专题 异常气象和日本社会
海水温度上升发出警告,地球异常气象趋于活跃
——16年的全球变暖停滞期走向尽头

山形俊男 [作者简介]

[2015.04.14] 其它語言 : ENGLISH | 日本語 | 繁體字 | FRANÇAIS |

全球变暖的步伐从未停止,只是海洋在过去一段时间内帮助吸收了热量。然而,这个停滞期也已接近终点。上升的海温或将进一步加剧异常气象问题。

全球变暖停止了吗?

在最初受到关注时,全球变暖问题曾引起世界一片哗然,但随着争论变得错综复杂,甚至有越来越多的人对气候变暖现象本身产生了怀疑。诚然,倘若只看观测数值,最近16年间,几乎看不出世界年均气温存在上升趋势。然而,这并不意味着全球变暖现象已经停止。

准确地说,气温仍在持续上升,只是达到某个高度后出现了“中断(hiatus)”。最近几年,这一直是科学界的一大问题。不过,其原因也大致得到了解释。实际上就是海洋充当缓冲器,吸收了热量。由于这种吸收活动非常活跃,所以看似并未发生大气变暖的现象。

海洋这个缓冲器保护了我们

反过来说,这意味着海洋在不断变暖。提到全球变暖的时候,人们主要讨论的是缓慢发展的气温上升、北冰洋冰川溶解、海平面升高等影响。但真正严重的影响却是乍看微乎其微的海水温度上升。它提高了各种全球性气候变动的发生频率,并且扩大了变动幅度。在世界各地造成严重破坏的异常气象的真正根源正是在于海水温度的上升。

现在,虽然对流层下层,即地表附近大气的变暖趋势处在中断状态,但海洋变暖问题的的确确在加剧,其影响终有一天会暴露出来。换言之,到了某个阶段,海洋将不再是“冷却水”,而将变成一个“汤婆子”。一旦如此,情况将与最近十多年截然相反,大气的变暖会同海洋释放的热量发生叠加。随着全球变暖,气候变动会受到更多影响,而与之相伴的异常气象或将大幅增多。问题是这种局面何时到来,而有人认为其实临界点似乎已经迫近。

再说得更加详细一些。如果从太空角度观察地球,地球大气上层的温度并未发生变化。因为太阳投射进来的能量和地球大气上层释放到宇宙空间的能量处于平衡状态。可是,由于温室效应气体的作用,对流层下层的气温不断上升。这些热量造成的一个影响就是因媒体报道而引起轰动的北极圈冰川溶解。不过,最大的吸热容器还是海洋本身。

海洋的热容量十分巨大,其变化程度可能并非一般人能够察觉。不过,虽然样本有限,但测量全球水深3000米的大洋深处至海面这段水域的平均水温后发现,最近50年间大约上升了0.04度。或许这个数字看似微乎其微,但假如这种造成海温上升的热容量完全由对流层下层大气来承担的话,那么这个热量规模足以导致气温上升40度。

印度洋海水升温明显的原理

印度洋的海水升温现象尤为显著。印度洋北邻欧亚大陆,由于大陆阻隔了极地和亚极地海洋,所以印度洋容易升温。印度洋表层温度在最近50年间上升了多达0.6~0.7度。在海面水温超过28℃的海域上空,积云的活动变得活跃。海风吹向上升气流的根部,使海洋表层积聚温水,海面水温进一步上升,而另一方面,海风又加剧了海面的蒸发,夺走汽化热,同时,搅动了海洋下层的寒冷海水,这又致使海面水温下降。于是海洋表层就出现了高水温区域和低水温区域这样一种两极分化的情况。这种两极分化又跟大气循环形成了关联。

由于印度尼西亚周边海域的积云活动活跃,所以印度洋的海面温度呈现出东高西低的常态,但这种情况有时会因为西侧海水温度上升而发生逆转。我在解析日本1994年夏季酷热问题的过程中发现了这一现象,并将之命名为印度洋偶极子现象(Indian Ocean Dipole)。由于也存在东西两侧大气海洋构造发生了逆转的现象,所以近年来我们将这种1994年的现象称作正位相印度洋偶极子现象。和太平洋的厄尔尼诺现象及拉尼娜现象一样,印度洋偶极子现象也会在世界各地造成异常气象。

它为何会引发异常?首先,让我们思考一下太平洋赤道附近通常的大气和海洋状态。由于阳光垂直照射赤道附近的海面、地面,所以单位面积的热量最大。在这个区域,为了弥补受热后上升的大气,在对流层下层,大气会从赤道以外的地方聚拢过来,这些聚拢过来风会因角运动守恒定律而减速,从地球自转体系来看,就会产生东风成分。

这股东风牵引着表层的温暖海水向西移动,但由于西太平洋上存在印度尼西亚和菲律宾等岛屿(海上大陆),所以东风碰到这些岛屿后就会发生滞留。因此,这里就会形成温度相对较高的海水“大池”。在这个水池的上空,会产生被海水加热的上升气流,所以会有更多风从周围聚拢过来。另一方面,在太平洋的另一头,冷水涌动,海面温度相对较低。这就是赤道太平洋地区的通常状态。

1948年生于枥木县。地球物理学家、海洋研究开发机构气候变动预测研究领域负责人,毕业于东京大学理学部,东京大学研究生院理学研究科地球物理学专业博士课程退学。理学博士。法国海洋科学院外籍会员。历任东京大学理学系研究科主任、理学部主任等职。20世纪80年代初,与普林斯顿大学教授S・G・费兰德等人首次提出了有关厄尔尼诺现象形成机制的观点。发现了印度洋偶极子现象、假厄尔尼诺现象(El Niño Modoki)。荣获美国气象学会斯韦尔德鲁普金奖、学会奖等多项殊荣。获授紫绶褒章。

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