多年來，氣候模型一直預測，隨著溫室氣體排放量增加，海水將會變暖。這些預測結(jié)果在大多數(shù)情況下是正確的。但在太平洋的一片海域，情況恰恰相反。從厄瓜多爾海岸向西，有一片延伸數(shù)千公里的狹長水域，像一條長長的舌頭，這里的海水在過去30年間一直在變冷。為什么東太平洋這片海域的水溫與科學家的預測相悖？歡迎來到“冷舌”的神秘世界。

這不僅僅是一個學術難題。來自科羅拉多大學博爾德分校的佩德羅·迪內(nèi)齊奧（Pedro DiNezio）把“氣候科學中最重要的未解問題”。問題是，我們不知道這種變冷現(xiàn)象為什么會發(fā)生的話，就無法得知它何時會停止，也不知道它會不會突然反轉(zhuǎn)為變暖現(xiàn)象。這會帶來全球性的影響。在未來，這條“冷舌”的狀況可能決定加州是否會遭遇持續(xù)性干旱，澳大利亞是否會困于更致命的野火。它還會影響印度季風的強度，以及非洲之角（Horn of Africa，東非的一個半島）發(fā)生饑荒的可能性。它甚至可以通過調(diào)整地球大氣層對溫室氣體排放量增加的敏感程度，來改變?nèi)驓夂蜃兓膭×页潭取?br>

鑒于以上種種，我們也就不難理解，為什么科學家越來越迫切地想要解開“冷舌”的謎題。它像一部精彩絕倫的推理小說那樣，充滿了相互競爭的理論。我們還沒有完全解開這個謎，但光是承認它的存在，就有助于我們?yōu)閷淼臍夂蜃兓龊脺蕚洹?/strong>通過破解“冷舌”的謎案，人類將會揭開未來氣候的最終細節(jié)。

太平洋是隱藏秘密的完美場地。它是地球上最大最深的海洋，面積甚至超過了全球陸地面積的總和。隨著大氣層中的溫室氣體不斷增加，太平洋會作何反應？解答這個問題是一項巨大的挑戰(zhàn)。這很大程度上是因為熱帶太平洋地區(qū)的氣候中存在巨大的自然變化，那些變化又影響著全球各地的天氣情況。

太平洋正在變冷

比如，每過大概3-5年，太平洋就會從拉尼娜現(xiàn)象（即赤道附近的海面水溫異常偏低）轉(zhuǎn)為厄爾尼諾現(xiàn)象（即這些區(qū)域水溫異常偏高）。這樣的循環(huán)被稱為厄爾尼諾-南方濤動（El Ni?o-Southern Oscillation，ENSO），是由吹過太平洋的風場變化以及海水在較冷的深海與較暖的海面之間流動引起的。

另外，還有太平洋年代際濤動（Pacific Decadal Oscillation，PDO），又稱太平洋十年濤動，這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因還不清楚，它造成的影響與上面提到的ENSO很像，只不過PDO的周期通常在20-30年。科學家很難從中總結(jié)出長期的變化趨勢。因此，在上世紀90年代，科學家最初次發(fā)現(xiàn)“冷舌”時，認為它是那片水域的一種極端卻自然的變化。

哥倫比亞大學的理查德·西格（Richard Seger）是最早挑戰(zhàn)這個觀點的人之一。1997年，西格與人合著的一篇論文，警告稱赤道太平洋正在變冷，這是氣候模型中沒有看到的趨勢。從那以后，海面溫度數(shù)據(jù)證實了他的猜測。美洲附近的東太平洋海域，平均溫度一直比靠近亞洲的西太平洋低5°C-6°C，但在1980年-2019年之間，這個溫差擴大了0.5°C左右。

誤導人的氣候模型

如今，越來越多的科學家和西格產(chǎn)生了同樣的懷疑，認為冷舌可能無法用自然變化來解釋。如果現(xiàn)有的氣候模型解釋不了“冷舌”現(xiàn)象，這些模型就可能嚴重地誤導人們。美國國家大氣研究中心的艾拉·辛普森（Isla Simpson）說：“有一些事情需要擔心，我們得弄清楚這些事情到底是什么?！?br>

這個問題真的非常重要，因為它將對我們預測未來的氣候產(chǎn)生巨大的影響。西太平洋變暖的海水和東部變冷的海水，會使東太平洋的大片水域上方出現(xiàn)更多的低層云（low-lying clouds）。華盛頓大學的大衛(wèi)·巴蒂斯蒂（David Battisti）說：“密集的云層越多，反射的陽光就越多?！边@意味著，進入大氣層并被溫室氣體留住的熱量會減少。換句話說，東太平洋的變冷，會讓全球變暖的速度放緩。

如果按照這種趨勢走下去，“冷舌”可能會使氣候模型預估的全球變暖水平降低30%。這相當于，到本世紀末全球平均氣溫上升1.3°C與上升1.9°C之間的差異。關鍵是，這兩種情況下進入大氣層的溫室氣體量是相同的，而這也代表著氣候的基本狀態(tài)將更接近拉尼娜現(xiàn)象，非洲之角和美國西南部發(fā)生干旱的風險將會增加。

