气候变化正在使海洋失去记忆。这意味着什么?

气候变化正在使海洋失去记忆。这意味着什么?

记忆塑造了我们现在的样子,以及我们未来的样子。我们的过去帮助我们弄清楚在压力越来越大或越来越混乱的情况下该怎么做,我们拥有的经验越多,我们就越有能力采取下一步行动。

但人类和其他生物并不是唯一拥有记忆的生物。从某种意义上说,海洋也有记忆。海洋记忆是一个相对较新的术语,最近成为头条新闻,因为本月《科学》杂志上的新研究表明海洋正在“失去记忆”。这种由于人类造成的气候变化而发生的丧失将如何影响未来仍不得而知。

以下是您需要了解的有关该概念的知识,以及它的消失对海洋和地球的未来意味着什么。

什么是海洋记忆?

加州法拉隆研究所的博士后研究员、新报告的作者戴西·施慧 (Daisy Hui Shi) 表示,虽然海洋记忆听起来可能很好听,但更专业的术语应该是“海洋温度的持久性”。由于海洋具有极强的吸热能力,温度变化比空气或大气要慢。如果你在炎热的天气里潜入海中,却被冰冷无比的海水吓了一跳,你可能就亲身经历过这种事情。

这种现象存在的原因是一种叫做“热容量”的特性。基本上,海洋的热容量比陆地大得多,这意味着要让海洋升温需要做更多的工作。你可以看到海洋温度在季节变化以及较长时期内如何落后于陆地温度。

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事实上,2019 年,研究人员发现,太平洋深处的温度仍落后于其他海洋几个世纪——例如,海洋最深处仍在对几百年前进入小冰河期做出反应。基本上,虽然海洋的某些部分正在因地球变暖而发生变化,但最深处的角落仍然“记得”一个更冷的时代,甚至可能仍在冷却。

这种记忆,或者说海洋温度的持续性,至关重要,因为它是整个气候系统(包括海洋、陆地和大气)可预测性的来源。研究人员发现,海洋的记忆很大程度上受海洋表层控制。这一层是海洋与大气的交界处。由于海水离空气很近,风能够将其混合,在数十米深处形成大致均匀的盐度和温度(在亚极地地区,冬季有时深度超过 500 米)。

较深的混合层热含量较高,这意味着它们具有较高的“热惯性”。在那里,水会更缓慢地变化以适应周围环境的温度。这起到了缓冲的作用——保护海洋最深、“记忆”最密集的部分免受可能破坏它的变化的影响。

但随着气候变化,这种缓冲水平可能会缩小。没有它,储存这些长期的气候记忆会变得更加困难和难以预测。

气候变化会对海洋记忆产生什么影响?

随着地球变暖,混合层正在消失。施说:“由于海洋变得更加稳定,混合层变得越来越浅,这是对变暖的反应。”当混合层变得不那么混合时,这表明该区域变浅了。她补充说,较浅的混合区会导致全球记忆的整体减少。

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施和其他作者研究了各种模型,以确定海洋记忆的逐年变化。他们发现,海洋似乎患上了某种“健忘症”。海洋温度逐年持续变化,本质上变得越来越难以预测。到 21 世纪末,作者预测,全球大部分地区的海洋记忆将减少,甚至在某些地区完全消失。据该论文称,预计变化最为明显的地区是印度洋、南海和东南亚附近海域。

当然,记忆力下降可能还有其他因素在起作用,比如“洋流和大气与海洋之间能量交换的变化”,华盛顿大学西雅图分校的研究科学家、共同作者罗伯特·金林·威尔斯 (Robert Jnglin Wills) 在一份新闻稿中表示。不过,“混合层深度变浅和由此导致的记忆力下降在全球所有地区都会发生,这使其成为未来气候预测中需要考虑的重要因素”,他补充道。

记忆力下降可能意味着事件越来越难以预测,比如海洋热浪。虽然海洋热浪有时可以在事件实际发生前一年预测出来,但记忆力下降会降低研究人员预测海洋未来状况的能力。这也可能对渔业产生影响,因为渔业很大程度上依赖于预测海洋的未来状况。当然,海洋会影响陆地上的天气、温度和降水,这可能会使情况更加难以预测。

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