Поглощение тепла и углерода океаном

Океан поглотил подавляющее большинство тепла, удерживаемого парниковыми газами, и примерно четверть выбросов углерода человеком, буферизуя климат ценой потепления, закисления и повышения уровня моря.

Definition

Поглощение тепла и углерода океаном — это поглощение и накопление океаном избыточного тепла от усиленного парникового эффекта и диоксида углерода, выбрасываемого человеческой деятельностью, что в совокупности замедляет темпы изменения климата.

Scope

Эта тема охватывает накопление тепла океаном и измерение теплосодержания океана, воздушно-морской обмен и внутреннее накопление антропогенного диоксида углерода, физические и биологические процессы, которые переносят тепло и углерод в глубокий океан, а также последствия и пределы роли океана как климатического буфера.

Core questions

• Какую часть избыточного тепла планеты и выбросов углерода человеком поглощает океан?
• Какие процессы переносят тепло и углерод с поверхности в глубокий океан?
• Как измеряется и отслеживается теплосодержание океана и поглощение углерода?
• Каковы последствия и пределы роли океана как климатического буфера?

Key theories

Океан как доминирующий тепловой резервуар

Поскольку вода обладает большой теплоемкостью, а океан огромен, он накапливает подавляющее большинство энергии, поступающей в климатическую систему, поэтому теплосодержание океана является наиболее надежным показателем глобального потепления.

Океанический поглотитель углерода

Воздушно-морской обмен и циркуляция переносят значительную часть антропогенного диоксида углерода во внутренние воды океана, что является поглотителем, количественно определенным в ходе крупномасштабных исследований углерода.

Mechanisms

Тепло и диоксид углерода поступают в океан на поверхности и переносятся внутрь посредством перемешивания, субдукции поверхностных вод и опрокидывающей циркуляции, в то время как биологический насос способствует накоплению углерода. Большая теплоемкость и объем океана позволяют ему поглощать большую часть избыточной энергии климатической системы, но поглощение замедляется по мере потепления поверхностных вод и их насыщения углеродом.

Clinical relevance

Поглощение тепла и углерода океаном определяет темпы потепления поверхности и размер воздушной фракции выбросов; оно также вызывает потепление океана, закисление, деоксигенацию и термическое повышение уровня моря, что делает их мониторинг центральным для отслеживания и прогнозирования изменения климата.

History

Ревель и Зюсс показали в 1957 году, что океан поглощает диоксид углерода, но медленнее, чем предполагает его объем; постоянные наблюдения, глобальное исследование углерода, синтезированное Сабином и коллегами в 2004 году, и массив поплавков Argo с тех пор количественно определили поглощение тепла и углерода океаном с растущей точностью.

Key figures

• Roger Revelle
• Christopher Sabine
• Nicolas Gruber

Seminal works

• sarmientoGruber2006
• sabine2004

Frequently asked questions

Какую часть тепла глобального потепления поглощает океан?

Океан поглотил подавляющее большинство избыточного тепла, удерживаемого в климатической системе, гораздо больше, чем атмосфера или суша, поэтому теплосодержание океана является ключевым показателем глобального потепления.

Будет ли океан продолжать поглощать диоксид углерода бесконечно?

Океан продолжает поглощать углерод, но его эффективность снижается по мере потепления поверхностных вод и насыщения их химического состава, поэтому нельзя полагаться на то, что он будет успевать за ростом выбросов.