自2013年以来，北太平洋的变暖速度比地球上任何其他海盆都要快得多，在五年内经历了两次严重海洋热浪，对海洋哺乳动物、海鸟、渔业以及依赖它们的社群产生了破坏性影响。海洋学家们不禁要问：“北太平洋到底发生了什么？”
在上月发表于《自然-气候变化》的一项研究中，来自美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的作者团队描述了一种将北太平洋的轨迹推向未知水域的过程。“海洋表面温度继续以这样的速度升高还要多久？”共同作者、NOAA太平洋海洋环境实验室高级科学家Michael McPhaden说。“而后果会是什么？更好地理解潜在的物理过程，并找到方法巧妙地预测这一趋势的未来演化，这点确实重要。”
全球海洋和北太平洋的海洋表面温度异常（SSTA）。（Hu et al.《自然-气候变化》2024）
“这种显著变暖首先出现在2013年左右的北太平洋，似乎不仅仅与太平洋年代际涛动(PDO)等主要自然气候变异性模态有关，”首席作者、NOAA气象学家Zeng-Zhen Hu解释道。“在过去十年里，PDO趋向于负值，这可能是北太平洋西部观测到部分变暖的原因，但不是北太平洋东部观测到最大变暖的原因。”
根据该团队的说法，大气中温室气体浓度的升高，正在将更多热量输送到海洋表层。这就导致了与较深层水的温差加大，与深层较冷水的湍流混合减少，这使得表面混合层变得更薄。进入海洋的热量被困在这层较浅的海水中，从而进一步加速了表面变暖。这种动力学还产生了一种负反馈，尽管还不足以抵消变暖的趋势。较暖的表层水蒸发得更快，将热量传递回大气，从而降低了海洋表面温度（SST）升高的速度。
北太平洋变暖的原因。（Hu et al.《自然-气候变化》2024）
“我们认为，北太平洋SST加速变暖的主要原因是海洋混合层（OML）深度变浅，特别是自2013年以来在北纬40-60度之间，”Hu解释说。“较浅的OML热容量较低，会导致在表面热通量强迫下近表层更大的变暖。但海洋混合层变浅的原因仍存在争议。”
过去几十年来全球SST的升高已得到了充分证实。SST在二十世纪升高了，并且还在持续升高。自1880年开始有可靠观测以来，过去三十年的SST一直高于其他任何时候。2023年是有记录以来最温暖的一年。这一年创纪录的SST伴随着全球范围内的海洋热浪，包括北大西洋大部分海域、地中海部分海域、墨西哥湾和加勒比海、印度洋和北太平洋。McPhaden指出，之前的研究显示，由于全球变暖，全球海洋大部分区域的表面混合层正在变薄。“我们可以在其他海盆看到这种证据，”他说。“所以，一定还有其他原因导致了北太平洋的不同。”
这种加速变暖在多大程度上是由北太平洋内部的过程引起的，而不是来自高纬度或低纬度或其他海盆的远程强迫，这仍是个悬而未决的问题。“无论最终原因是什么，温度不可能以当前的速度永远升高下去，”McPhaden说。“十到二十年后的北太平洋会是什么样子？变暖的速度可能会放缓或趋于平稳，但无论哪种情况，我们都需要一个改进的十年期预报系统来帮助我们为未来做好准备。”
“过去十年可能代表了北太平洋的一种新常态，因此，更好地了解海洋和大气环流的变化是如何共同产生这种非同寻常变暖趋势的，并开发改进的预测工具来预测其未来的演化，是当务之急，”Hu总结道。
（文/牛静美）
【参考来源：】
Hu et al.《北太平洋自2013年以来加速变暖》《自然-气候变化》2024
https://doi.org/10.1038/s41558-024-02088-x
https://www.researchgate.net/publication/382491781_Accelerated_warming_in_the_North_Pacific_since_2013
https://communities.springernature.com/posts/accelerated-warming-in-the-north-pacific-since-2013
