近日,团队在《环境研究通讯》(Environmental Research Communications)上发表重要研究成果。该研究基于24个CMIP6气候模式数据,剖析了海洋热含量(OHC)垂直结构对地球能量不平衡(EEI)与地表温度关系的调控作用,明确了上层与深层海洋热吸收的差异化角色,为气候预估与适应策略制定提供关键科学支撑。
地球能量不平衡是驱动地表温度上升的核心因素,但年代际以下尺度其与地表温度的关联显著弱化。文章研究表明,海洋吸收了全球变暖90%以上的多余能量,其热吸收垂直分布差异是解开这一困惑的关键。
团队整合多源数据,采用多种分析方法,系统探究了上层(0-300米)与深层(>2000米)海洋热含量的影响。结果显示,上层海洋热含量与地表温度线性关联极强(历史情景下R²达0.83),是地表温度快速响应EEI的核心驱动;深层海洋则扮演“热缓冲器”角色,在高排放情景下对地表温度调制贡献率达34.4%,延缓变暖进程。
研究还发现,深层海洋热含量自1970年起稳步上升,早于地表温度加速变暖,成为全球变暖“早期信号”;1995年前后,受火山喷发及海洋振荡相位转换影响,EEI与地表温度短暂脱节,深层海洋持续吸热有效缓解了地表温度波动。
该研究打破传统认知,完善了EEI与地表温度关系的理论框架,解决了气候模拟中温度响应不确定性的关键难题。研究团队表示,下一步将结合高分辨率模式与观测数据,进一步量化海洋热吸收区域差异,解析多圈层协同作用机制,为极端气候预警与防灾减灾提供支撑。
该研究成果以“Ocean heat uptake structure shapes future surface temperature change”为题发表(DOI: 10.1088/2515-7620/ae6398),为全球气候变化研究提供了全新视角。