海洋、我们的气候和天气
发布于 2021-04-02 15:37
世界气象日每年的主题都不一样，今年的主题是“海洋、我们的气候和天气”。刚好以前做过一些有关海平面和气候变化的工作，这里就写点东西和大家分享一下。
01 海洋的调温作用
我们都知道地球约三分之二的面积被海水所覆盖，这三分之二的水体则为调节地球的温度和湿度做出了重大贡献。
学过物理的会了解，不同的物体的比热容存在差异，在我们常见的物体中，水的比热容差不多是最大的一类，相对于类似砂砾之类的物质，同等重量的水升高1摄氏度，需要吸收更多的热量。
例如，夏天光脚走在沙滩上，你会明显感觉沙滩很热，甚至有点烫脚，而海水却是凉的。所以在酷暑难当的炎炎夏日，不少人选择去海边游泳解暑降温。但到了晚上，太阳落山以后，沙滩逐渐变凉，海水的温度却变化不大。这也是主要因为水和砂砾的比热容不同，所以海水的早晚温差变化要远远小于沙滩早晚温差的变化。
同样的道理，海滨地区和沙漠地区相比较，你会发现海滨城市无论是四季的温差，还是一天内早晚的温差，都远远小于沙漠地区。这主要也和海水有很大的关系。由于海水比热容比较大，海水温度的变化较小，从而导致海滨城市的气温也变化较小，不会出现沙漠地区“早穿棉，午穿纱，抱着火炉吃西瓜”的现象。可见海陆位置也是气候形成的重要条件之一。
02 海洋的能量储存和传输作用
海洋在某种意义上可以说是地球的能量库，吸收和储存了来自太阳的巨大热量。这些热量一部分用于了海水的蒸发，从而给陆地上的我们，带来了丰沛的雨水资源；还有一部分用于海-气能量交换、海洋环流热量的传导。正是因为海洋和大气的交互作用，海洋自身洋流的热量传输以及海陆位置的差异，塑造了地球复杂多变的气候和千变万化的天气现象。海洋可以说是地球能量的储存罐，也是全球大气运动的驱动力。
海洋和大气环流相互配合
想必很多人都知道温盐环流。温盐环流是将热量从赤道传输到北半球的重要传送带，它给北半球带去了温暖湿润的空气和丰富的降雨，让北半球的一些地区没有那么严寒。例如北欧就是因为有北大西洋暖流的作用，带来了暖湿气流，使得北欧比同纬度的加拿大要暖和。洋流形成的能量传输带对全球气候有着至关重要的作用。
温盐环流
如果大家看过一部著名的科幻电影《后天》，就可以想象一下地球如果没有温盐环流，会有什么样的后果。《后天》里描述的美国遭遇的天气灾害，就是假想温盐环流突然停止，导致赤道地区的能量无法输送到北半球，致使北半球气温骤降，北美大部分被冰雪所覆盖。
《后天》剧照
03 海洋的碳汇作用
海洋是气候系统中最大的碳汇，是陆地碳库的20倍，大气碳库的50倍，海洋每年吸收大约30%人类活动排放到大气中的二氧化碳，而且在海洋储碳周期可达数千年，在气候变化中发挥着重要作用。
气候变化和海洋的影响是相互的。一方面海水吸收了大量的二氧化碳，缓解了全球变暖；另一方面全球变暖导致的海温升高、海洋环境破坏、海平面上升，都可能造成海洋生物生存环境的变化和数量的变化，从而影响海洋的碳汇水平。
海洋碳汇
04 气候变化对海洋的影响
气候变化对海洋有着显著的影响，最直接的就是海平面的上升。根据我们先前的一些研究显示，工业革命以来全球海平面出现加速上升趋势，近30年是全球海平面上升最快的阶段。全球海平面上升速率分布不均，我国东南沿海海平面上升显著，近5年来上海海平面上升明显加速；预计到2100年全球海平面上升最低幅度为0.3米，最高上升幅度可能超过1米，极端上升幅度可能超过2米；由于全球海平面上升与地面沉降叠加等因素，上海本世纪末相对海平面上升有可能超过1米（气候变化绿皮书，2017）。
1993-2016年的全球海平面变化（来源：AVISO卫星观测资料）
为什么我们不能留给后人多一片干净的天空和蔚蓝的大海呢？为何我们不能像爱护自己的家园一样保护地球呢？人类的自私和贪婪正在一点点吞噬掉我们赖以生存的地球环境，如果不及时改变，有朝一日，我们或许真的会失去地球，背井离乡移民外太空了吧。
何不从今天开始，从身边的小事做起，为缓解气候变化和保护环境贡献我们的微薄之力。
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