中新網(wǎng)北京9月11日電 (記者 孫自法)“海水是咸的”雖是眾所周知，但全球海洋鹽度長期空間如何變化需要科學(xué)家持續(xù)監(jiān)測(cè)研究。由中國科學(xué)家聯(lián)合瑞士、美國同行最新合作完成的海洋鹽度數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，海洋咸、淡差異加劇，全球水循環(huán)加速。
這一氣候變化和海洋生態(tài)領(lǐng)域重要科研進(jìn)展的研究論文，近日已在國際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《氣候雜志》(Journal of Climate)發(fā)表。該研究構(gòu)建出一套更為準(zhǔn)確的、大于60年的長時(shí)間序列全球海洋鹽度格點(diǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步證實(shí)海洋“咸變咸、淡變淡”的鹽度長期空間變化格局，并首次給出海洋0-2000米深度的平均鹽度變化趨勢(shì)，提出一個(gè)新的過去半世紀(jì)全球水循環(huán)變化估計(jì)。
新的鹽度數(shù)據(jù)和國際已有數(shù)據(jù)的對(duì)比示例。新數(shù)據(jù)(黑色)顯示出非常好的時(shí)間連續(xù)性，消除了大部分?jǐn)?shù)據(jù)中存在的虛假“鹽度漂移”。中科院大氣所研究團(tuán)隊(duì) 供圖
海洋鹽度可估算水循環(huán)變化
論文第一作者兼通訊作者、中國科學(xué)院大氣物理研究所成里京副研究員介紹說，水循環(huán)是聯(lián)系地球各圈層和各種水體的“紐帶”，是地球各圈層之間能量轉(zhuǎn)移的重要通道和氣候系統(tǒng)的核心過程之一，水循環(huán)的變化對(duì)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活有關(guān)鍵影響。
海洋鹽度是水循環(huán)的一個(gè)指針，可用來估算水循環(huán)的變化。中科院大氣所團(tuán)隊(duì)采用自主研發(fā)的格點(diǎn)化技術(shù)，構(gòu)建出一套新的1960年至今的覆蓋全球海洋0-2000米深度的鹽度格點(diǎn)數(shù)據(jù)，并在國際上首次利用2005年之后具有近全球覆蓋的數(shù)據(jù)，對(duì)重構(gòu)的鹽度數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性進(jìn)行系統(tǒng)性驗(yàn)證。
全球海洋鹽度變化的空間結(jié)構(gòu)：上圖為上層2000米鹽度的氣候平均態(tài)；中圖為上層2000米鹽度的變化線性趨勢(shì)(1960-2018年)；下圖為各個(gè)海盆緯向平均從0到2000米的鹽度變化趨勢(shì)。中科院大氣所研究團(tuán)隊(duì) 供圖
水循環(huán)變化驅(qū)動(dòng)海洋咸淡差異
成里京指出，新數(shù)據(jù)表明，過去60年，鹽度相對(duì)較低的太平洋在進(jìn)一步變淡，淡化最明顯的海域?yàn)橹袊R近的西北太平洋以及澳大利亞以東海域；相反，鹽度相對(duì)較高的大西洋中低緯度區(qū)域顯著變咸，而大西洋極地區(qū)域顯著變淡，主要由于冰蓋和海冰融化引起的淡水注入海洋導(dǎo)致；在印度洋，鹽度表現(xiàn)出南北相反的變化。總體而言，自1960年以來，全球海洋上層2000米“高-低”鹽度差異已增大1.6%，而海表鹽度差異已增加7.5%。
他認(rèn)為，海洋“咸變咸、淡變淡”的鹽度變化主要由全球水循環(huán)“干變干、濕變濕”的變化驅(qū)動(dòng)，根據(jù)最新研究利用新的鹽度格點(diǎn)數(shù)據(jù)推算，自1960年以來的全球水循環(huán)變化——全球“干變干，濕變濕”水循環(huán)格局已經(jīng)加劇(即全球平均氣溫每上升1攝氏度，水循環(huán)加劇2-4%)。而通過與氣候模式模擬結(jié)果結(jié)合發(fā)現(xiàn)，人類活動(dòng)是造成海洋鹽度格局變化加速的主要原因，這反映了人類活動(dòng)對(duì)海洋環(huán)境的另一項(xiàng)“改造”。
1960-2017年0-2000米“鹽度差指數(shù)”的時(shí)間序列，背景圖為積云和降水(圖片： 王習(xí)麟)。中科院大氣所研究團(tuán)隊(duì) 供圖
成果估算預(yù)警干旱、降水加劇
成里京表示，基于最新研究成果估算，如果本世紀(jì)全球氣溫比工業(yè)革命前升高2攝氏度(《巴黎協(xié)定》目標(biāo)的上限)，全球水循環(huán)將至少加強(qiáng)4-8%，這意味著更為劇烈的蒸發(fā)(特別是在已經(jīng)較為干旱的區(qū)域)和更為強(qiáng)烈的降水(特別是在降水已經(jīng)較多的地區(qū))。
其中，蒸發(fā)更為劇烈意味著干旱的地方將變得更為干旱，也容易帶來野火，直接威脅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全，影響人民生命和財(cái)產(chǎn)安全；更為劇烈的降水則更容易造成更大的暴雨、洪澇等氣象災(zāi)害。同時(shí)，臺(tái)風(fēng)天氣下降水強(qiáng)度將加大，未來沿海、小島和低洼地區(qū)將會(huì)面臨更嚴(yán)峻的防護(hù)壓力。
成里京透露，科學(xué)家合作完成并發(fā)布的最新鹽度數(shù)據(jù)(IAP-Salinity)除應(yīng)用于全球水循環(huán)研究外，鹽度變化對(duì)大洋環(huán)流、海洋生物地球化學(xué)過程有重要影響，包括：極地鹽度變化會(huì)改變海水密度，對(duì)大西洋經(jīng)圈翻轉(zhuǎn)環(huán)流有關(guān)鍵調(diào)制作用，進(jìn)而影響全球天氣和氣候；鹽度變化會(huì)改變局地海水密度，影響海洋的層結(jié)穩(wěn)定性，進(jìn)而調(diào)節(jié)海洋垂向能量、物質(zhì)、碳交換強(qiáng)度，影響海洋生態(tài)系統(tǒng)和漁業(yè)資源。(完)