占地球面積71%的海洋對人類社會發展影響巨大而深遠。被科學家們形象稱為全球海洋“神經系統”的全球海洋觀測系統(GOOS),就像一張鋪在全球海洋中的大網,其一舉一動備受關注。
不過,由中國科學家領銜開展的一項最新國際合作研究卻對此敲響了警鐘:全球海洋“神經系統”這張人類離不開的網,目前的脆弱程度遠超想象。
首次定量算出觀測網“破洞”沖擊
5月22日,中國科學院大氣物理研究所(大氣所)成里京研究員聯合法國、美國等高校及研究機構的合作者,在國際專業學術期刊《自然-氣候變化》(Nature Climate Change)發表研究論文,首次定量算出這張觀測網一旦“破洞”會給全球海洋增暖測算的準確性帶來多大的沖擊。
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不同國家在2005-2023年間獲取的海洋溫度廓線觀測資料的空間分布(數據源:全球海洋觀測數據庫)。中國科學院大氣所 供圖
論文第一作者、中國科學院大氣所博士生朱雨靜介紹說,海洋是地球的熱庫,儲存了全球增暖90%以上的凈能量盈余。溫暖的海水會給臺風、強風暴提供能量,魚群的遷徙路線會跟著海水溫度變化,就連讓珊瑚白化的海洋熱浪,也得靠海洋觀測數據才能提前發現并預警。
同時,臺風登陸預報、漁船出海前海況判斷、厄爾尼諾預測預警……依靠Argo浮標(一種可在海中自動下潛、上浮并傳回溫鹽數據的觀測設備)、科考船、錨系浮標等無數“眼睛”,全球海洋觀測系統緊盯海洋溫度、鹽度等基本要素,為天氣氣候預測、災害預警托底。
為定量測算觀測數據缺失造成的影響,本項研究進行一系列模擬實驗發現,隨機減少20%的觀測數據,全球海洋增暖速率的估算誤差會增加33%;隨機減少80%的觀測數據,誤差會增加97%。
研究團隊還發現,觀測數據的“空間分布”,遠比單純的“數據數量”重要得多,另一組實驗顯示,如果把觀測貢獻前五強國家里美國的所有觀測數據全部去掉,全球海洋熱含量的監測誤差會直接暴漲163%,這個沖擊甚至比隨機移除全球80%的觀測數據還要大。
其原因就在于空間分布:全球海洋觀測系統是由不同國家觀測系統拼起來的一幅“拼圖”,而目前美國的觀測數據是唯一全球覆蓋的“拼圖”,包括太平洋、大西洋中一些鮮少進行常規觀測的海域。
守護海洋預警網是人類共同功課
論文通訊作者成里京研究員指出,過去20年,全球政府、研究機構、高校等部門一起建成這套全球海洋觀測系統,這是很了不起的成就。此次國際合作研究第一次算清楚,人類對它的依賴到底有多深——“一旦各國的投入動搖了,這種依賴很快就會變成我們扛不住的脆弱”。
這套全球海洋觀測系統是國際科學合作最成功的成果之一,但很少有人知道,它并不是依賴于有強制力的國際條約,更像是一場全人類的“自愿集體行動”:沒有硬性規定要求各國必須持續投錢、持續運行觀測設備,全靠各國的共同意愿。但現在,這種集體行動正面臨著越來越大的壓力。
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資料圖:一艘貨輪在大海上航行。中新網記者 孫自法 攝
研究團隊強調,這套全球海洋觀測系統其實和人們熟悉的衛星導航、日常的氣象服務一樣,是真正的關鍵基礎設施。其平時正常運轉的時候,人們根本感覺不到它的存在,可一旦出了問題,人們就會發現,原來所有的生產生活都離不開它。
沒有一個國家能獨自監測整個海洋的變化,也沒有一個國家能承受得起放棄全球海洋觀測系統的后果。海洋沒有國界,一旦這張全球海洋觀測網破了洞,風暴預警失效、氣候預測不準、漁業生產受影響,這些代價最終會落到每一個人身上。
因此,“守護這張托舉著我們生活的海洋預警網,從來都不是某一個國家的事,而是全人類共同的功課。”成里京說。
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信息來源:中新網 記者:孫自法。
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