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大洋深海区隐藏巨大热能 保地球不受后天式灾难

http://www.kexue.com 2011-09-20 10:17:55 搜狐科学  发表评论


深海含有巨大的热能

  据国外媒体9月20日报道,美国国家大气研究中心(National Center for Atmospheric Research, NCAR)最新的分析研究表明,地球上的深海区隐藏着大量的热能,使地球温度在十年或者更长时间内保持平稳。但研究人员称,这部分热能早晚得找上门来,可能将以另一种形式昭示气候变化。

  这项研究根据计算机模拟全球气候,发现海洋1000英尺(300米)深处是过去十年内“失踪的热能”隐藏之地。研究结果还表明在下个世纪还会有几个这样的的十年间隔期,即使全球变暖趋势继续下去,也会在某个十年里,一部分热量被海洋隐藏起来。NCAR高级研究员杰拉德•弥尔(Gerald Meehl)是该研究报告的首席作者,他说:“我们将看到全球变暖在未来的一段时期处于沉寂期。不过,沉寂期可能只持续大约十年左右,而气候变暖又将恢复。这项研究说明了为什么全球气温的上升不会呈直线形。”

  在21世纪的前十年,温室气体排放量继续攀升,卫星测量数据显示,进入环境系统的热能和从环境系统里释放出来的热能之间的差额实际上增加了,这意味着,一部分热量可能隐藏在地球上的某个地方。

  NCAR的研究人员人凯文•崔伯斯(Kevin Trenberth)和约翰•法苏洛(John Fasullo)于2010年在《科学》杂志里撰文指出,在稳定的气候状态下,进入环境系统的热能和从环境系统里释放出的热能差不多,但如今的气候状态并不稳定。温室气体增多意味着进入地球环境系统里的热能多于从环境系统里释放出来的热能,但半数进入环境系统里的热能“消失”了,并可能会最终再次出现。崔伯斯和法苏洛在报告中称:“半数热能没有被统计在案,这部分热能没有离开气候系统,但没有被卫星、海洋传感器等技术监测出来,它们可能潜藏在深海区,在这些地方传感器不起作用。引起差额的部分原因也可能是卫星或传感数据测量或处理过程不准确。但有必要追踪气候系统里的热能, 这样我们就能了解发生了什么,以预测未来的气候。”

  为了寻找“失踪的热能”藏匿之所,杰拉德•弥尔和他的同事利用由NCAR、能源部与其它机构的的科学家共同开发的软件工具—全球气候模型(NCAR Community Climate System Model)的强大功能模拟大气、陆地、海洋和海冰之间复杂的相互作用,进行了五次全球气温的模拟。模拟基于对未来人类活动的温室气体排放量的预测,表示在本世纪气温将上升几度。但每次模拟都显示,气温在稳定了近十年后才再度攀升。例如,一次模拟显示,全球平均气温在2000年和2100年之间的100年内上升了约2.5 华氏度(1.4摄氏度),但在这100年内有两个10年,气候变化处于沉寂期。模拟结果表明,在这些十年间隔期间,多余的能量进入海洋。由于海洋环流的变化,海洋的吸收率也会发生变化。海洋1000英尺(300米)深处在沉寂期吸收的热量比其它时期多18%至19%以上。崔伯斯说:“这项研究表明,失踪的热量确实深埋在海洋里。热量并没有消失,所以它不能被忽略,这部分热量早晚得找上门来,可能将以另一种形式昭示气候变化。”

  模拟实验还表明,在沉寂时期的海洋变暖在不同区域有不同的表现。在间隔期,整个热带太平洋的平均海洋表面温度降低,而在高纬度地区,海洋表面温度升高,尤其是大约南纬30°和北纬30°之间的太平洋和北纬35° 和北纬40 °的大西洋,在那里海洋表面吸收更多的热量,并储存到海洋深处。

  弥尔表示,拉尼娜和厄尔尼诺事件可以覆盖在图表上的间隔期,也就是说,在十年的间隔期发生了拉尼娜和厄尔尼诺现象。当全球气温略有下降,就是拉尼娜现象期间,寒流到达热带太平洋表面;当全球气温略有上升,就是厄尔尼诺现象期间,这些水域比较温暖。据悉,拉尼娜是指赤道太平洋东部和中部海面温度持续异常偏冷的现象,是热带海洋和大气共同作用的产物。与拉尼娜现象正好相反,厄尔尼诺现象泛指赤道附近的东部太平洋表层海水温度上升引起的气候异常现象。

  这项模拟实验是NCAR的耦合模式比较计划第5期(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5,CMIP5)的一部分,得到美国能源部科学办公室的支持。研究报告发表在《自然气候变化》网上。(尚力)

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