文摘
海洋是气候系统的一个主要组成部分。它分布和吸收热量调节在不同时间尺度的气候。温度和盐度(咸味)控制海水的密度。水密度的差异是重要的海洋循环负责生成一些电流穿过海洋的水。海洋环流叫做温盐环流的重要组成部分。温盐环流吸收、存储和转移热量。海水温度和盐度的变化可以影响温盐环流,气候变化也可能改变这个循环。水循环的变化也影响海洋的化学和生物生活在海洋。首先,我们将解释海洋环流是如何发生的,然后我们将着眼于气候变化如何影响它。
海洋是如何工作的呢?
海洋覆盖了地球表面的70%,包含了地球上97%的水。这水吸收来自太阳的热量和传输热量的洋流。除了热,洋流也运输二氧化碳,营养,和鱼类等生物幼虫在全球所有。
这种传输称为海洋循环,它有两个主要组件。第一个是上层海洋环流,风力和更快。它只会发生在一个给定的海洋盆地(北大西洋或印度洋流域,例如)。上层海洋环流有助于交流海洋和大气之间的热量和湿气。因此,上层海洋环流的变化可以影响全球和区域的天气。第二个组件是全球循环,这是慢和由不同的水密度。它的核心部分是“全球海洋传送带”。看到这个的更多信息年轻人文章:当水游在水里,它会浮动,或者它会下沉吗?或者:海洋洋流的动力是什么?(1]。此外,全球发行量将环绕地球的热量和能量分布在不同的海洋盆地。深刻的全球环流法长时间尺度的变化,可以影响当地和全球气候,正如我们所看到的在过去的50000年。好注意,“天气”和“气候”之间的区别是时间尺度。当我们谈论“天气”我们指的过程在短时间内规模和气候,平均自然状态当平均更长。例如,如果在沙漠中开始下雨,我们可以说我们正在经历多雨的天气。但多年来,我们已经看到在这个地区一般不下雨,所以沙漠干燥的气候,尽管当前的雨天。
水密度的差异如何推动全球流通吗?海水的密度随盐度(咸味)和温度,所以在整个海洋水密度不同。不同的区域和深度会有不同的盐度和温度,因此不同密度。温暖的液体水,轻,密度就越低。但实际上固体冰的密度小于水的密度由于冰晶的结构。这就是为什么冰漂浮在水面上,尽管它有一个较低的温度比它漂浮在液体水。因此,冷和盐水的密度比地区温暖和新鲜的水。海洋中,密度较大的水包裹流在轻的。水包裹在海洋分层根据他们的密度,更像一个生日蛋糕和几层馅料。这形成了海洋分层所示图1。
- 图1 -海洋分层水分离成层基于其密度。
- 盐度(盐)和水的温度导致密度。当更多的降雨量或当冰川融化,太阳加热海水时,水的密度减少(左面板)。当水密度减少,这可以创建稳定层的水(右面板)。在这种情况下,它是比较困难的水的质量。
水温度和盐度范围定义一个包裹。这些包裹是我们所说的水的质量。通过研究水质量,我们能理解他们来自哪里,他们要去哪里,这有助于我们更好地理解和描述海洋。水的质量需要正确的组合的形成条件。这些条件可能包括风、太阳辐射和盐可用性,这可能只发生在特定季节和在特定地区在全球北大西洋和南大洋,为例。
海洋与气候:热传输
深水质量的形成是所谓的燃料温盐环流。大西洋经向翻转环流(大西洋经向翻转环流)温盐环流的重要组成部分。这个north-south-oriented水流传输热量在大西洋。从表面开始,大西洋经向翻转环流由咸,从低纬度(赤道附近)。然后,它流向北大西洋,洋流称为墨西哥湾流中发挥着关键作用。北部大西洋经向翻转环流流,慢慢失去热量向大气中。由于有空气和海洋之间的温差。在失去热量,水变得密集和下沉,回流向南(图2)。
- 图2 -热循环在北大西洋。
- 海洋吸收来自太阳的热量向北赤道附近和传输。运输,水蒸发冷却。蒸发导致热量和湿气从水中转移到上面的空气。大气环流的重新分配这些热量和湿气。随着当前更北的地方,变得更冷,更咸。最后,并创建一个新的水混合质量更高的密度,水槽深层并流回南(图片来源:蒂亚戈销售)。
同时,温暖、潮湿的空气在大西洋经向翻转环流电流被风。类似的事情当你忘掉你的杯茶叶,这慢慢开始变得凉爽,直到达到室温。达到平衡,热茶必须失去热量和水分空气略高于你的杯子。但这温暖、潮湿的空气不会永远保持集中在杯。相反,它是分散在房间里,直到你不能跟踪它了。温暖、潮湿的空气从大西洋经向翻转环流被风和传播很远,达到城市远在伦敦。这使得伦敦的天气温暖和潮湿的其他城市相比,在相同的纬度。
现在你可以看到为什么大西洋经向翻转环流是一个重要的组成部分,地球的气候系统,因为它在热传输中起着至关重要的作用。大西洋经向翻转环流负责的相对温暖北半球(2]。
但海洋将会怎样改变?
