Havets temperatur som et vigtigt tegn, der afslører jordens opvarmning

Menneskelige aktiviteter har frigivet kuldioxid og andre drivhusgasser til atmosfæren, og resultatet er en ophobning af varme i jordens klimasystem, almindeligvis omtalt som "global opvarmning". Men hvor hurtigt er jordens opvarmning? Dette er et nøglespørgsmål for beslutningstagere, videnskabsmænd og den brede offentlighed.

Tidligere, den globale gennemsnitlige overfladetemperatur er blevet brugt i vid udstrækning som et nøglemål for global opvarmning. Imidlertid, en ny undersøgelse offentliggjort i AGU's Eos foreslår en bedre måde at måle den globale opvarmning på:overvågning af havvarmeindholdsændringer og havniveaustigning. Forfatterne kommer fra en række internationale samfund, herunder Kina (Institute of Atmospheric Physics, kinesiske videnskabsakademi), USA (NCAR, NOAA, og University of St. Thomas) og Frankrig (Mercator Ocean).

For at bestemme, hvor hurtigt Jorden akkumulerer varme, forskere fokuserer på Jordens energiubalance (EEI) - forskellen mellem indgående solstråling og udgående langbølget (termisk) stråling. Stigninger i EEI kan direkte tilskrives menneskelige aktiviteter, der øger kuldioxid og andre drivhusgasser i atmosfæren. Ekstra varme fanget af stigende drivhusgasser ender hovedsageligt i havene (mere end 90 procent er lagret der). Derfor, at måle den globale opvarmning, forskere skal måle opvarmningen af ​​havet.

På den anden side, amplituden af ​​det globale opvarmningssignal sammenlignet med naturlig variabilitet (støj) definerer, hvor godt en metrik sporer global opvarmning. Denne undersøgelse viser, at den tidsmæssige udvikling af havvarmeindholdet har et relativt højt signal-til-støj-forhold; derfor, det tager 3,9 år at adskille den globale opvarmningstrend fra naturlig variation. Tilsvarende for havniveaustigning, 4,6 år er tilstrækkeligt til at opdage klimaændringssignalet. Derimod på grund af vejret, El Niño-Southern Oscillation og andre naturlige variabilitetsfænomener, der er indlejret i den globale gennemsnitlige overfladetemperaturrekord, forskere har brug for mindst 27 års data for at opdage en robust tendens. Et glimrende eksempel er perioden 1998-2013, da energi blev omfordelt inden for Jordens system, og stigningen i den globale middeloverfladetemperatur aftog - nogle gange kaldes en "hiatus".

Denne undersøgelse tyder på, at ændringer i havets varmeindhold, den dominerende komponent i Jordens energiubalance, bør være en grundlæggende metrik sammen med havniveaustigning. Baseret på de seneste forbedringer af havovervågningsteknologier, især efter 2005 gennem autonome flydere kaldet Argo, og avancerede metoder til at rekonstruere den historiske havtemperaturrekord, forskere har været i stand til at kvantificere ændringer i havets varmeindhold tilbage til 1960, selvom der er en meget sparsom historisk instrumentpost før 2005. Havniveaustigning er bedst kendt siden 1993, hvor højdemålere først blev opsendt på satellitter for at muliggøre observationer af havniveauændringer med millimeter nøjagtighed.

Ifølge de mest opdaterede skøn, de 10 varmeste år i havet (angivet ved OHC-ændring på de øvre 2000 m) er alle i det seneste årti efter 2006, med 2015-2016 den varmeste periode blandt de seneste 77 år. Varmelagringen i havet udgør en stigning på 30,4×10 ²² Joules (J) siden 1960, svarende til en opvarmningshastighed på 0,33 watt pr. kvadratmeter (W m ^-2 ) i gennemsnit over hele Jordens overflade— og 0,61 W m ^-2 efter 1992. Til sammenligning, stigningen i havets varmeindhold, der er observeret siden 1992 i de øverste 2000 meter, er omkring 2000 gange den samlede nettoproduktion af elektricitet fra amerikanske forsyningsselskaber i 2015.

Det er tydeligt, at videnskabsmænd og modelbyggere, der søger signaler om global opvarmning, bør spore, hvor meget varme havet lagrer på et givet tidspunkt, dvs. havvarmeindhold, samt havniveaustigning. Lokalt, i de dybe troper, havets varmeindhold er direkte relateret til orkanaktivitet. Havets varmeindhold er et vigtigt tegn på vores planet og informerer samfundets beslutninger om tilpasning til og afbødning af klimaændringer.