大西洋和北极水混合在全球海洋
环流中发挥关键作用
大西洋经向翻转环流(AMOC)对调节地球气候至关重要。AMOC就像一条巨大的海洋传送带,将温水从热带地区向北移动,将冷水向南移动,调节热量在地球上的分布。由于AMOC的存在,使得包括英国在内的北欧地区与相似纬度的其他地区相比温度保持相对温和。AMOC的“下肢”(lower limb)是由大西洋深层、寒冷和高密度水的形成驱动的“传送带”部分,由72%的大西洋水和28%的北极水组成。一项发表在《自然·通讯》的新研究揭示了大西洋和北极水的混合在维持AMOC方面发挥的重要作用。
研究证明,在北海和大西洋交界处,温暖的大西洋咸水与寒冷的北极淡水之间的混合也是造成致密水形成很大一部分的原因。研究结果强调,气候模型需要准确表示这些水混合过程,以更好地预测未来的气候情景。模型必须准确模拟表面热损失与内部混合之间的平衡,以便真实地模拟致密水的形成。由于翻转环流在缓和英国和西欧的气候方面发挥着重要作用,因此使用能够真实捕捉这些混合过程的模型来了解AMOC将如何受到持续气候变化的影响非常重要。
欧洲研究称南极磷虾吸收的碳量
类似于沿海蓝碳栖息地
与沿海植被的蓝碳系统相比,公海远洋生态系统的碳封存潜力远未得到充分报道。
来自英国帝国理工学院、埃克塞特大学、丹麦技术大学等机构的科研人员,使用南极磷虾密度乘以评估的磷虾粪便颗粒排出率来估算上层海洋(0~20米)的粪便颗粒碳生产通量,基于二氧化碳的社会成本将磷虾碳封存通量估算值转换为美元,并将其与其他更知名的固碳源(如红树林、海草和盐沼)进行比较。
研究结果表明,仅仅南极磷虾一种远洋捕捞物种,通过其下沉的粪便颗粒吸收的碳量与沼泽、红树林和海草相似。由于其巨大的种群生物量、快速下沉的粪便颗粒以及颗粒实现碳封存所需的适度深度( 平均值为381米) , 南极磷虾粪便颗粒在每个生产季节(春季至初秋)可封存20 MtC(百万吨碳)。磷虾颗粒碳的储存时间至少为100年, 有些甚至可以到达北太平洋,其封存的碳量价值相当于40~460亿美元。研究人员指出,南极磷虾正受到极地快速气候变化和渔业扩张的影响,因此需要保护磷虾种群及其栖息地,以保存这一宝贵的碳汇。
沿海城市对气候变化适应缓慢
全球沿海城市是经济增长热点,但它们也容易受到海平面上升、海面温度升高和诸如风暴、洪水等其他灾害的影响——这些灾害都因为气候变化而越来越多。但气候变化的影响以及缓解这些影响的技术,因各个城市的地理位置和社会经济特征而有所不同。德国慕尼黑大学研究人员分析了183个研究中有关适应气候变化的工作,这些研究涵盖了全球199个沿海城市。
他们发现,城市适应措施的发展主要根据过去和当下的事件,而非气候风险及其他趋势的未来场景(如城市增长或贫困),这可能会增加城市的风险暴露和脆弱性。作者发现综述研究中的城市应对的主要威胁包括海平面上升、洪水、风暴潮、气旋和海岸侵蚀。
作者表明,高收入国家的城市政府更倾向于建造基础设施或制度性应对措施,如修建大型堤坝或调整城市规划,而中低收入的国家则更依赖家庭层面的行为适应,如抬高个人住房或加强邻里支持来应对洪水。研究人员还强调,关于中低收入国家沿海城市的适应措施或特定类型的适应策略( 如基于生态系统的适应),没有太多公开信息。
研究者在珊瑚骨骼中发现微塑料
大约70%进入海洋的塑料垃圾都不知去向,这长期以来都让科学家感到困惑。
一个国际研究团队推测,珊瑚可能吸收了海洋中的微塑料,成为了微塑料的海洋“沉积池”。他们在发表于《整体环境科学》上的研究中发现,珊瑚解剖结构的三个部分——表面粘液、组织和骨骼——均含有微塑料。
研究团队在泰国西昌岛海岸收集了4个物种的27个珊瑚样本,并通过一系列化学清洗分解每个解剖层,以便于测定。他们在样本中共发现了174个微塑料颗粒,大部分尺寸在101至200微米之间,接近人类头发的宽度。其中38%的微塑料分布在表面粘液中,25%分布在组织中,37%分布在骨骼中。主要塑料类型为尼龙、聚乙炔和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
