与大多数世界末日的预言相反,气候变化可能会使海浪变小,海洋更加平静

与大多数世界末日的预言相反,气候变化可能会使海浪变小,海洋更加平静

随着越来越多的温室气体聚集在地球大气层中,极端天气预计将会增加。飓风等恶劣天气会引发巨浪。那么,这是否意味着在被地球上升、翻腾的海洋淹没之前,你会找到一些刺激的冲浪机会?

马克·赫默 (Mark Hemer) 有个好消息/坏消息要告诉你。如果你不住在澳大利亚,答案很可能是否定的。赫默是澳大利亚联邦科学与工业研究组织 (CSIRO) 海洋大气气候科学中心的一名研究科学家,以研究海浪为生。这份看似相对轻松的工作实际上可能是一个充满假设、缺失数据和看似无穷无尽的问号的雷区。

首先,忘掉《后天》式末日场景中通常预测的巨浪吧。“人们会仓促得出结论,认为海浪会更大、更具破坏性,”赫默说。但他解释说,在未来,大多数人会发现情况并非如此。他预测,天气导致的海浪高度增加只会发生在地球海洋的一小部分。未来几年,世界其他大部分地区可能会看到更短的海浪和更平静的海面——这对航运者来说是个好消息,对冲浪者来说却不是。

“实际上,预计全球大部分海洋的海浪高度都会下降,”他说,“只有南大洋的海浪高度会上升。”

大西洋、太平洋和印度洋南部的交汇处是西风带的所在地,随着大气和海洋变暖,西风带预计将向南扩展。风力越大,海浪就越大,从而可能造成侵蚀、海洋栖息地丧失以及人员和财产损失。

预测海浪以后会如何运动只是赫默的一项艰巨工作的一部分。海浪科学结合了从气候学到工程学等各个学科,试图弄清楚海浪到底是如何运作的。这比你想象的要复杂得多,因为海浪不仅仅是短暂的:它们真的很难测量。

“他们面临挑战,”赫默说。这是赫默研究一种令人不安的现象的科学家典型的轻描淡写,他的学科将这种现象巧妙地称为“极端波”。

普通的海浪并非一开始就是一堵致命的水墙。相反,它一开始只是海洋和天空之间摩擦产生的涟漪。一些涟漪最终会达到顶峰,爆发成波浪。当波浪的能量在水中移动时,水面会上升和下降。在暴风雨天气的帮助下,极端海浪可能会形成,比如最近成为南半球有史以来最高记录的 78 英尺巨浪。

但对于科学家来说,有一个问题。海浪是狡猾的野兽,很难追踪和量化。它们随机出现,持续时间很短,除非你了解它们的历史,否则你无法知道它们是否真的变得更高或更频繁。这甚至更棘手,因为,谁能追踪持续几秒钟的海洋运动的历史呢?

“当你将它与其他气候变量进行比较时,我们确实没有一个很好的历史数据集,”Hemer 说。如果没有清晰的过去图景,“极端”一词就毫无意义,而且很难弄清楚事情接下来会如何发展。

对于海浪而言,“历史”是相对的。人类观察海浪已有数千年历史,但只有 45 年左右的时间,人类才从海洋中记录下了海浪的连续性。卫星也可以通过从轨道发射雷达来观测海浪,测量海平面的高度。但卫星这样做只有大约 30 年的时间。虽然世界各地都有强大的浮标网络,可以测量风、海温、海流和速度等数据,但这些浮标网络的历史并不长。尽管历史上的水手记录了一些关于昔日海浪的数据,但很难将他们的观察结果转化为真实数据。

那么波浪科学家如何才能做出自信的预测呢?

“我们真的不知道,”赫默哀叹道。如果没有好的数据集,预测未来的波浪行为就只能是猜测。

COWCLIP,即协调海洋波浪气候项目,旨在使猜测更有可能成功。Hemer 帮助创立了该项目,该项目致力于绘制出一幅标准化的波浪历史图景。当然,其目的是让它们的未来更加清晰。在该小组确定了标准化数据集后,它将使用这些信息来创建持续的波浪预测,以帮助评估气候变化。

如果赫默与此有关,这些数据也可能有助于减缓气候变化。他认为海浪是澳大利亚可再生能源的来源。目前,海浪能既昂贵又低效。但更好地了解海浪可能会改变这一现状。为了提供帮助,他和同事开发了海浪能地图集——一种在线资源,使用复杂的海浪模型帮助人们选择最佳的发电项目地点。海浪可能不会拯救我们(澳大利亚是所有这些恶浪的接收者,消耗的能量仅为美国等国的一小部分)。但也许它们可以帮助打破沉没与游泳之间的平衡。

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