水循环|最新研究:全球海洋咸淡差异加剧 水循环加速

水循环|最新研究:全球海洋咸淡差异加剧 水循环加速
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地球系统水循环平均态示意图(图自NASA) , 红色箭头示意水循环在加速 。 中科院大气所研究团队 供图
中新网北京9月11日电 (采访人员 孙自法)海水是咸的虽是众所周知 , 但全球海洋盐度长期空间如何变化需要科学家持续监测研究 。 由中国科学家联合瑞士、美国同行最新合作完成的海洋盐度数据结果显示 , 海洋咸、淡差异加剧 , 全球水循环加速 。
这一气候变化和海洋生态领域重要科研进展的研究论文 , 近日已在国际专业学术期刊《气候杂志》(Journal of Climate)发表 。 该研究构建出一套更为准确的、大于60年的长时间序列全球海洋盐度格点数据 , 进一步证实海洋咸变咸、淡变淡的盐度长期空间变化格局 , 并首次给出海洋0-2000米深度的平均盐度变化趋势 , 提出一个新的过去半世纪全球水循环变化估计 。
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新的盐度数据和国际已有数据的对比示例 。 新数据(黑色)显示出非常好的时间连续性 , 消除了大部分数据中存在的虚假盐度漂移 。 中科院大气所研究团队 供图
海洋盐度可估算水循环变化
论文第一作者兼通讯作者、中国科学院大气物理研究所成里京副研究员介绍说 , 水循环是联系地球各圈层和各种水体的纽带 , 是地球各圈层之间能量转移的重要通道和气候系统的核心过程之一 , 水循环的变化对人类社会经济生活有关键影响 。
海洋盐度是水循环的一个指针 , 可用来估算水循环的变化 。 中科院大气所团队采用自主研发的格点化技术 , 构建出一套新的1960年至今的覆盖全球海洋0-2000米深度的盐度格点数据 , 并在国际上首次利用2005年之后具有近全球覆盖的数据 , 对重构的盐度数据准确性进行系统性验证 。
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全球海洋盐度变化的空间结构:上图为上层2000米盐度的气候平均态;中图为上层2000米盐度的变化线性趋势(1960-2018年);下图为各个海盆纬向平均从0到2000米的盐度变化趋势 。 中科院大气所研究团队 供图
水循环变化驱动海洋咸淡差异
成里京指出 , 新数据表明 , 过去60年 , 盐度相对较低的太平洋在进一步变淡 , 淡化最明显的海域为中国临近的西北太平洋以及澳大利亚以东海域;相反 , 盐度相对较高的大西洋中低纬度区域显著变咸 , 而大西洋极地区域显著变淡 , 主要由于冰盖和海冰融化引起的淡水注入海洋导致;在印度洋 , 盐度表现出南北相反的变化 。 总体而言 , 自1960年以来 , 全球海洋上层2000米高-低盐度差异已增大1.6% , 而海表盐度差异已增加7.5% 。
他认为 , 海洋咸变咸、淡变淡的盐度变化主要由全球水循环干变干、湿变湿的变化驱动 , 根据最新研究利用新的盐度格点数据推算 , 自1960年以来的全球水循环变化——全球干变干 , 湿变湿水循环格局已经加剧(即全球平均气温每上升1摄氏度 , 水循环加剧2-4%) 。 而通过与气候模式模拟结果结合发现 , 人类活动是造成海洋盐度格局变化加速的主要原因 , 这反映了人类活动对海洋环境的另一项改造 。
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1960-2017年0-2000米盐度差指数的时间序列 , 背景图为积云和降水(图片: 王习麟) 。 中科院大气所研究团队 供图
成果估算预警干旱、降水加剧
成里京表示 , 基于最新研究成果估算 , 如果本世纪全球气温比工业革命前升高2摄氏度(《巴黎协定》目标的上限) , 全球水循环将至少加强4-8% , 这意味着更为剧烈的蒸发(特别是在已经较为干旱的区域)和更为强烈的降水(特别是在降水已经较多的地区) 。


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