这项研究弥补了野生珊瑚中微塑料积累数据的不足,或可说明珊瑚是海洋中微塑料的“沉积池”,因为珊瑚死亡后,骨骼仍会保持完整,可能会将其内沉积的微塑料保存数百年。
思韦茨冰川坍塌时间可能会推迟
南极洲的思韦茨冰川是西南极冰盖中最为脆弱的部分,如果这块冰盖完全融化, 全球海平面可能会上升65厘米;而思韦茨冰川的消失又会破坏西南极冰盖的稳定性,进而导致海平面上升数米。因此,科学界成立了国际思韦茨冰川合作组织( ITGC),以研究并预测这块“末日冰川”坍塌的时间,但思韦茨冰川和冰架复杂的环境让预测变得非常困难。
据《科学》新闻消息,在于英国剑桥举行的英国南极调查局(BAS)会议上,研究人员得出结论,思韦茨冰川前部崩解的最坏情况在本世纪不太可能发生。ITGC的一个建模研究组的初步结果表明,在未来几十年内,思韦茨冰川依然会稳步融化后退,但不会崩溃,预计到本世纪末将导致海平面上升6厘米。
而在《地球的未来》(Earth's Future)杂志上发表的一项研究预计,在最糟糕的碳排放情景下,思韦茨冰川及其支撑的冰盖可能会在2300年前崩塌,导致海平面上升超过4米。
发表于《科学· 进展》(Science Advances)的研究中,研究人员发现即使思韦茨退到基岩的接地区域,也不会出现不稳定现象。
但在这些“好消息”之外,两个ITGC古气候项目表明,思韦茨冰川有着不可预测和快速变化的历史。数年前在思韦茨冰架上发现的多条裂缝也让科学家担心,冰架破裂导致的冰川消退可能比融化导致的消退更早发生。
超级厄尔尼诺过后,
地球遭遇了史上最严重的大灭绝
大约2.5亿年前,地球上发生了最大规模的大灭绝事件。这一事件被称为二叠纪末期大灭绝,当时80%以上的海洋物种和2/3的陆地物种消失了。通常认为,是西伯利亚的大规模火山喷发释放了大量二氧化碳,导致地球变暖, 引发了这次灭绝事件。
然而,发表于《科学》的一项研究提出,当时的超级厄尔尼诺事件引发的极端天气,推动了这次大灭绝事件。研究团队根据牙形石(这是一类已灭绝脊椎动物遗留下来的微小化石,往往具有各种尖齿或锯齿状结构)中的氧同位素,复原了当时海水表面温度的变化。
结果显示,起初特提斯洋和泛大洋普遍呈现为西边较暖、东边较冷的状态,但随着时间逐渐接近大灭绝,这种模式被打破了,这说明东部海洋表面周期性地变暖,就像今天的厄尔尼诺事件一样。研究者随后借助气候模型来重建当时的古气候,结果显示,随着二氧化碳浓度上升,地球上开始出现极为强烈的厄尔尼诺事件,其强度远超今天的厄尔尼诺,且持续时间长达7年。这导致天气和气候的变异性增加,生命难以生存。研究者表示,很可能是超级厄尔尼诺与其他因素共同发挥作用,导致了如此严重的大灭绝事件。
这些生物在近乎黑暗的环境下,
也能进行光合作用
一项发表于《自然·通讯》的研究表明,北冰洋冰雪覆盖下的生物可以在极低光照条件下进行光合作用。研究人员使用的是北极气候多学科漂流冰站观测计划(MOSAiC,迄今国际最大的北极科学考察计划)的数据。
MOSAiC团队曾在2019年将德国名为“Polarstern”的科考破冰船冰封在北极中部的冰层中一整年,以更好地了解北极气候和生态系统。这项新研究主要关注的是MOSAiC考察中的浮游植物和冰藻——这些生物负责北极中部冰层的大部分光合作用。
测量结果表明,在长期极夜结束后的几天内,栖息地几乎完全黑暗的条件下,植物的生物量会再次增加,表明它们已经开始进行光合作用。这项研究显示了北冰洋中生物在极低光照条件下进行光合作用的能力,但结果或许可扩展至全球海洋中,即海洋中的生物也许能在比之前认为的更深的地方进行光合作用。
多年冻土融化会导致北极野火增加
