科學界發現海洋變暖速度仍在加快,將引致氣候災難危害人類安全

科學家發現過往海洋吸收大量氣候變化下的失衡熱量,導致海洋增溫,同時,全球海浪威力亦趨之加強,氣候災難危害人類(圖:Pexels)

全球暖化與海洋暖化密不可分。科學家近期發現,海洋吸收了極大量失衡的熱量並超出負荷,海洋變暖且海浪威力持續增加。但前景堪憂,因為海洋變暖仍在加快。人類必須應對氣候變遷改變海洋活動後造成的氣候災難。

人類活動排放大量的溫室氣體,熱量無法有效從地球消散,導致能量失衡使地球升溫。由於水的特性使其有效儲存熱能,93% 失衡無法消散的能量均被儲存於海水中。當海水溫度增加,由於熱脹冷縮的物理原理,海水體積亦隨之增加,造成海平面上升,危害全球沿岸居民的安全。單單考慮熱脹效應,不考慮冰川和冰蓋融化的結果,本世紀末海平面將會上升近 30 公分。但即使人類停止排放溫室氣體,科學家估計地球也需要幾十年的時間,才能使海洋溫度回復到以前的程度。

「每秒三個廣島原子彈爆炸」

地球氣候系統極為複雜,一直以來科學界都沒有足夠數據去理解海洋於氣候系統中扮演的角色。近期科學家計算出,自 1871 年起海洋已增加約 436 × 1021 焦耳的熱量,相當於一整年全球人類能源消耗量的一千倍。該研究的作者,牛津大學大氣物理學教授贊納博士(Laure Zanna)表示:「毫無疑問,我們將過多的能量排放到氣候系統中,最後這些能量被海洋吸收。」贊納教授也指出:「我們通常將這些數字與人類能源使用相比,讓它看來不那麼嚇人。」但環境學家努切特爾利(Dana Nuccitelli)計算出:「這個數字相等於 1990 至 2015 年,每秒有三個廣島原子彈爆炸。」

海洋變暖下海浪威力加劇

海洋變暖不單造成海平面上升,一項研究發現,海浪威力正顯著上升,並與海洋變暖有關聯。過往科學家已發現兩半球局部高緯度地區的海浪高度及海風速度均有增加,但一直未有研究證實全球性的海浪威力變化。加洲大學聖塔克魯茲分校(University of California, Santa Cruz)的科學家以「由風轉至海平面形式海浪的能量」定義海浪威力,並發現全球平均海浪威力自 1948 年起每年增加 0.4%。他們也發現,海平面溫度越高,海浪威力也越高。

海浪威力將直接影響沿岸地區(例如香港和台灣),各地區需要加強基礎建設來抵抗海浪。該研究的共同作者,西班牙坎塔布里亞大學(Universidad de Cantabria)的文特茲教授(Fernando J. Méndez)表示:「如果我們只單單靠海平面的上升幅度來進行風險評估,不考慮未來海浪威力也會隨之上升,我們將可能不足以抵擋氣候變遷的威脅。」

海洋變暖仍在加快

另一項研究則發現,海洋變暖速度仍然在加快,與以往氣候變遷預測模型的結果相符。該研究的作者,加州大學伯克萊分校(University of California, Berkeley)的豪斯法特(Zeke Hausfather)表示:「2018 年是地球地面第四熱的一年,也是地球海洋有紀錄以來最高溫的一年。」海洋溫度已由 2016 年起三年連創新高。即使海洋已盡力接收氣候變遷的影響,但也無可避免地超出負荷。

地球和海洋變暖無庸置疑,隨著越來越多證據表示全球暖化影響風暴、颶風、極端降雨,我們需要加強對海洋系統的觀察,以更準確地預測不同地區的海洋變化。我們要盡力減緩氣候變遷,並準備應對氣候變遷的威脅。

 

資料來源:

  1. Zanna, L., Khatiwala, S., Gregory, J. M., Ison, J., & Heimbach, P. (2019). Global reconstruction of historical ocean heat storage and transport. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 201808838. https://doi.org/10.1073/pnas.1808838115
  2. Reguero, B. G., Losada, I. J., & Méndez, F. J. (2019). A recent increase in global wave power as a consequence of oceanic warming. Nature Communications, 10(1), 205. https://doi.org/10.1038/s41467-018-08066-0
  3. Cheng, L., Abraham, J., Hausfather, Z. & Trenberth, K. (2019). How fast are the oceans warming? Science, 363(6423), 128-129. https://doi.org/10.1126/science.aav7619
  4. Harvey, F. (2019). Warming oceans likely to raise sea levels 30cm by end of century – study. The Guardian.
  5. Carrington, D. (2019). Global warming of oceans equivalent to an atomic bomb per second. The Guardian.
  6. Nieto, C. (2019). Upper-ocean warming is changing the global wave climate, making waves stronger. UC Santa Cruz.
洪天恒
洪天恒 6 文章
《明日科學》客席生物編輯,牛津大學—​拉德克里夫研究學人 (Oxford-Radcliffe Graduate Scholar),倫敦動物學會院士 (Fellow of the Zoological Society of London)。研究森林。熱心科學傳播,相信科學家有許多方式回饋社會,將艱深難懂的科研論文寫成面向大眾的科普故事是其一。

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