专访｜俞永强：气候变暖带来的海洋热浪、酸化、缺氧都会影响海洋生态系统 - 海洋环境监测系统

随着人类活动加剧，人为温室气体排放增加，近几十年来，海水温度持续攀升。今年6月，全球多个国际权威气候监测机构发布的数据显示，全球平均海面温度不断创下同期新纪录。

英国《新科学家》网站近日报道，越来越多证据表明，极端温度正对海洋及其生态系统造成严重破坏，将海洋推到了灾难边缘。

“如果大气二氧化碳浓度不断增加，溶解在海洋里的二氧化碳浓度增加造成海洋酸化，对珊瑚、贝类的影响可能是‘灭顶之灾’。”中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室（LASG）研究员俞永强说，在气候变暖为主要特征的气候变化背景下，海洋热浪、海洋酸化、海水缺氧是影响海洋生态系统的主要因素。

中科院大气所研究员俞永强

俞永强在中科院大气所毕业后留在中科院LASG，主要研究方向就是发展地球系统数值模式并通过数值模拟的方法研究气候变化的机理和预估人类活动对气候变化的影响，以及研究在不同排放情境下的未来的气候变化趋势。他是IPCC第六次评估报告（AR6）第一工作组主要作者，与全球顶级的科学家一起完成了IPCC AR6第一工作组报告的撰写。

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气候变暖背景下的海平面变化是历次IPCC气候变化评估报告的关注焦点之一，AR6报告第九章综合评估了与海平面相关的最新监测和数值模拟结果，指出目前的海平面上升速率处于加速状态（3.7 mm/a)，并会在未来持续上升，且很可能呈现不可逆的趋势。

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其中低排放情景（SSP1-1.9）和高排放情景（SSP5-8.5）下，到2050年，预估全球平均海平面（GMSL）分别上升0.15m-0.23m和0.20m-0.30m；到2100年，预估GMSL分别上升0.28m-0.55m和0.63m-1.02 m。

气候变化对海洋环流会产生怎样的影响？海温升高对海洋生态系统会带来哪些影响？海平面上升对我们意味着什么？针对这些问题，俞永强接受了澎湃新闻（www.thepaper.cn）专访。

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以下为对话全文：

海洋热浪、酸化、缺氧都会影响海洋生态系统

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澎湃新闻：科学上主要是从哪些方面研究气候变化的？

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俞永强：针对气候变化的研究主要有三个方面，包括检测、归因和预估。所谓检测就是根据历史资料，看看工业革命以来甚至在地质历史上已经发生哪些气候变化，比如气温、降水、海平面和海冰等怎么变，不同区域之间有什么变化，这只要有器测资料或者古气候代用资料就可以做了，这就是气候变化的检测，主要关注长时间持续的气候变化趋势。

归因研究是指分析到底哪些因素导致了气候变化，比如太阳活动、火山爆发等自然因素也可能带来气候变化，这是自然因素导致的气候变化。我们现在谈到的气候变化是指人类活动排放温室气体或者气溶胶等导致的气候变化，这要跟自然因素导致的气候变化有所区分，我们要研究哪些人类活动导致了气候变化，分析这些因素后，去研究如何控制。

还有一项研究是对未来的预估。考虑在不同温室气体排放情境下，未来的气温、降水、海平面等会发生怎样的变化。

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当前气候变化研究的主要目的之一为国际气候变化决策制定服务，因为气候变化不仅是科学问题，同时是一个社会经济问题和国际政治问题。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC) 是开展全球气候变化科学评估的政府间组织，IPCC组织全世界相关研究方向的一流学者对全球范围内有关气候变化及其影响以及减缓和适应气候变化措施的科学、技术、社会、经济方面的信息进行科学评估，并根据需求为联合国气候变化框架公约提供科学技术咨询。科学家们给出科学依据后，政府决策者来制定政策，决定该怎样减排。

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澎湃新闻：气候变化对海洋环流会产生怎样的影响？

俞永强：气候变化对海洋环流产生的影响是方方面面的，主要体现在三个方面，第一是海水变暖，海洋热浪事件增加。极端海洋热浪对海洋生态系统影响很大，特别是还会影响到近海的海水养殖产业，我国是海洋养殖大国，水产养殖对GDP和粮食安全的贡献也很大，但由于全球变暖所导致的海水热浪、超强台风等极端天气每年都会对海水养殖造成损失。

第二是大气的二氧化碳浓度在增加，目前研究认为人为排放的二氧化碳大约一半留在大气里，还有一半左右被海洋吸收，吸收了之后，变成碳酸根或者碳酸氢根的形式存在，使海洋酸化。海洋酸化对珊瑚、贝类的影响有可能是“灭顶之灾”。而海洋又是一个复杂的生态系统，如果珊瑚礁受到影响，围绕着珊瑚礁一系列的生态系统就会受到重大的影响。因此，海洋酸化影响的不仅是某种海洋生物，而是整个海洋生态系统。

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第三方面的影响是海洋的缺氧，海洋动物都是通过鳃来吸收水中的溶解的氧气，现在观测到，随着全球变暖，海水的含氧量也在下降，这也会对海洋生态也会有重大的影响。

