青島日報社/觀海新聞2月7日訊 近日，由中國海洋大學“青年英才工程”第一層次教授、深海圈層與地球系統前沿科學中心/物理海洋教育部重點實驗室宋豐飛教授聯合來自國內外多家科研院所的權威專家，在氣候變暖地表能量變化研究領域取得最新進展，提出代表地表大氣能量變化的地表有效位溫是衡量全球變暖與相應極端天氣變化的更為全面的指標。國際頂尖學術期刊《美國國家科學院院刊》對該成果進行了線上報道。
一直以來，地表氣溫和海洋熱含量分別是衡量全球變暖的大氣和海洋的最重要指標。歷來的政府間氣候變化專門委員會評估報告中都有專門的章節去分析觀測和模擬SAT和海洋熱含量變化。但與海洋熱含量代表海洋中的能量不同，地表氣溫并不完全代表地表大氣中的能量，大氣中存在水汽，地表氣溫并沒有考慮地表大氣能量中的潛熱部分。地表氣溫在全球變暖與氣候變化領域的廣泛使用與它擁有長期可靠的觀測記錄密不可分，但其是否能夠代表全球變暖及其伴隨的極端天氣事件的變化一直沒有得到足夠的研究。
本研究首先利用觀測、多套再分析資料以及第五次耦合模式比較計劃模式的地表氣溫和地表比濕計算了地表有效位溫，檢查了歷史階段的地表有效位溫變化并探討了其在未來的變化。研究發現，地表有效位溫在最近四十年（1980-2019）的全球變暖速率是SAT的兩倍，即大氣水汽與SAT變化對全球變暖造成的地表大氣能量變化相當。由此可見，水汽對全球變暖的貢獻不可忽略。
1980-2019年（上列）觀測和（下列）再分析資料的（左列）SAT 和（右列）Thetae_sfc的趨勢。圖中數值已經除以了全球平均。全球平均數值在圖標中給出。
全球變暖下，極端天氣氣候事件頻發，研究發現，相比于地表氣溫，極端降雨與地表有效位溫有更好的相關，極端高溫也是如此。這反映了地表有效位溫與這些極端事件之間可能有著更好的物理聯系，值得未來進一步研究。
1980-2019年熱帶（30S-30N）陸地上年最大降雨量與（a）年平均SAT，（b）年平均Thetae_sfc的關系。降水來自NOAA CPC逐日降水資料，SAT與Thetae_sfc均來自ERA5。每個點代表在熱帶陸地上相應SAT和Thetae_sfc數值的間距平均。相關系數在圖標中給出。
溫室氣體增加如何影響區域及全球尺度溫度變化是當今全球科學界亟需回答的重大基礎前沿科學問題之一，而應對氣候變化又是當前人類社會可持續發展面臨的艱巨挑戰。為解決這些問題，各國政府正在加大投入，包括氣候變化的基礎研究、清潔能源與可再生能源開發、水資源可持續利用等領域的研究。近年來，中國海洋大學聚焦國際前沿，引領學科發展，始終將海洋與氣候變化作為重點研究方向之一，聯合青島海洋科學與技術試點國家實驗室等創新科研平臺，在模式發展、機理研究、未來變化預估等各個領域協同全球優勢力量開展攻關，為構建人類命運共同體提供科技支撐。（青島日報/觀海新聞記者 趙黎 通訊員 侯霞）
責任編輯：岳文燕
