人類擁有記憶,它會塑造我們是誰,我們將成為誰。憑借記憶所形成的經(jīng)驗越多,我們就越有能力采取下一步行動。而海洋,在某種程度上,也有屬于自己的記憶。海洋記憶,一個相對較新的術(shù)語,最近,《科學(xué)》上的新研究表明,由于人為造成的氣候變化,海洋正在“失去記憶”,而這會如何改變我們的未來,目前仍未可知。
根據(jù)這篇研究,我們了解一下,什么是海洋的記憶,以及它的丟失對海洋和地球的未來意味著什么。
什么是海洋記憶?
雖然海洋記憶聽起來是一個很通俗易懂的名詞,但如果更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑?,其術(shù)語名稱應(yīng)該是“海洋溫度的持續(xù)性”。因為海洋有巨大的吸熱能力,所以溫度變化比空氣慢(參考物理學(xué)的比熱容概念)。舉例來說,我們每個人可能都會有這樣的體會,在夏天,即便天氣極其炎熱,但是當(dāng)潛入海水中游泳時,恐怕就會被冰冷的海水嚇一跳。
初中物理的比熱容試驗
正如前面說的,這是因為,海洋的熱容比陸地大得多,這意味著如果想要讓海洋升高同樣的溫度,需要更多地?zé)崃酷尫拧?/p>
在2019年,研究人員就發(fā)現(xiàn),就溫度而言,太平洋深處的溫度比地球其他海洋區(qū)域低“幾個世紀(jì)”。例如,海洋最深處仍然持續(xù)著數(shù)百年前地球進(jìn)入小冰期時所帶來的的反應(yīng)。也就是說,雖然目前我們的氣候變暖導(dǎo)致了海洋的某些部分正在發(fā)生變化,但海洋最深的角落仍然“記得”地球上一個更冷的時代,甚至這個角落可能仍然在繼續(xù)變冷。
這種海洋對地球溫度變化的記憶是至關(guān)重要的,因為它是我們整個地球氣候系統(tǒng)(包括海洋、陸地和大氣)具備可預(yù)測性的根源。研究人員發(fā)現(xiàn),海洋的記憶在很大程度上受海洋表層的控制。這一層是海洋與大氣的交界處。在這一水氣交界層,由于風(fēng)的帶動作用,使得兩層之間有交換過程,從而在數(shù)十米深的海水區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生了大致均勻的鹽度和溫度。
較深的混合層具有較高的熱含量,這意味著它們具有較高的“熱慣性”,從而使得該層的水的變化更加緩慢。就像一個墊子一樣,保護(hù)海洋中最深、最“記憶”密集的部分免受外部變化的影響。
但隨著我們氣候變暖程度的加深,這種緩沖能力可能正在縮小。緩沖能力的減弱甚至消失,相當(dāng)于破壞了深層海水的“保護(hù)層”,所以對地球長期的氣候記憶的“儲存”就更難,進(jìn)一步導(dǎo)致我們的氣候變化也更難預(yù)測。
氣候變化給海洋記憶帶來什么影響?
本項研究利用模型進(jìn)行模擬預(yù)測,來分析海洋記憶的逐年變化情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),氣候變化導(dǎo)致海洋記憶的持續(xù)減少,從而進(jìn)一步傳導(dǎo)使得溫度的變化越來越不可預(yù)測。根據(jù)模型預(yù)測,到21世紀(jì)末,世界大部分地區(qū)的海洋記憶將減少,甚至在某些地區(qū)完全消失。據(jù)報道,預(yù)計印度洋、南中國海和東南亞附近海域的變化最為顯著。
當(dāng)然,其他因素可能與海洋記憶下降有關(guān),如“洋流和大氣與海洋之間能量交換的變化”。盡管如此,作為保護(hù)層的混合層深度變淺并導(dǎo)致海洋記憶衰退的情況發(fā)生在全球所有地區(qū),這使得它成為影響未來氣候預(yù)測的一個重要因素。
海洋記憶的減少意味著未來越來越多不可預(yù)測的氣候事件發(fā)生,如熱浪。雖然熱浪有時可以在實際發(fā)生前一年預(yù)測,但海洋記憶的萎縮可能會降低研究人員預(yù)測海洋未來的準(zhǔn)確性。這也可能對漁業(yè)產(chǎn)生影響,因為該行業(yè)的許多工作都依賴于預(yù)測海洋的未來狀況。當(dāng)然,海洋會影響陸地上的天氣、溫度和降水量,這可能會造成更大的不可預(yù)測性。