1月11日，中國科學院海洋科學數(shù)據(jù)中心共建單位大氣物理研究所牽頭，聯(lián)合海洋所、美國國家環(huán)境信息中心等全球14個研究單位23位科學家組成的國際研究團隊，在《ADVANCES IN ATMOSPHERIC SCIENCES》（AAS）以Letters的形式發(fā)布了國際首份2021年海洋變暖報告。新數(shù)據(jù)表明：2021年海洋升溫持續(xù)——成為有現(xiàn)代海洋觀測記錄以來海洋最暖的一年。同時，地中海、北大西洋、南大洋、北太平洋海區(qū)溫度均創(chuàng)歷史新高。
圖1. 2014年北極熊（攝影：王少青）
全球變暖90%以上的熱量儲存在海洋中，且相比常用的地表溫度等指標，海洋熱含量受自然波動的影響小，成為判斷全球是否變暖的最佳指標之一。最新IAP數(shù)據(jù)表明，2021年全球海洋上層2000米吸收的熱量與2020年相比增加了14乘以10的21次方焦耳，這些熱量相當于中國2020全年發(fā)電總量的約500倍。而過去80年中，海洋每一個十年都比前十年更暖（圖2）；并且變暖隨之引起了一系列嚴峻后果，包括推升全球海平面、降低海洋二氧化碳吸收效率、增加海洋熱浪發(fā)生概率、強臺風/颶風更多、極端降雨更多等等，對人類活動和生態(tài)系統(tǒng)有重要影響。
報告還指出，海洋變暖在南大洋、中低緯度大西洋、北太平洋等區(qū)域更為劇烈。為探究其原因，作者使用了美國國家大氣研究中心（NCAR）地球系統(tǒng)模型（CESM）的獨立強迫實驗，揭示了不同強迫因子對海洋變暖的貢獻。實驗表明，溫室氣體增加是驅(qū)動海洋變暖空間結(jié)構(gòu)的主要原因，此外工業(yè)和生物氣溶膠、土地利用等對海洋變暖也有一定的影響。
尤其需要重視的是，海洋對大氣溫室氣體增加的響應較為緩慢和滯后，過去的碳排放導致的海洋變暖等影響將持續(xù)至少數(shù)百年之久；這一現(xiàn)象凸顯了海洋在全球氣候變化中的重要作用。研究團隊指出，需要充分將海洋變暖的影響納入氣候風險評估、氣候變化影響和應對當中。
圖2. 1958-2021年全球海洋上層2000米熱含量變化時間序列
研究團隊同時發(fā)布了兩個國際機構(gòu)的2021年海洋熱含量數(shù)據(jù)，分別來自中國科學院大氣物理研究所的IAP/CAS海洋觀測格點數(shù)據(jù)，以及來自美國海洋和大氣管理局國家海洋信息中心（NOAA/NCEI）的NCEI格點數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)下載鏈接：http://www.ocean.iap.ac.cn/，http://msdc.qdio.ac.cn/，https://www.ncei.noaa.gov/products/climate-data-records/global-ocean-heat-content。
論文作者團隊包括中科院大氣物理研究所成里京、V. Gouretski、譚哲韜、朱江；美國圣-托馬斯大學J. Abraham；美國大氣研究中心K. Trenberth（AGU/AMS/AAAS會士）和J. Fasullo；美國賓州州立大學M. Mann（美國科學院院士）；美國國家海洋和大氣管理局國家環(huán)境信息中心團隊T. Boyer、R. Locarnini、A. Mishonov、J. Reagan；中科院海洋研究所王凡、李元龍、張斌；國家海洋環(huán)境預報中心于福江、陳幸榮、萬莉穎；意大利國家新技術(shù)中心F. Reseghetti；意大利國立地球物理與火山學研究所S. Simoncelli；河海大學宋翔洲；中科院南海海洋研究所陳更新。
該研究得到了中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項（B類）（XDB42040402）、國家重點研發(fā)計劃全球變化及應對專項（2017YFA0603202）、國家自然科學基金（42076202）、中國科學院海洋大科學研究中心重點部署項目（COMS2019Q01）、美國國家科學基金會（NSF）、美國國家航空航天局（NASA）、美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）等的支持。
論文鏈接：Cheng, L. J., J. Abraham, K. E. Trenberth, J. Fasullo, T. Boyer, M. E. Mann, J. Zhu, F. Wang, R. Locarnini, Y. Li, B. Zhang, Z. Tan, F. Yu, L. Wan, X. Chen, X. Song, Y. Liu, F. Reseghetti, S. Simoncelli, V. Gouretski, G. Chen, M. Mishonov, J. Reagan, 2022: Another record: Ocean warming continues through 2021 Despite La Ni？a Conditions. Adv. Atmos. Sci.. https://link.springer.com/article/10.1007/s00376-022-1461-3.
