大洋能量探究 了解海洋的气候密码

作为全球经济的一个主要驱动力，海洋承载了90%以上的世界贸易，维系着距海岸100公里以内全球40%的人类生活。海洋内部的洋流运动以及海陆之间的热力差，塑造了地球上风格迥异的自然景观和复杂多样的天气气候现象。在气候变化影响日益严重的今天，更精密地观测海洋、深入了解海洋的气候密码，比以往任何时候都显得更加重要。

深海大洋如何获取能量？

中国海洋大学海洋与大气学院院长林霄沛教授说，海洋的能量，其实最主要来源来自于太阳，分成两种：一种是由于太阳辐射给带来的热能，这个是最大的。其次就是由于太阳照耀到地球上，引起地球的风，风输注入给海洋的机械能，形成了让海洋运动的动能。除此之外，驱动海洋环流能量，还包括潮汐运动，主要来自于月球和太阳，以及地球内部的地热。

数据分析发现，风既可通过大洋环流向海洋输入能量，又可通过海浪向海洋中输入机械能。当风输入海洋的能量产生变化时，海洋环流就会发生相应的改变，导致海洋里面热量分配发生改变，最终表现为海水特别是海表面的温度异常。

大洋能量如何从海洋表层传递到海洋深层？

热量深入海洋的这个过程，主要就是要通过海洋内部的混合，那么这个混合的过程，实际上就会把热量从上层海洋搅拌到深层海洋。这是一个途径。第二个途径，就是通过风输入到海洋的这个动能。一开始也是主要作用在海洋的表层和上层。主要就集中在海洋的上100米。那么100米以下它也是要通过一些特殊的过程，比如说有中尺度涡流，再配合上海洋的里的一些向下传播的波动。它们就像一个通道一样，可以把这个能量从上层传递到深层大洋，最终驱动深层大洋的变化。

如何导致环流所带来的热量输送的变异？

由于风力是驱动海洋环流的主要动力之一，因此海表风加速导致了平均海洋环流加速。而分析结果也表明，这种延伸至深海的海洋环流加速主要是由行星尺度的海表面风加速引起的。

首先，海洋环流加速，意味着海洋对热量进行再分配的过程加速。更强大的热带洋流能把更多温暖海水带到高纬度地区，北极冰川的融化速度可能会因此加快。高纬度地区变暖也可能改变天气模式，影响区域气候。其次，海洋环流加速有可能导致热量在垂直方向上交换增强，更多热量进入深海，增加海洋深处的热量储存，帮助减缓陆地变暖。此外，由于二氧化碳在温水中溶解度较低，可能会削弱海洋对大气二氧化碳的吸收作用。最后，海洋环流加速可能会对海洋生态系统、渔业资源等产生重要影响。

中国科协科普部

新华网

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