【海洋观点】重建全球海洋温度历史变化的方法

海洋吸收了大部分由于人为排放温室气体而储存在气候系统中的多余能量，导致热膨胀和海平面上升。因此，海洋在地球能量平衡中起着重要作用。对未来人为变暖的观测限制关键取决于对过去海洋热量含量（OHC）变化的准确估计。

然而，在20世纪90年代之前，大多数海洋温度测量值都不超过700米。而自2006年以来，利用Argo系统才实现近乎全球范围的数据覆盖，其浮标全部部署深度达2000米。早期的观测结果在地理分布上更为稀疏，仅限于深度较低的区域（船载电导率、温度和深度演变除外），且不足以在20世纪50年代之前对海洋热含量（OHC）进行准确的全球估算。

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法国国立空间研究中心的研究人员提出了一种方法来重建全球全深度覆盖的海洋温度变化。基于观测数据，研究人员量化了从1871年到2017年被动温度和OHC的时空变化。“被动”是指假设温度异常表现为被动示踪剂集在海面上通过时间平均气候海洋运输过程进入海洋内部，包括平流、混合和湍流扩散。这些时间平均过程通过格林函数（GF）表示，它们将表面属性与海洋内部的表面属性联系起来。

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研究人员从1871年开始重建OHC，结合了观测到的海面温度的时间序列和GF。对于1995-2017的重建使用了3D海洋温度观测值。

研究发现全球2000米以上的海洋在此期间吸收的热量为0.30±0.06 W/m2，2000米以下为0.028±0.026 W/m2，年代波动较大。自1871年以来的总OHC变化估计为436±91×1021J，且在1921-1946（145±62×1021J）期间增加，与1990-2015年期间一样大。通过与直接估算进行比较，推断在1955-2017年期间，由于海洋运输变化引起的热量传输，导致了一半的大西洋变暖以及低纬度到中纬度的热膨胀海平面上升。

文章来源： [url=]中科院海洋科技情报网[/url]