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了解海洋分层的长期趋势

了解海洋分层的长期趋势

在世界上大约40%的海洋中,水层正在明显加剧,这可能会对海洋食物链产生影响。这一发现发表在《地球物理研究杂志:海洋》上,可能与全球变暖有关。

东北大学地球物理学家Toshio Suga与韩国釜山国立大学的气候物理学家Ryohei Yamaguchi合作,调查了60年来上层海洋的分层是如何变化的。

上层海洋分层是指在海洋表面和200米深度之间分散着不同密度的水层。密度描述了水在一定体积内的密度,以及水的温度、盐度和深度对密度的影响。密度较大的水层位于密度较小的水层之下。

海水密度在洋流、热循环以及将重要营养物质从深海带到海洋表面方面起着至关重要的作用。上层海洋的分层越明显,相对温暖的、营养贫乏的表层和相对凉爽的、营养丰富的较深的海水之间的屏障就越大。更强烈的分层可能意味着生活在海洋表面附近的被称为浮游植物的微型光合生物无法获得生存所需的营养,从而影响海洋食物链的其他部分。

科学家们认为,全球变暖可能会加剧上层海洋的分层,但调查一直有限,而且通常使用短期数据,导致很大程度上的不确定性。Suga和Yamaguchi编辑了2013年世界海洋数据库的温度和盐度数据,涵盖了1960年到2017年的时间段。然后,他们用数学方程计算出在有数据的地区10到200米之间的温度和盐度的差异。

他们发现,世界上大约40%的海洋正在见证上层海洋密度分层的上升。一半的上升发生在热带水域。他们还发现,北半球中纬度和高纬度海洋不断上升的分层具有季节性变化,与冬季相比,夏季的变化速度更快。

此外,一些地区的年际变化与气候事件相关,如太平洋年代际振荡、北大西洋振荡和厄尔尼诺。研究人员说,这表明密度分层的变化可能是解释大规模大气变化如何影响生物地球化学过程的一个关键因素。

菅义伟和山口指出,还需要进一步的研究来证实这种联系。但要做到这一点,还需要继续进行国际合作,以收集全球长期温度和盐度数据。

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