海洋也具有「长期记忆」

海洋拥有长期的记忆。今天位于太平洋深处的海水上一次看到阳光时，查理曼还是神圣罗马帝国的皇帝，中国正处于宋朝，牛津大学刚刚结束他们的第一堂课。在9世纪到12世纪，地球的气候正处于温暖期。随后在16世纪开始了小冰河期。现在海洋表面温度再次回升，但问题是，海洋最深的部分是否受此影响？

伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)和哈佛大学的研究人员发现，太平洋深海水体在温度方面落后了几个世纪，仍然处于小冰河时期。尽管大部分海洋都在应对现代变暖，但太平洋深处水域反而在降温。

“这些海水非常古老，并且很久没有接触过阳光和空气，它们的记忆停留在几百年前，欧洲最寒冷的那段时期。”物理海洋学家Jake Gebbie说道。

“气候在所有时间尺度上都有所不同，”哈佛大学地球与行星科学教授、论文的共同作者Peter Huybers补充道，“一些局部的温度变化，如小冰河时代和中世纪暖期，都是众所周知的。我们的目标是构建出模型，刻画海洋的内部特性如何响应地表气候的变化。”

该模型给出的推论令人惊讶无比。

“如果上层海水在上一个千年的大部分时间里都在降温，那么与现代环境隔绝的海洋深处可能仍处在降温的过程。”Gebbie说。

当然，模型是对真实海洋的简化。为了验证它的结论，Gebbie和Huybers将模型中发现的降温模式与19世纪70年代科学家在HMS Challenger上的发现，和20世纪90年代世界海洋环流实验的现代观测结果进行了对比。

HMS Challenger是一艘三桅帆船，最初设计为英国军舰，后被用于全球科研考察，期间用5年时间记录了全球海洋的水体温度。在1872年至1876年，他们测量了海洋不同深度的温度，记录下超5000次的测量结果。

“我们剔除了历史数据中的异常值，并考虑到压力对温度计的影响和各种相关的校正因子。”Huybers说。

研究人员随后将HMS Challenger数据与现代观测数据进行了比较，发现全球海洋大部分水域的温度都在上升，正如20世纪的气候模型所预言的那样，但在太平洋约2公里深处，水温则在下降。

“模型和观察到的趋势相吻合，使我们相信这是一个真实存在的现象。”Gebbie说。

这些发现意味着，历史气候会对现在产生持续性的影响。以前我们估算海洋在上个世纪吸收了多少热量的时候，通常假设在工业革命开始时，海洋处于热平衡状态。但Gebbie和Huybers指出，热量在海水中的传播是一个缓慢的过程，太平洋深处趋冷的进程导致对吸收热量的计算需要向下修正约30％。

“温室气体产生的一部分热量将被用来平衡太平洋深处的降温变化。”Huybers说。“这些发现可以帮助我们更好地理解海洋在全球气候中所扮演的角色。捎带一提，太平洋深处在变冷，大西洋深处则在变暖。”

本文译自 sciencedaily，由 majer 编辑发布。