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海洋内部作用力无法影响全球气温

    海洋内部作用力无法影响全球气温
 
    地球的气候会变化多端,既有升温的时候也有降温的时候。目前地球一直在升温,不过有时也不是一成不变的。比如上个世纪,也就是二十世纪,二十世纪初地球在升温,而到了二十世纪中叶就降温了。
 
    二十世纪初的变暖和二十世纪中叶的降温与气候系统的内部变率和外部辐射强迫的变化都有联系。科学家使用两盒脉冲响应模型,证明了海洋变化不太可能是全球平均表面温度(GMST)变化的驱动因素。
 
    实际上,全球气温的低频率变化可以通过外部强迫来解释,大西洋多年代际变率(AMV)也主要受外部强迫控制。在区分外部强迫和内部产生的气候影响时,未来的气候变化归因研究也应考虑这些重要因素。
 
    传统上,大西洋气温变化主要归因于内部海洋多变性,而海洋多变性又与大西洋经向翻转环流(AMOC)的变化有关,是时间尺度上的深海驱动机制。尽管人们认为随机的大气通量强迫会在更短的时间尺度上影响海表温度,这与北大西洋涛动指数(NAO)的变化有关,但主流观点是海洋温度在较长时间尺度上的变化是人为变暖趋势上叠加了较大的内部变化。
 
    然而,近年来的研究表明内部海洋动力学的作用在减弱。大气雾霾的变化以及强烈的火山活动时期也与海洋动力变化有关。此外,科学家已经证明,可以在海洋实验中复制出类似的海洋动力模型。因此,越来越多的人认为海洋内部产生的低频动力变化只对全球气温变化起较小的作用,而太平洋的变化更被认为是全球温度的增加器。
 
    除了厄尔尼诺或拉尼娜现象的持续时间较长以外,在近十年时间范围内,内部无强迫海洋变化的空间很小。因此科学研究者建议不要将大气驱动的短期变化(噪声)与人为或自然外部强迫因素(信号)引起的变化相混淆。总的来说,人们在了解大西洋年代际气候变异性方面进展缓慢。尽管气候系统复杂,但平均状态的变化主要由较长时间尺度上的辐射强迫和较短时间尺度上相关的变异性主导。
 
    不管全球海洋气温是如何主导的,但是海洋一直在酸化,这是因为海洋吸收了更多的二氧化碳气体,所以说,除了研究海洋气温主导因素之外,人们也在试图找到降低全球二氧化碳的方法。
 
    2019年2月,美国宣布,要在不阻碍经济增长的情况下实现《巴黎协定》目标,到2050年每年需要从大气中提取10兆吨的二氧化碳,到2100年,这个数字将增加到20兆吨。
 
    怎样才能在海中提取二氧化碳呢?美国的方法包括重新植树造林,改善森林管理,增加土壤和沉积物碳含量,农业和沿海管理实践以及生物能源带有碳捕集与封存技术(BECCS)。
 
    捕获和存储如此数量的二氧化碳是一项艰巨的任务。收集10兆吨二氧化碳的目标与全球每年的石油和天然气产量相当。因此必须创建一个与石油和天然气行业规模相反的二氧化碳收集行业。
 
    美国国家科学院小组警告说,重新造林和二氧化碳捕获技术将会相互竞争,并与粮食生产争夺有限的耕地。委员会发现,二氧化碳捕获技术有可能每年去除3.5兆吨的二氧化碳,但也可能由于无法经济地收集所有必要的生物质而受到阻碍。
 
    美国国家科学院的报告说,要想充分利用改善农业生产方法的潜力,就需要在农业生产力上进行革命性突破,或者在饮食上进行全面改变,包括大大减少肉食和减少食物浪费。木材需求将限制森林管理的改善。进一步的局限性将来自于对改善耕作方式的抵制,以及持续的沿海开发也减少了湿地和沼泽。这些限制因素都将抑制增加土壤和沉积物中碳吸收的潜力。

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