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海洋吸收的热量比以前想象的多60%

根据普林斯顿大学和斯克里普斯海洋学研究所的研究人员所做的一项研究,在过去的四分之一世纪中,每年都有世界海洋吸收的热能是人类每年产生的能量的150倍。加州圣地亚哥。研究人员发现强烈的海洋变暖表明,地球对化石燃料的排放比以前认为的更敏感。

研究人员在11月1日的自然杂志上报道说,世界海洋在1991年至2016年期间每年吸收超过13个zettajoules - 一个焦耳,标准能量单位,然后是21个零点。该研究由国家海洋和大气管理局和普林斯顿环境研究所资助。

第一作者,地球科学助理教授和普林斯顿环境研究所的Laure Resplandy说,她和她的共同作者的估计比2014年联合国政府间小组关于气候变化的第五次评估报告中的数字高出60%以上。关于气候变化(IPCC)。

“想象一下,如果海洋只有30英尺深,”Resplandy说,他是斯克里普斯的博士后研究员。“我们的数据显示,自1991年以来,它每十年就会升温6.5摄氏度[11.7华氏度]。相比之下,上一届IPCC评估报告的估计值相当于每摄氏度仅升温4摄氏度[7.2华氏度]十年“。

科学家们知道,海洋占据地球变暖产生的所有多余能量的大约90%,因此了解实际的能量数量可以估算出我们可以预期的地表变暖,共同作者,斯克里普斯海洋学地球物理学家拉尔夫·基林说。和Resplandy的前博士后顾问。

“结果显着增加了我们对海洋变暖估计的信心,因此有助于减少气候敏感性的不确定性,特别是关闭气候敏感性非常低的可能性,”基林说。

气候敏感性用于评估缓解策略的可允许排放。大多数气候科学家在过去十年中已经同意,如果全球平均温度超过工业化前水平2?(3.6?),社会将面临气候变化带来的广泛和危险的后果,这几乎可以肯定。

研究人员的研究结果表明,如果社会要防止温度超过这个标记,人类活动产生的主要温室气体二氧化碳的排放量必须比先前估计的减少25%,Resplandy说。

她说,研究人员的结果是第一个来自独立于现有研究背后的主导方法的测量技术。

以前的估计依赖于数百万次海洋温度的现场测量,这些测量被内插以计算总热量。然而,覆盖面的差距使得这种方法不确定。被称为Argo的机器人传感器网络现在可以对全球的海洋温度和盐度进行全面测量,但该网络只有完整的数据可以追溯到2007年,只测量海洋的上半部分。近年来,利用海洋温度数据(包括最近的Argo数据)对热含量进行了几次重新评估,这些数据导致IPCC估计值向上修正。

Resplandy和她的合作者使用Scripps对空气中氧气和二氧化碳的高精度测量来确定海洋在他们研究的时间跨度内储存了多少热量。他们通过观察空气中O2和CO2的总量来测量海洋热量,他们称之为“大气潜在氧气”或APO。该方法取决于氧气和二氧化碳在较温暖的水中较不易溶解的事实。

随着海洋变暖,这些气体往往会释放到空气中,从而增加APO水平。APO也通过燃烧化石燃料和通过涉及过量化石燃料CO摄取的海洋过程的影响2。通过比较他们观察到的APO变化与化石燃料使用和二氧化碳吸收所预期的变化,研究人员能够计算出从海洋中发出的APO变暖的程度。这个数量与海洋的热能含量相吻合。

Resplandy和Keeling与来自Scripps的共同作者Yassir Eddebbar和Mariela Brooks,来自中国复旦大学的Rong Wang,来自巴黎高等师范学院的Laurent Bopp,来自国家大气研究中心的Matthew Long,来自NOAA地球物理流体的John Dunne动力学实验室,以及德国GEOMAR亥姆霍兹海洋研究中心的Wolfgang Koeve和Andreas Oschlies。

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