海洋与“应对气候变化”

撰文/高抒

专家信笺

海洋与“应对气候变化”

撰文/高抒

近年来，“应对气候变化”已成为各国政府热议的一个话题。气候变化是全球变化的重要组成部分，20世纪初人们提出了全球变化的概念，主要是用来说明自然因素造成的地球历史上的环境变化。如今，这个概念主要是指自然过程和人类活动共同作用下的近期变化。

在影响气候变化的因素中，太阳的热能有多少能够到达地球，这是由日地距离的长周期变化所控制的，因而是自然过程；另一方面，地球接受的太阳热能最终去向如何，这与大气成分、海陆分布、地球表面特征等因素有关，而这些因素既有自然作用的一面，也有人类活动影响的一面。例如，生产活动中排放的二氧化碳改变了大气成分，使太阳能更多地聚集于大气和地表。

应对气候变化有许多方面，如节能减排、发展低碳经济、加强环境和生态意识等。更为贴近公众生活的一个方面是，对于气候变化有哪些表现、造成什么后果、如何预测或预报等问题，我们的社会应有充分的了解。人们的日常生活秩序是长期调整的结果，但在气候变化条件下日常生活会受到干扰，其原因是气温、风力和降水格局发生了变化。这些变化通常可以用平均值和围绕平均值的变化幅度来表示，而更重要的是后者。一个地方的年平均气温上升零点几度也许不起眼，但是它可以带来极端天气变化幅度的增大。平均气温稍有上升，我们就可能感受到特别炎热的夏天、特别强的台风、特别大的暴雨暴雪、特别严重的旱情。

极端气候事件的发生与海洋的动态密切相关。海洋覆盖了地表的大部分面积，当气候变暖时，海洋水体接受的太阳能增加。与此同时，海洋与大气之间的热能交换加剧，通过蒸发进入大气的水汽增加，大气层高低纬度区域之间的大气温度梯度也随之提高。这样，热能转化为大气的动能，水汽转化为降水的物源，我们便不难预见到更强烈的台风、更大的降雪，以及其他种种极端事件的发生。这好比一个运动场，当它处于空置状态时，什么也不会发生，而当运动员入场、观众席人群爆满时，我们就会预计一些事情的发生，如打破世界纪录，或在管理失控下出现混乱局面。这是往一个系统中注入能量所必然引发的结果，地球的气候系统也不例外。

除了以上所说的直接影响外，海洋对地球气候变化还有一些间接的影响。例如，大气中二氧化碳含量的上升可以导致气温上升，而海洋对二氧化碳的吸收能够减缓这个效应。大气二氧化碳可越过海气界面，部分地溶解于海水，而后这部分二氧化碳有两个去向，一是经过光合作用转化为海洋浮游植物的身体（其基本成分为C6H12O6），浮游植物又支撑起一个巨大的海洋生态系统，包括各种鱼类和海洋哺乳类；二是与海水中的钙结合，成为碳酸钙，众多的海洋生物（如双壳类和腹足类动物）就是用这种材料来建造它们的介壳的。海洋生物作用导致大气二氧化碳不断向海洋转移，因此，人们称海洋是一个碳的储存库。另一个例子是海洋水体运动的影响。海水受到太阳热能的驱动，形成大洋环流，使高低纬度水域的水体发生交换，在此过程中水体所含的热能也从低纬向高纬区域输送。在全球变暖的背景下，大洋环流驱动的能量交换得以加剧，其结果是改变了高纬区域的风场和降水格局。

由此看来，如果我们进一步增进对海洋动力学和生态学行为的了解，就能更好地预测气候变化所带来的效应和事件，从而更有效地应对气候变化，保证社会生活的正常进行。

（作者系南京大学地理与海洋科学学院教授）