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本文来自中国科学院国家科学图书馆《科学研究动态监测快报》“先进能源科技专辑”,由国家能源局向本网供稿。请广大网民参考。
过去几年,尽管全球CO2排放量不断增加,全球气温上升已基本趋于稳定(温度还没有冷却下来,不过,美国国家海洋和大气管理局上个月宣布,三月是有记录以来最暖的三月)。此外,卫星和其他观测工具表明,地球的净热量继续增加,多余的能量则应该推高地球的表面温度,但事实并非如此。
全球变暖预期中有接近一半的热量自2003年以来“失踪”了。在Science最新的一篇文章中 ,国家大气研究中心(NCAR)的Kevin Trenberth和John Fasullo仔细研究了“失踪”热量的去向,以及这部分热量对未来气候变化的潜在影响。他们希望能够弄清地球系统热量的流入和流出,解释地球热量的流动变化。
首先,Trenberth和Fasullo研究热能在地球这个系统内如何工作。当阳光到达地球表面时,将被反射回太空,其中一部分热量被大气中的温室气体吸收。但是,当人类燃烧更多的化石燃料和森林后,温室气体浓度上升,地球将储存更多的热量。因此,在过去50年中,约有90%的额外热量被海洋吸收,导致海洋温度上升,冰川和海冰融化,地球表面和大气温度上升。
截至到2003年,科学家已成功跟踪到这些热量在地球系统内的流动方式,并能有效地平衡地球的热能收支。卫星数据表明,大气中的CO2浓度不断增加,这意味着将有更多的热量被地球积累。然而,经过测量,地表和海洋表面的温度并没有达到预期的上升速度。
不过,其他迹象表明气候变暖仍在持续。自1992年以来,海平面每年的上升高度稳定在3.2 mm,甚至超过了过去几年温度上升缓慢时的速度。冰川和北极海冰持续融化,表明虽然温度上升没有达到预期,但是热量对地球的影响仍在持续。产生此现象的可能性有两种:
一种可能性是测量技术的原因。由于在测量大气CO2累计和能量平衡时采用多种途径,所以科学家们对得到的数据充满信心,但是海洋温度的数据并没有那么准确。Argo传感器在2000年开始部署,间隔距离为300 km,数据采集频率为10 d/次。在如此辽阔的海洋中,Argo传感器无法检测到温度变化也是非常有可能的。
另一种可能性是,这些“失踪”的热量在海面下900至1500m的位置被吸收“隐藏”起来了。虽然海洋面积辽阔,但是海洋也不可能无限期地吸收热量。
因此,科学家们需要更好的研究工具,对地球特别是海洋系统的能量流动有更全面的了解。传感器只能检测出低水位部分的温度变化,所以还应采取更好的工具,覆盖更大面积的海域,进行更频繁地测量。
总体而言,“失踪”的热量不会改变未来的气候变化期望,最终它会被释放出来,近期出现的升温减缓也终将结束。何时结束是个未知数,但是当这一天到来时,地球系统将会达到另一个平衡,温度最终也会上升。(赵晏强 编译)
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