大氣所發現海洋觀測系統變化導致全球海洋熱含量“突變”

　　溫室氣體導致地球系統能量增加，表現為全球變暖，然而地球系統增加的能量中有超過90%儲存在海洋中，全球海洋熱含量變化是氣候變化的一個重要的 “指針”。估計全球海洋熱含量的變化是氣候變化研究的一個基本問題。然而，海洋觀測系統在不斷變化：在上世紀（1966-2001年），海洋主要是基于船舶的觀測系統；而在2001年之后，Argo浮標觀測網逐漸構建，成為最主要的海洋觀測系統。這兩個主要觀測系統對海洋的空間采樣有很大差異（圖1）：船舶觀測系統主要分布在主要航線附近：如北半球中緯度（圖1b）；而Argo觀測系統有較為完整的全球覆蓋（圖1c）。

　　中國科學院大氣物理研究所成里京和朱江發現：由于上述海洋觀測系統的轉變，全球上層（0-700m）海洋熱含量在2001-2003年存在一個“突變”（圖1a）。這個 “突變”使得1990-2012全球海洋熱含量變化趨勢被高估40%。研究指出：船舶觀測系統（1966-2001年）主要采樣了變暖速率較快的海區，而中東太平洋，南大西洋等變暖速率較慢的區域缺乏足夠的觀測；而這兩個區域均能被Argo系統覆蓋。這種不均勻的采樣是造成2001-2003年熱含量估計突變的主要原因。

　　考慮到這種觀測空間分布變化造成的偏差，他們進一步提出一種新的估計全球海洋熱含量趨勢的方法，并得到了 1966-2012年全球上層700m熱含量變化趨勢：為0.36 ± 0.08 W m-2。新的估計較過去國際不同小組得到的估計（如IPCC-AR5）快約20~30%。

圖1：（a) 全球0-700m海洋熱含量變化時間序列。紅色陰影為觀測觀測的數據量，藍色陰影為Argo觀測數量；（b) 船舶觀測系統主要觀測區域；（c) Argo觀測系統的觀測區域；（d) Argo觀測系統相比于船舶系統增加的觀測區域。