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全球变暖带来极端海平面上升

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澎湃新闻：海洋温度升高，如何影响到陆地上的降水？

俞永强：从物理上来讲，所有的大气环流运动的能量供应主要是来自于下垫面的加热，海洋对大气的加热要远比陆地有效，因为海洋的面积比陆地要大，而且大气中的水汽绝大部分来自海洋蒸发，通过大气环流运输到陆地上才能变成降水。因此，海水温度越高越容易蒸发，蒸发量就越大，简单的说就是海温升高会给整个地球系统提供更多的水汽来源以及能量来源，同样的天气系统就会带来更多的降水。

比如台风，台风的生成条件必须发生在海水温度超过27.5摄氏度甚至28摄氏度以上的海面上，在全球变暖的背景下，暖的海水的范围和强度越来越大，越来越有利于台风的生成，从水热条件来讲，特别是有利于强台风的生成。

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海水变暖还有一个后果是海水会产生热膨胀，会带来海平面上升。当前全球海平面正在快速上升，研究发现，海平面上升一半原因来自于海水的热膨胀，一半原因来自于气候变暖导致的冰川融化，比如说格陵兰冰川，南极冰川原来水都是以固态的形式储存在陆地上，气候变暖之后就变成液态流到海洋里边，这样也会使海水体积增加。

我们当前面临一个严峻的挑战就是在全球变暖背景下，海平面会不断的上升，并且由于台风也越来越强，可能造成极端的海平面也会在上升。

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澎湃新闻：什么叫极端的海平面上升？

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俞永强：海平面有一个平均海平面，也会在潮汐作用下发生变化，在天文大潮的时候，海平面是要比低潮的时候要更高，有的地方大潮可能几米甚至十几米，再叠加台风风暴潮的作用，海平面又会更高。在这种特殊情况下的海平面的变化，我们叫极端的海平面变化。

我们的沿海堤防建设时要考虑最极端的情形下海平面会达到多高，而不是平均海平面有多高。因此随着气候变暖，极端海平面升高，这就要求沿海的桥梁、防波堤等基础设施设计标准也要提高，以便减缓气候变化带来的风险。

对海洋生态系统的科学研究仍需加强

澎湃新闻：对海洋生态系统的研究现在处于一个怎样的水平？

俞永强：从科学上角度讲，我们对海洋生态系统的认知相对来说还比较薄弱，我们对海洋的物理过程的认知，相对于海洋生物化学过程的认知要素稍微要丰富一些，因为生态系统相对来说更复杂，目前已有的观测数据也相对来说比较少。

比如海温的观测数据，我们有超过150年的历史数据，但海洋生态的数据只有最近几十年的数据，因为科学研究首先要有数据，数据不足，研究的可靠性、质量肯定也会受到限制。

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海洋生态系统本身要比物理过程复杂得多，而海洋生态系统的数据又相对比较少，所以现在海洋生态方面研究进展，虽然这两年确实投入很多，但现在的研究还是远远不够的。

因此要更加关注海洋生态研究，其中有几个方面，一个是气候变化对近海生态系统的影响，特别是对于浒苔、赤潮等海洋生态灾害的影响，因为世界上大多数发达城市都在滨海；还有在全球尺度上，海洋生态系统对二氧化碳的吸收是怎样的，我们现在一直说全球排放的二氧化碳有一半被海洋吸收了，但是从物理上来讲，如果海水越来越暖，海洋生态系统破坏了，它对二氧化碳的吸收能力很有可能会减弱，这样的话意味着更多的二氧化碳有可能留在大气里面，反过来又会加剧全球变暖。所以生态系统的研究是非常复杂的，目前已有的一些生态系统数值模式里面还存在不少不确定的因素，需要我们去更进一步和更深入的研究。

澎湃新闻：您参与了哪些气候变化与海洋相关的国际合作？

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俞永强：IPCC报告撰写是一方面，国际上有很多海洋的大型的合作计划，包括各种海洋观测计划，有的是我们参与别的国家主持的，有的是我们自己在发起的，比如说最近是厦门大学焦念志院士发起“海洋负排放国际大科学计划”目前已汇聚全球33个国家70多所科研院校数百名专家学者，也是希望更好地了解海洋生态系统对碳循环的影响，并且希望研究是不是在生态系统中我们去做一些事情，能通过生态系统，海洋的生态系统中更多的吸收二氧化碳，然后使得减缓气候变化。

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提升海洋气候韧性必须要减排

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澎湃新闻：你觉得还有哪方面是需要提升去提高海洋气候韧性？

俞永强：目前的研究发现，温室气体排放是全球气候变暖最主要的影响因素，因此减排是第一位的，世界各国必须减少碳排放才有可能实现《巴黎协定》指定的升温控制在1.5摄氏度的目标。所以说这是最首要的问题，还是减小温室气体的排放。

各国政府制定了目标，中国也做了很多工作，但这件事一定是世界各国政府协调一起来做的，才能实现《巴黎协定》目标。

对普通公众而言，我们要从小事着手，从日常生活中去节能，比如空调尽可能不要开得太冷，公共交通出行等等。国外也有一些极端的案例，有的科学家放弃坐飞机而是坐十几个小时的火车出行，身体力行做一些改变。虽然不可能要求所有人都效仿类似的行为，但大家都可以从小事做起，朝着减排低碳的方向行动。

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