在北极和亚北极地区富含碳的土壤上,野火通常发生在相对温暖干燥的夏季。发表于《自然·通讯》的一项研究指出,预计气候变化造成的多年冻土急速融化会导致北极和亚北极地区野火增加,从而导致陆地碳净吸收量改变。
研究团队利用通用地球系统模式2(CESM2,一个模拟地球气候系统的气象模型),着手研究多年冻土融化的影响。在1850年至2100年间的历史和未来预测排放场景下的50次气候模拟中,作者分析了多年冻土融化和野火的快速变化。这个模型预测,与历史时期相比,21世纪中后期西伯利亚和加拿大等地区的多年冻土活动层厚度将显著增加,土壤含冰量将迅速减少。
未来气候场景下温度升高还和土壤水分快速减少有关,因为土壤融化加剧会导致水分向下渗透,远离地表。土壤水分的骤减与地表气温上升、相对湿度下降相关,进一步加剧了气温升高的影响。作者指出,土壤水分的这些改变或与高纬度地区(如西西伯利亚和加拿大)预测的在21世纪末野火加剧相关。这项研究强调了改进建模技术的重要性,这些技术需考虑复杂的环境相互作用,如多年冻土融化和土壤组成,这些都会受到人为气候变化的影响。
来源:海洋世界文化无限,原载于《海洋世界》2024年10期
未来两天海洋环境预报
预计明天,
渤海、黄海、东海北部有1.8到2.8米的中浪到大浪区;
东海南部、钓鱼岛附近海域、台湾以东洋面有1.5到2.3米的中浪区;
台湾海峡有1.8到2.8米的中浪到大浪区;
巴士海峡、南海有3到4.5米的大浪到巨浪区;
北部湾有1.7到2.3米的中浪区。
预计后天,
渤海、黄海、东海北部的大浪区维持,浪高2到3米,并拓展至东海南部、台湾海峡、台湾以东洋面,浪高3到4米;
巴士海峡、南海北部、中部的大浪区维持,浪高3.5到5米;
南海南部的大浪区维持,浪高2到3.5米;
北部湾将生成新的大浪区,浪高2到3米。
1月13~17日西北太平洋海浪数值预报
美丽海岛海域海况
预计明天,
永兴岛、黄岩岛附近海域有3~3.5米的大浪,分界洲岛、蜈支洲岛、永暑礁附近海域有2.5~2.8米的大浪,川山群岛附近海域有2.2米的中浪,以上海岛都不适宜乘船出行;
平潭岛、海陵岛、南三岛、东海岛附近海域有2米的中浪,觉华岛、长山群岛、菩提岛、长岛、刘公岛、灵山岛、连岛、嵊泗列岛、岱山岛、东极岛、普陀山、大陈岛、洞头岛、南麂岛、湄洲岛、东山岛、钓鱼岛、万山群岛、涠洲岛附近海域有1.3~1.7米的中浪,这些海岛较适宜乘船出行和海岛游玩;
我国其他美丽海岛附近海域都是轻浪,海况不错,非常适宜乘船出行和海岛游玩。
美丽海岛是指以下的35个海岛:
觉华岛、长山群岛、菩提岛、长岛、刘公岛、灵山岛、秦山岛、连岛、崇明岛、嵊泗列岛、岱山岛、东极岛、普陀山、大陈岛、玉环岛、洞头岛、南麂岛、嵛山岛、三都岛、平潭岛、湄洲岛、东山岛、钓鱼岛、南澳岛、万山群岛、川山群岛、海陵岛、南三岛、东海岛、涠洲岛、分界洲岛、蜈支洲岛、永兴岛、黄岩岛、永暑礁。
更多滨海旅游预报 尽在中国海洋预报
nload="this.removeAttribute('width'); this.removeAttribute('height'); this.removeAttribute('onload');" />
PC端可登录中国海洋预报网http://www.oceanguide.org.cn
nload="this.removeAttribute('width'); this.removeAttribute('height'); this.removeAttribute('onload');" />
移动端可使用中国海洋预报微信小程序
进入“中国海洋预报”微信小程序
进入“全球海啸预警”微信小程序
nload="this.removeAttribute('width'); this.removeAttribute('height'); this.removeAttribute('onload');" />