海洋叶片表层变薄,海水更容易受到极端变暖事件的影响

海洋热浪变得更强烈,更频繁

海洋很厚时,海洋表层可以起到缓冲海洋极端热量的作用,但是科罗拉多大学博尔德分校的一项新研究表明,这种“混合层”每年都在变浅。它变得越薄,就越容易加热。这项新工作可以解释近期的极端海洋热浪,并指出随着全球温度继续攀升,未来更频繁,更具破坏性的海洋变暖事件的发生。

CIRES客座研究员,本周研究的主要作者狄龙·阿玛亚(Dillon Amaya)在本周《美国气象学会解释极端事件的简报》中说:“海洋热浪将会更加强烈,并且在将来会更频繁地发生。”“而且我们现在正在理解其原因的机制。当混合层很薄时,加热海洋所需的热量就更少了。”

混合层-温度保持恒定的水-遮盖了海洋的20-200米顶部。它的厚度决定了热事件:它越厚,该层就越能起到缓冲作用,以保护下面的水免于进入的热空气。但是随着铠甲变薄,混合层变得更容易受到温度快速波动的影响。

“将混合层视为沸腾一壶水,” Amaya说。“一英寸的水烧开完全不需要时间,但是充满边缘的锅要加热就需要更长的时间。”

来自温暖海水温度的漂白珊瑚。

来自NOAA,NCAR和CU Boulder的Amaya和他的团队结合了海洋观测和模型,估计了1980年以来混合层的深度,并预测了未来。他们确定,在过去的40年中,该层在北太平洋的某些地区变薄了近3米(9英尺)。到2100年,混合层将更薄4米(12英尺),比今天减少30%。研究人员说,这种薄薄的混合层加上全球气温升高,将为海洋温度急剧波动奠定基础,从而导致更加频繁和极端的加热事件。

而且它已经在发生了。以东北太平洋的2019年热浪为例。弱风和较高的空气温度共同使太平洋水域变暖约3摄氏度(5.5华氏度)。这组作者发现,稀薄的混合层最有可能导致了温水的激增。而且情况还会变得更糟。

“如果您采用与2019年相同的风和海洋条件,并将其应用于2100年的估计混合层,您将获得比我们在2019年所说的温度高6.5摄氏度(12华氏度)的海洋热波,”天啊“这样的事件将彻底摧毁美国西海岸的敏感海洋生态系统。”

Amaya还指出,随着气候持续变暖和混合层继续变薄,科学家可能会开始失去预测逐年海洋表面温度的能力。如果没有准确预测海洋温度的能力,渔业和其他沿海作业可能会处于危险之中。

其他研究也表明,海洋热浪在将来会变得越来越普遍,但是没有很多人探讨了根本原因:海洋动力学和物理学。“为了在模型中模拟这些事件并帮助预测它们,我们必须了解造成这种情况的原因,” Amaya说。

参考:“混合层深度的长期变化会影响北太平洋海洋热浪吗?” Dillon J.Amaya,Michael A.Alexander,Antonietta Capotondi,Clara Deser,Kristopher B.Karnauskas,Arthur J.Miller和Nathan J.Mantua,2021年1月27日,美国气象学会公报。
10.1175 / BAMS-D-20-0144.1

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