作者:任芳言 来源: 中国科学报 发布时间:2019/5/30 10:04:24 选择字号:小
中 大 百年气候变化 人类难辞其咎

人祸 “孕育”“哈维” 温室气体延长了产生飓风的海洋循环

解密气候科学最大谜团 赤道东太平洋冷却导致“全球变暖间断”

一个世纪之前,欧美发展工业产生的烟尘导致了北极变暖。图片来源:GETTY
IMAGES

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我认为这些强有力的证据已经说明了问题。“间断”是赤道东太平洋长达十年的气候变冷所致。

虽然20世纪以来,工业和建筑业发展一直在增加大气中的温室气体,不过全球的温度变化经历了一个来回波动的过程从1915年起飙升了30年,又在20世纪50年代之后稳定了20多年,之后又开始攀升。数十年来,科学家将这些波动归结为地球内部的变化,特别是一种准周期性的温度波动现象:大西洋多年代际震荡,被人们视作气候的起搏器,特点是持续一个较长周期的海洋温度变化。但现在,人们越发质疑这个起搏器的称呼是否恰如其分。

飓风“哈维”登陆美国得州沿海地区。图片来源:NASA/NOAA

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英国牛津大学的气候科学家Karsten
Haustein等人本月发表了一项研究,指出全球气候的波动可能与AMO并无直接关联。在排除雾霾等因素对陆地和海洋的影响以及温度记录中的缺陷后,Haustein和同事发现温室气体和大气污染才是20世纪气候变化的主要原因。他表示,AMO不太可能形成人类未知的周期性,这意味着未来由人类活动造成的气候变暖也不会因为AMO而抵消。

四级飓风“哈维”8月25日晚在美国得克萨斯州南部沿海地区登陆:此次飓风被认为是自2005年以来全美遭遇的最强飓风,风速可达每小时208公里。飓风登陆前,休斯敦市区就已大雨如注。

太平洋是揭开“全球变暖间断”谜团的关键。图片来源:Tim Graham

也有研究者认为,Haustein等人低估了AMO的作用,尽管有时它在全球范围内的作用并不像想象得那么大,美国科罗拉多州国家大气研究中心的气候科学家Kevin
Trenberth指出。

而且,研究人员预计,飓风经过区域的几条河流有可能出现历史最高水位。截至8月31日,“哈维”造成大量灾民流离失所,超过30人死亡,受灾人数超过600万。

在神秘的“全球变暖间断”现象持续了长达16年之后,科学家有望得出一个令人信服的解释。这个气候科学的最大谜团于1997年末开始出现,当时并没有人发现这一点。

AMO是指研究者观测到北大西洋的海面温度会从异常温暖变为寒冷,并在20年至60年后再逐步回升的过程,古代的气候变化也似乎有类似的波动。研究人员推测,大西洋洋流输送带的周期性变化是这一现象产生的原因。爱丁堡大学的统计气候学家Gabriele
Hegerl表示,为什么会产生这样的周期性变化,并且有降温和升温的过程,这些都还没有人能解释清楚。而且证明这一周期性现象的证据正在慢慢消失,这是更加难以防止的。

作为本季度的第三次飓风,“哈维”也有力支持了美国国家海洋和大气管理局的预测:即2017年将是大西洋风暴高于平均水平的一年。据报道,NOAA在5月就宣布预计2017年飓风季节大西洋海盆异常活跃,可能形成5场到9场飓风。

1997年末,吹过太平洋的热带信风出现了微妙的减弱。通常情况下,这些信风将被太阳晒热的海水吹向印度尼西亚。随着信风的减弱,温暖的海水向南美洲流动,形成壮观的厄尔尼诺现象。1998年,全球平均温度创历史新高。在此之后,全球变暖停止。

2012年,英国气象局哈德莱中心的气候科学家Ben
Booth曾在《自然》上撰文,开始了对AMO这一现象的怀疑。上世纪50年代,大气层的污染、雾霾或气溶胶开始增厚,这可能会直接影响到海洋的温度升降,而不需要借助AMO。一些此前发表的独立研究模型也获得了类似结果。

几十年来,北大西洋表面温度持续变高,出现了强大但神秘的长期循环流,这推动飓风数量一直增加。该环流被称为北大西洋年代际振荡,每20~60年出现冷暖交替变化,在改变北大西洋海面温度的同时也“孕育”了飓风。

目前,科学家正全力探究“全球变暖间断”现象背后的深层次原因。一些人认为太阳、火山甚至污染可能是罪魁祸首,但最新研究指出,解释这种异常现象的关键是海洋。最大“嫌疑对象”是1997~1998年的厄尔尼诺现象,其将大量来自海洋的热量输送至大气中——这已足够使赤道太平洋进入一个持续很久的低温状态,也抑制了全球变暖的速度。

而且,大多数全球气候模型都无法复原AMO带来的气候波动,除非研究者考虑到化石燃料燃烧产生的烟尘和硫酸盐等污染物带来的影响。美国迈阿密大学的气候科学家Amy
Clement表示。

自1995年开始,AMO一直处于温暖阶段,但研究人员不确定其会在何地“调头”。通常,AMO被认为是在洋流中自然移动,但也有人认为它应当在近期转换进入较冷的阶段。

科罗拉多州博尔德市美国国家大气研究中心气候学家Kevin
Trenberth说:“1997~1998年的厄尔尼诺现象引发了太平洋地区的一系列变化,我认为这很有可能是‘间断’的开始。”根据这一理论,在接下来的几年里,热带太平洋地区将从目前的寒冷状态“走出来”。

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