海洋也具有「長期記憶」

海洋擁有長期的記憶。今天位於太平洋深處的海水上一次看到陽光時，查理曼還是神聖羅馬帝國的皇帝，中國正處於宋朝，牛津大學剛剛結束他們的第一堂課。在9世紀到12世紀，地球的氣候正處於溫暖期。隨後在16世紀開始了小冰河期。現在海洋表面溫度再次回升，但問題是，海洋最深的部分是否受此影響？

伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)和哈佛大學的研究人員發現，太平洋深海水體在溫度方面落後了幾個世紀，仍然處於小冰河時期。儘管大部分海洋都在應對現代變暖，但太平洋深處水域反而在降溫。

「這些海水非常古老，並且很久沒有接觸過陽光和空氣，它們的記憶停留在幾百年前，歐洲最寒冷的那段時期。」物理海洋學家Jake Gebbie說道。

「氣候在所有時間尺度上都有所不同，」哈佛大學地球與行星科學教授、論文的共同作者Peter Huybers補充道，「一些局部的溫度變化，如小冰河時代和中世紀暖期，都是眾所周知的。我們的目標是構建出模型，刻畫海洋的內部特性如何響應地表氣候的變化。」

該模型給出的推論令人驚訝無比。

「如果上層海水在上一個千年的大部分時間裡都在降溫，那麼與現代環境隔絕的海洋深處可能仍處在降溫的過程。」Gebbie說。

當然，模型是對真實海洋的簡化。為了驗證它的結論，Gebbie和Huybers將模型中發現的降溫模式與19世紀70年代科學家在HMS Challenger上的發現，和20世紀90年代世界海洋環流實驗的現代觀測結果進行了對比。

HMS Challenger是一艘三桅帆船，最初設計為英國軍艦，後被用於全球科研考察，期間用5年時間記錄了全球海洋的水體溫度。在1872年至1876年，他們測量了海洋不同深度的溫度，記錄下超5000次的測量結果。

「我們剔除了歷史數據中的異常值，並考慮到壓力對溫度計的影響和各種相關的校正因子。」Huybers說。

研究人員隨後將HMS Challenger數據與現代觀測數據進行了比較，發現全球海洋大部分水域的溫度都在上升，正如20世紀的氣候模型所預言的那樣，但在太平洋約2公里深處，水溫則在下降。

「模型和觀察到的趨勢相吻合，使我們相信這是一個真實存在的現象。」Gebbie說。

這些發現意味著，歷史氣候會對現在產生持續性的影響。以前我們估算海洋在上個世紀吸收了多少熱量的時候，通常假設在工業革命開始時，海洋處於熱平衡狀態。但Gebbie和Huybers指出，熱量在海水中的傳播是一個緩慢的過程，太平洋深處趨冷的進程導致對吸收熱量的計算需要向下修正約30％。

「溫室氣體產生的一部分熱量將被用來平衡太平洋深處的降溫變化。」Huybers說。「這些發現可以幫助我們更好地理解海洋在全球氣候中所扮演的角色。捎帶一提，太平洋深處在變冷，大西洋深處則在變暖。」

本文譯自 sciencedaily，由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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