С появлением глобального изменения климата мы постепенно осознаем важность изменений в океане для экосистемы Земли. Мало того, что океан является крупнейшим резервуаром углерода на Земле, изменения его температуры также постоянно меняют наши климатические модели. В этой статье рассматривается, как температура морской воды влияет на глобальный климат, в частности взаимосвязь между стратификацией океана и изменением климата.
Стратификация океана — это естественное явление, при котором вода расслаивается из-за плотности. Это явление оказывает важное влияние на обмен тепла, углерода, кислорода и других питательных веществ в океане.
Стратификация океана обусловлена главным образом разной плотностью воды. Обычно теплая вода плавает поверх холодной, поскольку солнечное излучение нагревает поверхностные воды, а океанские бризы создают устойчивую стратификацию. Согласно исследованиям, по мере изменения климата стратификация поверхности океана постепенно увеличивается, что затрудняет перемешивание между различными слоями воды.
В период с 1956 по 2018 год стратификация верхних слоев океана увеличивалась со скоростью от 0,7% до 1,2% за десятилетие, что свидетельствует о влиянии изменения климата.
Процесс сообщения между верхними и нижними слоями океана осуществляется преимущественно ветром. Когда холодная вода поднимается на поверхность, это называется апвеллингом, а теплая вода образует нисходящий поток, когда холодная вода опускается. Эти процессы повсеместно распространены в мировом океане и имеют разные характеристики в разных морских акваториях. По мере повышения глобальной температуры абсолютное количество теплой воды увеличивается, что еще больше усиливает явление стратификации.
На плотность воды могут влиять многие факторы, в основном температура, соленость и давление. Когда температура воды повышается, расстояние между молекулами воды увеличивается, вызывая уменьшение плотности, и наоборот, увеличение солености приводит к увеличению плотности; Такие быстрые изменения, вызванные температурой или соленостью, создают так называемые слои плотности, которые влияют на гидрологию всего океана.
В глобальном масштабе темпы роста стратификации наиболее выражены в южных морях, за которыми следуют Тихий, Атлантический и Индийский океаны.
По мере повышения средней глобальной температуры температура морской воды также повышается. Это не только увеличивает стратификацию океана, но и влияет на экосистемы. Например, по мере нагревания верхних слоев воды нарушаются циклы роста и модели размножения организмов, что приводит к сокращению рыбных ресурсов. Кроме того, это влияет на жизнь в глубоководных водах, поскольку смешивание морской воды снижает возможность приносить кислород и питательные вещества.
В 2022 году верхний слой мирового океана продолжит расти, и эта тенденция свидетельствует о продолжающемся воздействии изменения климата на океан. Здоровье океана напрямую влияет на климатическую систему. Изменения водного слоя в океане не только меняют круговорот воды, но и влияют на глобальные климатические условия. По мере того, как учащаются экстремальные климатические явления, такие как тропические циклоны, штормы и засухи, мы должны лучше понимать, как меняются наши океаны.
Если нам не удастся эффективно сократить выбросы углекислого газа, мы можем столкнуться с климатическими последствиями, которые будет труднее обратить вспять в будущем. Итак, как мы можем принять меры для защиты наших океанов и климатических систем?