全球气候变暖，海洋升温已经是不争的事实。但温度升高的具体数值是多少？变暖的幅度有多大？却一直没有定论，中国科学院大气物理研究所副研究员成里京团队，联合国内外科研单位，基于多年研究的科研成果，对海洋变暖幅度给出了详细答案。

该科研成果论文《全球海洋变暖了多少？》日前刊登在世界权威学术期刊《科学》上，引起了社会的普遍关注。论文提出了新的热含量估算方法，基于该方法认为全球海洋变暖速度比以前国际组织报告中给出的预估要快。

精准估算海洋变暖多少

自2000年，美国国家海洋和大气管理局发布了第一条全球上层海洋热含量变化时间序列以后，海洋热含量研究逐渐成为科学家科研的热点，成里京在中国科学院朱江研究员团队自2009年起开始从事这项科学研究工作，力求对全球海洋到底变暖了多少做出更准确的计算。

目前，成里京牵头的国际团队总结了来自中科院大气所、日本气象厅、澳大利亚联邦科学与工业研究组织、美国普林斯顿大学4组海洋热含量估算趋势，得出了较为一致的结论，认为 2013年公布的联合国政府间气候变化专门委员会第五次气候变化评估报告低估了历史上全球海洋变暖速率，全球海洋变暖速度比2013年国际组织给出的5个估值的平均数要快约20%。

成里京表示，此前传统的热含量估算方法低估了过去几十年海洋热含量上升速率，是因为在做热含量估计时，观测数据不足，需要使用“空间插值”方法，利用有观测的区域“推测”无观测区域的变化，传统的方法是在海洋观测较为贫乏的区域假设海洋变化为零。

“换句话说，只要没观测数据，就假设海洋不发生任何变化。这种假设极大低估了过去几十年海洋变暖的速率。”成里京解释说。

成里京和朱江团队于2016年~2017年提出了新的“空间插值”方法，该方法有效地解决了以往方法中的系统性偏差。

同时，对有偏差的历史观测数据（抛弃式探温仪XBT）的订正不是最优方法。成里京和朱江团队于2014年提出了国际承认的XBT偏差订正方法，保证了观测数据的质量。

同时该团队科研成果显示，2018年海洋升温创新高，成为有现代海洋观测记录以来海洋最暖的一年。2018年全球上层2000米海洋热含量比2017年高出的热含量，相当于中国2017年全年发电量的约388倍。全球海洋热含量升高的主要原因是海水温度上升，新的数据表明，上层2000米海水过去60年大约平均变暖了0.13℃，表层比深海变暖更剧烈。

海洋变暖是气候变化的稳健指针

“海水对海洋生态系统的作用，相当于空气之于人类和地表生态系统。”成里京形象地说。

海水的温度、盐度、溶解氧、pH值、污染等都将深刻改变海洋生态系统。

工业革命以来的全球气候变暖是因为大气中二氧化碳等温室气体不断累积，打破了地球系统能量平衡，使得地球系统的净能量增加。地球系统能量增加表现为全球气温升高、海洋增温、冰川融化等等。

成里京解释说，地球表面约71%的面积被海水覆盖，海水比热容较大，海洋累积了全球变暖的主要信号：90%的全球变暖能量储存在海洋中，表现为海洋热含量增加，海水升温。故而海洋变暖是全球变暖的核心和最基本的指标。

海洋热含量受厄尔尼诺等气候系统中的自然变率影响较小，全球海洋热含量变化是全球气候变化的一个稳健指针。

海洋变暖导致极端天气频发

“海洋变暖会对海洋生态和社会生活造成一系列影响。”成里京说。

海洋变暖对脆弱的海洋生态系统造成冲击，破坏珊瑚礁群落及依赖珊瑚礁生态系统生存的海洋生物群体。

由于海洋升温和海洋酸化，以大堡礁为代表的海洋珊瑚礁系统经历了连续3年大规模白化事件。根据近期联合国发布的一份气候报告，如果海洋变暖持续，本世纪末99%以上的珊瑚礁系统将白化消亡。

珊瑚礁虽然只占了全球海洋面积的0.1%，但其是25%的海洋生物赖以生存的环境，是海洋中的“热带雨林”，珊瑚礁生态系统的消亡将对海洋生态和人类造成巨大影响。

根据联合国政府间气候变化专门委员会气候评估报告的预估，随着海洋持续变暖，台风及其带来的降水都将增加。海洋是台风、飓风等极端天气的能量来源。以台风为例，当台风在西北太平洋或南海形成后，如其经过的海域海水温度高，则会给台风以充足的水汽补给，导致台风强度越来越大，对台风过境或登陆地区造成严重的海洋灾害。

同时，海洋不断变暖会持续降低海水中的溶解氧含量，影响海洋生态系统，进而影响海洋渔业资源。

最后，海水不断变暖会导致冰山融化、海平面上升，给沿海、低地和小岛屿地区带来风险。

未来海洋温度将如何变化？成里京说：“海水对全球变暖的响应具有滞后性，未来海洋还会继续变暖。”

根据目前主要气候预测模型——耦合模式比较计划5预估，如果未来保持高温室气体排放，不施行任何气候政策，2081年~2100年间，整个海洋上层2000米的海水将平均变暖0.78℃（相对于1991年~2005的平均状态），这是过去60年海洋变暖总量的6倍，海洋变暖持续加速。

提到未来的科研方向，成里京说：“未来我们将持续关注海洋能量变化的物理机制，研究热量如何从海洋上层传递到深海？海洋热量输送和人类生活的地表温度变化有什么联系？不断增加人类对气候系统的认知，为气候预估以及政策制定提供参考。”