种机制,使得大西洋地下水和南极中部水在海洋盆地间流动.”研究人员相信,这一“深海通道”发现的同时,一个世界气候变化的机房也暴露在了我们面前.
影响气候的多重效应
事实上,海洋对气候变化的影响还不仅仅于此.海洋上表层3米的海水所含的热量就相当于整个大气层所含热量的总和.海洋环流将在低纬度区从太阳吸收的热量向极地方向输送,调节地球表面的气候.海洋还是地球上最大的碳库,囊括了地球碳总储量的93%,是大气的50倍,陆地生态系统的20倍.现在,全球大洋每年从大气吸收二氧化碳约20亿吨,占全球每年二氧化碳排放量的1/3左右.
有科学研究人员甚至发现引潮力很大时,深海凉水会上升至海洋表面,并逐渐吸收二氧化碳,由此调节全球气温.所以,引潮力也被称为地球的恒温器.
海洋中和海洋边缘的 地震也是调节气候的恒温器之一.强烈的地震波造成洋底大面积震动,并往往引起巨大的地震 海啸.而这两种原因都可使海洋深部的冷水迁到海面,使水面降温.海水降温可吸收较多的二氧化碳,从而使地球气温降低.类似,赤道两侧有8.5级海震时地球上气温会降低,缺乏这种大海震时地球上气温升高.

又是来要论文的