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Science子刊:中科院大气所成里京研究组找到全球变暖新证据

摘要 : 2017年3月10日,国际顶尖学术期刊《Science》旗下《Science Advances》杂志上在线发表了中国科学院大气物理研究所成里京博士研究组的一篇研究论文

2017年3月10日,国际顶尖学术期刊《Science》旗下《Science Advances》杂志上在线发表了中国科学院大气物理研究所成里京博士研究组的一篇研究论文,研究论文题为改进的历史(1960-2015)海洋热含量变化估计”(Improved estimates of ocean heat content from 1960 to 2015)。成里京博士为论文第一作者和通讯作者。

温室气体不断排放使得地球系统“困住”了更多的热量,直接驱动了全球变暖。这些能量90%以上都存储在海洋中,因此海洋热含量变化是气候变化的一个核心指针,对过去海洋热含量进行估计是气候变化研究的一个重要任务。然而,过去海洋到底变暖了多少?这一直是一个具有争议性的问题:不同国际机构基于海洋观测得到的估计各不相同、差异极大。海洋观测的不足及其分布的不均匀是过去海洋热量变化估计不准确的最大原因。过去海洋观测主要依靠船舶,得到的观测非常稀少而且主要分布在北半球中纬度人类活动较多的区域。直到本世纪,一个新的海洋观测网:Argo系统的构建使得海洋观测几乎能够覆盖全球主要的海域。

新研究提出了一个新的方法解决了这个问题:包括利用了气候模型的集合模拟结果提供多源补充信息、增加了观测的空间影响范围、使用集合最优插值方法等等。更重要的是,该研究利用近期较为丰富的海洋观测去评估重构的历史热含量变率在不同海盆和不同时间尺度的准确性,首次量化了由于历史观测不足导致的估计误差。基于这些进展,该工作提出了一个最新更准确的全球上层2000米历史海洋热含量的重构(图1),新的估计比国际政府间气候变化专门委员会第五次气候变化评估报告(IPCC-AR5)中的估计快约13%,反映了更快的全球变暖速率!

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OCEAN ENERGY BUDGET ESTIMATED BY CHENG ET AL. 2017. THE 93% OF THE ENERGY IMBALANCE OBSERVED FROM THE TOP OF ATMOSPHERE IS SHOWN IN YELLOW

原文链接:

Improved estimates of ocean heat content from 1960 to 2015

原文摘要:

Earth’s energy imbalance (EEI) drives the ongoing global warming and can best be assessed across the historical recor(that is, since 1960) from ocean heat content (OHC) changes. An accurate assessment of OHC is a challenge, mainly because of insufficient and irregular data coverage. We provide updated OHC estimates with the goal of minimizing associated sampling error. We performed a subsample test, in which subsets of data during the data-rich Argo era are colocated with locations of earlier ocean observations, to quantify this error. Our results provide a new OHC estimate with an unbiased mean sampling error and with variability on decadal and multidecadal time scales (signal) that can be reliably distinguished from sampling error (noise) with signal-to-noise ratios higher than 3. The inferred integrated EEI is greater than that reported in previous assessments and is consistent with a reconstruction of the radiative imbalance at the top of atmosphere starting in 1985. We found that changes in OHC are relatively small before about 1980; since then, OHC has increased fairly steadily and, since 1990, has increasingly involved deeper layers of the ocean. In addition, OHC changes in six major oceans are reliable on decadal time scales. All ocean basins examined have experienced significant warming since 1998, with the greatest warming in the southern oceans, the tropical/subtropical Pacific Ocean, and the tropical/subtropical Atlantic Ocean. This new look at OHC and EEI changes over time provides greater confidence than previously possible, and the data sets produced are a valuable resource for further study.

来源: Science Advances 浏览次数:0

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