青島日?qǐng)?bào)社/觀海新聞2月7日訊 近日，由中國海洋大學(xué)“青年英才工程”第一層次教授、深海圈層與地球系統(tǒng)前沿科學(xué)中心/物理海洋教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宋豐飛教授聯(lián)合來自國內(nèi)外多家科研院所的權(quán)威專家，在氣候變暖地表能量變化研究領(lǐng)域取得最新進(jìn)展，提出代表地表大氣能量變化的地表有效位溫是衡量全球變暖與相應(yīng)極端天氣變化的更為全面的指標(biāo)。國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《美國國家科學(xué)院院刊》對(duì)該成果進(jìn)行了線上報(bào)道。
一直以來，地表氣溫和海洋熱含量分別是衡量全球變暖的大氣和海洋的最重要指標(biāo)。歷來的政府間氣候變化專門委員會(huì)評(píng)估報(bào)告中都有專門的章節(jié)去分析觀測(cè)和模擬SAT和海洋熱含量變化。但與海洋熱含量代表海洋中的能量不同，地表氣溫并不完全代表地表大氣中的能量，大氣中存在水汽，地表氣溫并沒有考慮地表大氣能量中的潛熱部分。地表氣溫在全球變暖與氣候變化領(lǐng)域的廣泛使用與它擁有長(zhǎng)期可靠的觀測(cè)記錄密不可分，但其是否能夠代表全球變暖及其伴隨的極端天氣事件的變化一直沒有得到足夠的研究。
本研究首先利用觀測(cè)、多套再分析資料以及第五次耦合模式比較計(jì)劃模式的地表氣溫和地表比濕計(jì)算了地表有效位溫，檢查了歷史階段的地表有效位溫變化并探討了其在未來的變化。研究發(fā)現(xiàn)，地表有效位溫在最近四十年（1980-2019）的全球變暖速率是SAT的兩倍，即大氣水汽與SAT變化對(duì)全球變暖造成的地表大氣能量變化相當(dāng)。由此可見，水汽對(duì)全球變暖的貢獻(xiàn)不可忽略。
1980-2019年（上列）觀測(cè)和（下列）再分析資料的（左列）SAT 和（右列）Thetae_sfc的趨勢(shì)。圖中數(shù)值已經(jīng)除以了全球平均。全球平均數(shù)值在圖標(biāo)中給出。
全球變暖下，極端天氣氣候事件頻發(fā)，研究發(fā)現(xiàn)，相比于地表氣溫，極端降雨與地表有效位溫有更好的相關(guān)，極端高溫也是如此。這反映了地表有效位溫與這些極端事件之間可能有著更好的物理聯(lián)系，值得未來進(jìn)一步研究。
1980-2019年熱帶（30S-30N）陸地上年最大降雨量與（a）年平均SAT，（b）年平均Thetae_sfc的關(guān)系。降水來自NOAA CPC逐日降水資料，SAT與Thetae_sfc均來自ERA5。每個(gè)點(diǎn)代表在熱帶陸地上相應(yīng)SAT和Thetae_sfc數(shù)值的間距平均。相關(guān)系數(shù)在圖標(biāo)中給出。
溫室氣體增加如何影響區(qū)域及全球尺度溫度變化是當(dāng)今全球科學(xué)界亟需回答的重大基礎(chǔ)前沿科學(xué)問題之一，而應(yīng)對(duì)氣候變化又是當(dāng)前人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展面臨的艱巨挑戰(zhàn)。為解決這些問題，各國政府正在加大投入，包括氣候變化的基礎(chǔ)研究、清潔能源與可再生能源開發(fā)、水資源可持續(xù)利用等領(lǐng)域的研究。近年來，中國海洋大學(xué)聚焦國際前沿，引領(lǐng)學(xué)科發(fā)展，始終將海洋與氣候變化作為重點(diǎn)研究方向之一，聯(lián)合青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國家實(shí)驗(yàn)室等創(chuàng)新科研平臺(tái)，在模式發(fā)展、機(jī)理研究、未來變化預(yù)估等各個(gè)領(lǐng)域協(xié)同全球優(yōu)勢(shì)力量開展攻關(guān)，為構(gòu)建人類命運(yùn)共同體提供科技支撐。（青島日?qǐng)?bào)/觀海新聞?dòng)浾?趙黎 通訊員 侯霞）
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