由中國科學院大氣物理研究所牽頭，聯(lián)合國家海洋環(huán)境預(yù)報中心、美國國家海洋和大氣管理局等全球17個研究單位的34位科研人員組成的國際研究團隊最新發(fā)布的涵蓋2023整年的全球海洋環(huán)境變化研究報告顯示，2023年全球年平均海表溫度、2000米以上海洋熱含量、海洋層結(jié)、海洋溫度的空間不均勻性均是有現(xiàn)代儀器記錄的最高一年。

　　在這項研究中，科研人員給出了五個海洋主要氣候指標的變化，包括海表溫度、熱含量、鹽度、層結(jié)、溫度不均勻性。

　　由于人類活動造成的大氣溫室氣體濃度持續(xù)增加，疊加上厄爾尼諾事件，全球海洋物理和生物地球化學環(huán)境在2023年發(fā)生了劇烈變化。2023年，海表溫度（SST）和上層2000米海洋熱含量（OHC）達到歷史新高。2023年上層2000米海洋熱含量比2022年增加了15±10ZJ（1ZJ=10×1021）焦耳（IAP/CAS數(shù)據(jù)）、9±5ZJ（NCEI/NOAA數(shù)據(jù)）。按照1個奧林匹克游泳池2500m3計算，15ZJ的熱量可以使23億個奧林匹克標準游泳池從室溫（20℃）加熱到沸騰且完全蒸發(fā)。并且，近五年海洋連續(xù)打破“最熱”記錄，成為全球海洋最熱的五年。

圖1.海平面上升成為馬爾代夫的一大威脅，而海洋變暖是海平面上升的主要推手。

圖2.1958至2023年全球海洋上層2000米熱含量變化時間序列：上圖為IAP/CAS數(shù)據(jù)、下圖為NOAA/NCEI數(shù)據(jù)。

　　2023年1-3月是持續(xù)3年的拉尼娜事件的尾聲，4月之后，厄爾尼諾事件開始發(fā)展，全球海表溫度達到了有記錄以來的最高水平。2023年全球平均海表溫度比2022年高0.23℃。相對于1981-2010年的常年值，2023年海表溫度異常從1月的0.35℃增加到9月的0.67℃，使2023年9月成為有記錄以來全球海溫最高的月份（圖3）。

　　圖3.根據(jù)IAP/CAS溫度數(shù)據(jù)產(chǎn)品（1米層）分析的1955年至2023年12月全球平均海表溫度變化。黑線為年均值，紅色為月均值。異常值為相對于1981-2010年常年值。左上角內(nèi)框為海表溫度的季節(jié)變化。

　　其他海洋物理要素也出現(xiàn)了重大變化。自1958年以來，全球海洋上層2000米的鹽度差（SC）指數(shù)和分層時間序列（圖4）顯示，在過去的半個世紀里，SC指數(shù)強勁增長，表明“咸變咸、淡變淡”的鹽度空間變化持續(xù)。2023年SC指數(shù)達到7.2mg/kg，為自1958年以來的第四高水平。2023年，上層2000米海水溫度的不均勻指數(shù)增大至0.093℃，也達到歷史最高值，表明海洋溫度空間方差的大幅增加。這主要是因為海洋溫度的非均勻變化導致。

　　圖4.1958-2023年全球海洋上層2000米鹽度差指數(shù)SC（a）、層結(jié)（b）、溫度空間非均勻性指數(shù)（c）變化時間序列。黑色線條為月度變化，條狀色條為年變化。

　　海洋物理環(huán)境的顯著變化嚴重威脅了海洋生態(tài)環(huán)境與人類可持續(xù)發(fā)展。2023年，新西蘭、中國北京和河北、美國阿拉斯加、印度、意大利、日本、美國佛蒙特州、肯尼亞和東非都發(fā)生了嚴重的洪水。美國南部、中國、印度、歐洲南部（西班牙、葡萄牙、意大利、希臘、法國）和很多地方都經(jīng)歷了創(chuàng)紀錄的熱浪。受海洋變暖趨勢的影響，海洋熱浪等海洋極端高溫事件不斷增多，給海洋漁業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)。

　　此外，更熱的海洋會持續(xù)降低海水中的溶解氧含量，影響海洋生態(tài)系統(tǒng)，進一步影響人類利用海洋漁業(yè)資源。海洋是臺風、颶風等極端天氣的能量來源，更暖的海洋將導致未來臺風更強、降水更多，給登陸地造成經(jīng)濟和社會損失。海洋環(huán)境的變化已經(jīng)造成了巨大的生命、財產(chǎn)損失，產(chǎn)生了深遠的社會和生態(tài)后果。

　　海洋變暖存在不可逆性：就算停止排放溫室氣體，海洋變暖也將在21世紀持續(xù)。這對氣候治理提出了新的挑戰(zhàn)，除了需要減排以及增加新能源的使用之外，必須注重氣候變化適應(yīng)工作，包括加強氣候監(jiān)測、提供更好的預(yù)測和預(yù)警系統(tǒng)以防范氣候災(zāi)害等。