9月13日消息，在8月22日出版的《科学》杂志上，中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室的陈显尧教授，与美国西雅图华盛顿大学应用数学系的董家杰教授合作，发表了一项最新的研究，指出21世纪以来全球气温升高的步伐之所以有所停滞，是因为许多热量沉入了北大西洋和南大洋的深层水域。应果壳网之邀，陈显尧教授亲笔撰文介绍了他们的研究结果。

中国海洋大学陈显尧教授在《科学》杂志上撰文指出，21世纪以来全球气温升高的步伐之所以有所停滞，是因为大量的热量沉入了北大西洋和南大洋的深层水域。

近十几年来，虽然温室气体排放仍在加速上升，地球气候系统仍在持续吸收热量，但是全球表面温度却呈现出增暖减缓甚至停滞的趋势。因此有人开始怀疑全球气候变暖是否已经开始减缓，还有些人质疑温室效应以及人类减少温室气体排放的必要性。

不过我们所作的研究表明，全球气候变暖的步伐并没有减缓或者停滞，只是热量在气候系统各个组成部分中的分配发生了变化。过去十几年间，深层海洋吸收热量减缓了全球表面温度上升的速度。

观测表明，过去十几年间大气层顶的净热辐射通量约为0.5Wm-2。尽管这个数值有很大的不确定性，但它的符号为正是比较肯定的——也就是说，全球气候系统一直在吸收热量。根据能量平衡原理，大气层顶净热辐射通量应等于全球气候系统热含量的上升速度。由于大气和冰冻圈热含量较低，净热辐射强迫所导致的热量有90%储存在海洋，这与观测到的全球海洋热含量持续上升相一致。

热量向北大西洋深层的输送很可能减缓了全球表面温度的上升速度。图中红色表示海洋热含量。

但是，这些热量储存在哪个大洋？储存在大洋的哪个深度？热量与能量传输机制又是什么？对于诸如此类的这些问题，目前科学界仍有较大争议，而这些问题与预测全球表面温度上升速度减缓将持续多久，以及未来气候变暖趋势密切相关。

截至目前，几乎所有的研究都认为，大气中得到的热量主要储存在太平洋深处，增强的太平洋信风和副热带环流将表面热量输送至太平洋深层（300米以深），从而减缓了海面温度的上升速度。这意味着，过去十几年间全球表面温度上升速度减缓的现象，主要发生在厄尔尼诺－拉尼娜振荡的时间尺度上，未来2－7年内发生的厄尔尼诺现象，就可能释放储存在太平洋的热量，恢复全球表面温度的上升速度。

而我们所作的最新研究结果显示，太平洋上层海洋（0－1500米）的热含量在过去15年间并没有显著增加，而向深层输送热量的过程主要发生在北大西洋和南大洋。

大洋热盐环流变异是热量向深层输送的主要机制。在大西洋表面，热盐环流把热带高温高盐水输送到北大西洋北部，在这里海水向大气失热，变得更重而沉入深海，并形成北大西洋深层水向南输送。

我们通过分析观测数据发现，上世纪90年代后期，北大西洋北部海水的温度－盐度持续上升，由此推测大洋热盐环流的下沉分支可能变强，从而向深层海洋输送了大量的热量而减缓表面温度的上升。

尽管北大西洋北部海水温度－盐度上升的原因还不明确，但是可以肯定的是，类似的现象曾在上世纪50－70年代发生过，而且两次事件中北大西洋0－1500米层海洋温度和盐度都具有非常显著并同步的多年代际振荡特征。

北大西洋海洋温度－盐度剖面变化与全球表面温度（红线）的多年代际振荡一致，显示出北大西洋经向翻转环流向深层海洋输送热量的同时，减缓了表面温度的上升速度。类似事件以30年左右为周期交替出现。按照已经过去大约１５年计算，地球表面变暖减缓的时间可能会再持续约15年左右。

我们的研究指出，在温室气体持续加速排放的背景下，海面吸收的热量如何分配主要取决于海洋与气候系统的内部动力学过程，而这种内部变化过程也将决定未来气候变暖减缓可能持续的时间。

如果深层海洋通过全球热盐环流过程吸收大气中的热量，则意味着全球变暖减缓还将持续一段时间。这可能将为我们争取一段时间，来解决温室气体排放与全球变暖的棘手问题。