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作為全球經(jīng)濟的一個主要驅(qū)動力，海洋承載了90%以上的世界貿(mào)易，維系著距海岸100公里以內(nèi)全球40%的人類生活。海洋內(nèi)部的洋流運動以及海陸之間的熱力差，塑造了地球上風(fēng)格迥異的自然景觀和復(fù)雜多樣的天氣氣候現(xiàn)象。在氣候變化影響日益嚴重的今天，更精密地觀測海洋、深入了解海洋的氣候密碼，比以往任何時候都顯得更加重要。
深海大洋如何獲取能量？
中國海洋大學(xué)海洋與大氣學(xué)院院長林霄沛教授說，海洋的能量，其實最主要來源來自于太陽，分成兩種：一種是由于太陽輻射給帶來的熱能，這個是最大的。其次就是由于太陽照耀到地球上，引起地球的風(fēng)，風(fēng)輸注入給海洋的機械能，形成了讓海洋運動的動能。除此之外，驅(qū)動海洋環(huán)流能量，還包括潮汐運動，主要來自于月球和太陽，以及地球內(nèi)部的地?zé)帷?/p>
數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，風(fēng)既可通過大洋環(huán)流向海洋輸入能量，又可通過海浪向海洋中輸入機械能。當(dāng)風(fēng)輸入海洋的能量產(chǎn)生變化時，海洋環(huán)流就會發(fā)生相應(yīng)的改變，導(dǎo)致海洋里面熱量分配發(fā)生改變，最終表現(xiàn)為海水特別是海表面的溫度異常。
大洋能量如何從海洋表層傳遞到海洋深層？
熱量深入海洋的這個過程，主要就是要通過海洋內(nèi)部的混合，那么這個混合的過程，實際上就會把熱量從上層海洋攪拌到深層海洋。這是一個途徑。第二個途徑，就是通過風(fēng)輸入到海洋的這個動能。一開始也是主要作用在海洋的表層和上層。主要就集中在海洋的上100米。那么100米以下它也是要通過一些特殊的過程，比如說有中尺度渦流，再配合上海洋的里的一些向下傳播的波動。它們就像一個通道一樣，可以把這個能量從上層傳遞到深層大洋，最終驅(qū)動深層大洋的變化。
如何導(dǎo)致環(huán)流所帶來的熱量輸送的變異？
由于風(fēng)力是驅(qū)動海洋環(huán)流的主要動力之一，因此海表風(fēng)加速導(dǎo)致了平均海洋環(huán)流加速。而分析結(jié)果也表明，這種延伸至深海的海洋環(huán)流加速主要是由行星尺度的海表面風(fēng)加速引起的。
首先，海洋環(huán)流加速，意味著海洋對熱量進行再分配的過程加速。更強大的熱帶洋流能把更多溫暖海水帶到高緯度地區(qū)，北極冰川的融化速度可能會因此加快。高緯度地區(qū)變暖也可能改變天氣模式，影響區(qū)域氣候。其次，海洋環(huán)流加速有可能導(dǎo)致熱量在垂直方向上交換增強，更多熱量進入深海，增加海洋深處的熱量儲存，幫助減緩陸地變暖。此外，由于二氧化碳在溫水中溶解度較低，可能會削弱海洋對大氣二氧化碳的吸收作用。最后，海洋環(huán)流加速可能會對海洋生態(tài)系統(tǒng)、漁業(yè)資源等產(chǎn)生重要影響。
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