Hấp thụ nhiệt và carbon của đại dương

Đại dương đã hấp thụ phần lớn nhiệt lượng bị giữ lại bởi khí nhà kính và khoảng một phần tư lượng khí thải carbon của con người, làm giảm nhẹ khí hậu nhưng phải trả giá bằng việc ấm lên, axit hóa và mực nước biển dâng cao.

Definition

Hấp thụ nhiệt và carbon của đại dương là quá trình đại dương hấp thụ và lưu trữ nhiệt dư thừa từ hiệu ứng nhà kính tăng cường và carbon dioxide thải ra từ các hoạt động của con người, cùng nhau điều hòa tốc độ biến đổi khí hậu.

Scope

Chủ đề này bao gồm việc lưu trữ nhiệt của đại dương và đo lường hàm lượng nhiệt của đại dương, sự trao đổi giữa không khí-biển và lưu trữ nội bộ carbon dioxide do con người tạo ra, các quá trình vật lý và sinh học đưa nhiệt và carbon vào đại dương sâu, cũng như các hàm ý và giới hạn của đại dương như một bộ đệm khí hậu.

Core questions

• Đại dương hấp thụ bao nhiêu nhiệt dư thừa của hành tinh và lượng khí thải carbon của con người?
• Những quá trình nào đưa nhiệt và carbon từ bề mặt vào đại dương sâu?
• Hàm lượng nhiệt của đại dương và bể chứa carbon được đo lường và theo dõi như thế nào?
• Hậu quả và giới hạn của vai trò đại dương như một bộ đệm khí hậu là gì?

Key theories

Đại dương là bể chứa nhiệt chủ yếu

Vì nước có khả năng chịu nhiệt lớn và đại dương rộng lớn, nó lưu trữ phần lớn năng lượng được thêm vào hệ thống khí hậu, do đó hàm lượng nhiệt của đại dương là thước đo đáng tin cậy nhất về sự nóng lên toàn cầu.

Bể chứa carbon đại dương

Sự trao đổi không khí-biển và lưu thông đưa một phần đáng kể carbon dioxide do con người tạo ra vào bên trong đại dương, một bể chứa được định lượng bằng các cuộc khảo sát carbon quy mô lưu vực.

Mechanisms

Nhiệt và carbon dioxide đi vào đại dương ở bề mặt và được đưa vào bên trong bởi sự pha trộn, sự chìm xuống của nước bề mặt và sự lưu thông lật đổ, trong khi bơm sinh học bổ sung vào việc lưu trữ carbon. Khả năng chịu nhiệt lớn và thể tích của đại dương cho phép nó hấp thụ phần lớn năng lượng dư thừa của hệ thống khí hậu, nhưng sự hấp thụ chậm lại khi nước bề mặt ấm lên và bão hòa carbon.

Clinical relevance

Sự hấp thụ nhiệt và carbon của đại dương quyết định tốc độ ấm lên của bề mặt và tỷ lệ phần trăm khí thải trong không khí; chúng cũng thúc đẩy sự ấm lên của đại dương, axit hóa, giảm oxy và mực nước biển dâng do nhiệt, khiến việc theo dõi chúng trở nên trung tâm để theo dõi và dự báo biến đổi khí hậu.

History

Revelle và Suess đã chỉ ra vào năm 1957 rằng đại dương hấp thụ carbon dioxide nhưng chậm hơn so với thể tích của nó; các quan sát liên tục, cuộc khảo sát carbon toàn cầu được tổng hợp bởi Sabine và các đồng nghiệp vào năm 2004, và mạng lưới phao Argo đã định lượng sự hấp thụ nhiệt và carbon của đại dương với độ chính xác ngày càng tăng.

Key figures

• Roger Revelle
• Christopher Sabine
• Nicolas Gruber

Seminal works

• sarmientoGruber2006
• sabine2004

Frequently asked questions

Đại dương hấp thụ bao nhiêu nhiệt từ sự nóng lên toàn cầu?

Đại dương đã hấp thụ phần lớn nhiệt dư thừa bị giữ lại trong hệ thống khí hậu, nhiều hơn đáng kể so với khí quyển hoặc đất liền, đó là lý do tại sao hàm lượng nhiệt của đại dương là một chỉ số quan trọng của sự nóng lên toàn cầu.

Liệu đại dương có tiếp tục hấp thụ carbon dioxide vô thời hạn không?

Đại dương tiếp tục hấp thụ carbon, nhưng hiệu quả của nó giảm khi nước bề mặt ấm lên và hóa học của chúng trở nên bão hòa hơn, do đó không thể dựa vào nó để theo kịp với lượng khí thải ngày càng tăng.