海洋吸收太阳的大部分能量到达地球。你知道它还吸收了超过90%的公司吗2多余的热量,人类向大气中添加?但大海能永远保持吸收热量和碳?可能不会。虽然海洋的变化,它正在改变比科学家预期的要快得多(图3)。
- 图3 -(一)全球海面温度和意思(B)全球平均海平面将继续增加在未来。
- 如果我们努力降低有限公司2排放,变化会降低(蓝色)。但是,如果我们什么也不做减少CO2(红色),海洋可以暖和得多,海平面将上升显著(图片改编自(3])。
每次我们添加了一些海洋以前不存在的东西,像热或碳,导致海洋的变化。所以,气候变化和人类的影响,海洋的未来什么?
海洋平均温度增加。海洋变暖将导致更多的分层海洋,这意味着将会有更多的还是用更少的混合层的水。并且很难对水质量像我们今天被创建,因为他们需要一些混合水的形成。水的形成质量的变化将影响热传输,因此,地球的气候。但有些地方会经历表面变暖超过别人。例如,北极将比其他地区更受影响4]。问题是,北冰洋是最关键的水质量形成的地区之一。如果水质量不形式容易在北极,洋流可能变弱。研究人员已经表明,大西洋经向翻转环流变得弱,他们认为这是由于气候变化5]。
海洋变暖还可能导致一些沿海城市和岛屿的消失。因为这将发生热膨胀。随着温度的升高,液态水扩大并占据更大的体积,导致海平面上升。海平面也将崛起为液态水从陆地转向海洋,由于增加了放电从河流和冰川的融化。融化的冰盖体积随着温度上升还可以添加海洋,导致当地的海平面上升。阅读更多关于它为什么我们要担心海平面变化?(6]。在过去的几年里,海平面上升已经被观察到,它应该仔细研究,因为它可以影响世界各地的许多人,尤其是沿海人口。
我们如何帮助?
气候变化研究教我们如何以及为什么大海会改变如果不采取措施阻止这个过程。如果全球海洋温度继续上升,将会有许多对海洋生物和人类有害的影响。海洋是一个雨和氧气生产的主要监管机构。它为我们提供了食物和帮助我们移动地球。我们都依靠海洋!因此,我们需要提高我们的知识和传播海洋和它所面临的危险。帮助,联合国创建海洋科学可持续发展的十年,2021年和2030年之间。这一举措将帮助我们告诉人们他们需要做什么,单独或集体,更好地管理海洋资源。如果我们不开始改变我们的习惯和提高我们与自然的关系,气候变化将加剧,海洋温度上升会恶化的影响。
但是我们拥有能力去改变!我们可以改变我们的个人习惯,比如水和能源的使用和减少一次性塑料,公民也扮演重要角色。小孩有至关重要的作用在提高意识和塑造未来。通过谈论气候变化与我们的家人和朋友,我们可以吸引人们的注意这个问题。我们可以讨论如何支持保护海洋和应对气候变化的政策。我们也可以要求我们的政府和行业采取负责任的行动并明智地利用自然资源。我们采取行动,越早越高我们实现一个光明的未来的机会对世界和对所有依赖于它的动物和人类。
术语表
海洋循环:↑大规模流动的水由洋流。
密度:↑一个物体的质量和体积的比值。
盐度:↑盐溶解在水体的数量。
海洋分层:↑海水的划分成层基于密度。
水的质量:↑水包裹形成在同一地方,周游具有类似特征的温度和盐度等属性。
温盐环流:↑大规模的海洋环流的一部分由密度梯度。结果联合效应的温度(热)和盐(haline)密度。也被称为海洋传送带。
热膨胀:↑当加热一种物质,分子开始振动,多运动,增加之间的距离。这增加体积和降低密度。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
引用
[1]↑Glessmer, m . s . 2019。当水在水中游泳,它会浮动,或者它会下沉吗?或者:海洋洋流的动力是什么?年轻人面前。7:85。doi: 10.3389 / frym.2019.00085
[2]↑巴克利,m . W。马歇尔,j . 2016。观察、推理和大西洋经向翻转环流机制:一个回顾。“牧师。书54:5 - 63。rg000493 doi: 10.1002/2015
[3]↑联合国政府间气候变化专门委员会。2019年。“政策制定者、总结”政府间气候变化专门委员会的特别报道,海洋和冰冻圈变化的气候,eds h . o . Portner。罗伯茨特区。诉Masson-Delmotte。,翟。,m . Tignor。,大肠Poloczanska。,等。(IPCC)。
[4]↑谢,s . 2020。海洋变暖模式对全球和区域气候变化的影响。AGU的睡觉。1:e2019AV000130。av000130 doi: 10.1029/2019
[5]↑胡,S。Federov, a . 2019。印度海洋变暖可以加强大西洋经向翻转环流。Nat,爬。改变9:747-51。doi: 10.1038 / s41558 - 019 - 0566 - x
[6]↑Siegert m . 2017。为什么我们要担心海平面变化?前面。年轻人的心灵。41。doi: 10.3389 / frym.2017.00041