第七届青年地学论坛

  根据IPCC-SROCC（IPCC海洋与冰冻圈特别报告）的评估结果，在全球平均的尺度上，海洋已显著变暖。但是在区域尺度上，由于存在着不同时空尺度的内部变率以及外强迫等因素，区域上的海洋长期变暖信号是否已经“显著”仍没有一个定论，尤其在次表层300-2000m。其中一个原因是海洋温度现场观测数据不够准确，存在着严重的质量或系统性偏差的问题，使得无法提供更准确的温度变化和趋势估计。因此，为解决数据质量的问题，本文首先研发了基于气候态的质量控制新方案，在以往传统的质量控制基础上完善了局地气候态检查的阈值设定，同时研发了局地梯度气候态检查子模块，并进行了稳健的科学验证和对比评估工作。其次，在XBT系统性偏差订正方面，本文提出了新的偏差影响因子：记录系统（recording system），完善了XBT误差来源。最后，我们基于上述技术创新更新了大气所IAP 温度格点数据。经过质量控制和偏差订正后的全球海洋格点数据的质量得到了有效提升，为区域尺度上的海洋长期变暖趋势的准确估计提供了可靠的数据基础。
  在解决上述数据质量问题之后，海洋上层2000长期变暖信号需要多长时间“显著”超过这些区域的自然变率（即“萌芽”时间：Time of emergency）可以得到更为准确的估计。本文对区域尺度的变暖信号进行了信噪比的检测（detection）和“萌芽”时间（ToE）的估算。结果表明，相比于表层变暖，在200-1500m海洋中，随着深度的增加，越来越多的区域，越来越早地表现为“显著变暖”，尤其在南大西洋、和南大洋，相比于太平洋和印度洋而言更为显著。这意味着，次表层相对于表层更加“提前”和“显著”的变暖将会影响海洋区域尺度的环流和生态过程，对未来开展海洋生态系统的脆弱性和生物暴露度（如鱼类的分布变化趋势）的评估将有一定的借鉴意义。

海洋变暖,气候变化,海洋观测,质量控制,检测与归因,偏差订正