如果是另一種情況呢？要是氣候模型沒錯、東太平洋變暖，那么全球變暖的速度會更快，并且會產(chǎn)生不同的區(qū)域影響。氣候的基本狀態(tài)將更像厄爾尼諾現(xiàn)象，加劇珊瑚礁白化，讓亞馬遜地區(qū)變得更熱、更干燥，給澳大利亞和印度尼西亞帶來更多的干旱，在季風減弱時印度可能發(fā)生致命的熱浪。與此同時，美洲部分地區(qū)將經(jīng)歷更多的風暴，暴雨可在秘魯和厄瓜多爾等國引發(fā)毀滅性的洪水和山體滑坡。

圖片來源：Burkhard Mücke via Wikimedia Commons，CC BY-SA 4.0

二者之中，我們究竟應該為哪一個未來做好準備？夏威夷大學的馬爾特·斯圖克（Malte Stuecker）表示，如果東太平洋的降溫持續(xù)下去，它將“對區(qū)域的氣候預測產(chǎn)生重大影響”。然而，當前政策制定者、城市規(guī)劃者和工業(yè)界的領袖們傾向于根據(jù)東太平洋變暖的模型來預測氣候變化。

要預測下一步會發(fā)生什么，我們首先需要了解現(xiàn)在正在發(fā)生的事情。這就是為什么在氣候科學界中，一些最優(yōu)秀的人正在競相研究為何現(xiàn)實世界的觀測結(jié)果與他們的氣候模型如此不一致。其中不乏相互抵觸的理論。

冰川融化

一些人認為答案可能就在南極周圍寒冷的南大洋中。與東太平洋一樣，這些水域是近幾十年來為數(shù)不多的海面溫度下降的地方之一。一個可能的驅(qū)動因素是隨著全球氣溫上升，南極冰川融化。另一種可能性是，臭氧消耗和溫室氣體排放量的增加正在加強該地區(qū)的風力，進而加強冷空氣從南極洲向南大洋表面的流動。巴蒂斯蒂和其他一些科學家推測，無論是什么原因?qū)е铝四抢锏慕禍兀紩専釒窖螽a(chǎn)生連鎖反應。氣候模型的計算中有時并不會考慮到南極冰川融水，不容易正確反映南大洋海水溫度、風力和洋流的變化。然而，哥倫比亞大學的董玥（Yue Dong）已經(jīng)證明，當這些錯誤得到糾正時，氣候模型確實開始顯示熱帶太平洋的降溫了。這項工作表明，“已有的全球氣候模型可能高估了不久的將來的變暖情況”。

對“冷舌”的另一種可能解釋是，氣候變化正在改變太平洋的風力和上升流（即較冷的海水從深海上升到海面的過程）。如前所述，西太平洋自然情況下比東太平洋溫暖。這在一定程度上要歸功于東太平洋冷水的上升，使那里的海面溫度保持較低。隨著氣候變化的進展，這種差異被放大了。耶魯大學的阿列克謝·費多羅夫（Alexey Fedorov）說：“當二氧化碳濃度增加時，來自陽光的輻射效應在西邊更有效，因為沒有從深海上來的冷水來調(diào)節(jié)?！彪S著西太平洋上空的暖空氣膨脹、上升，一些更重更冷的空氣會涌入并取而代之，因此信風從東向西吹得更強烈。這又加劇了東太平洋冷水的上升，促進了該區(qū)域的降溫。但這種效應很少被考慮在內(nèi)。費多羅夫表示，氣候模型中有一些長期存在的偏差（biases），使它們無法完全容納這種機制。

最有可能的是，這些機制組合在一起，共同起作用——自然變化或許也是一個促進因素。為了解開“冷舌”這個謎團，我們需要更聰明的氣候模型，以更好地模擬從云層到洋流、風和冰川融化的一切情況。

迪內(nèi)齊奧正在開創(chuàng)性地使用超級計算機來制造新一代模型。早期實驗中，模型已經(jīng)給出了不錯的結(jié)果，在太平洋產(chǎn)生了與實際更接近的溫度趨勢。但是運行這些模型是非常昂貴且耗能的，并且對超級計算機的訪問機會是有限的，因為需求量非常大。

當然，就算找到原有氣候模型出錯的地方，這也只是揭開“冷舌”之謎的第一步。我們最終想知道的是，這種變冷趨勢是暫時性的還是永久性的。

一些研究人員認為，從長期來看，原本的氣候模型將被證明是正確的——一些基本物理學原理顯示，大量溫室氣體排放到大氣層后，東太平洋最終將“逆轉(zhuǎn)”回變暖的趨勢。至于這種可能的逆轉(zhuǎn)將在何時發(fā)生，就是另一回事了：有人說可能是在20年后，另一些人則認為需要約100年。韓國蔚山國家科學技術研究所的莎拉·姜（Sarah Kang）說：“在遙遠的未來，將有更多機制表明地球會出現(xiàn)類似厄爾尼諾現(xiàn)象的變暖?！?br>

如果逆轉(zhuǎn)真的發(fā)生，我們需要知道這將如何影響整個全球變暖趨勢。目前的厄爾尼諾現(xiàn)象可能在今年晚些時候達到頂峰，也為探討這個問題提供了一個機會。太平洋的這一次變暖，也是厄爾尼諾-南方濤動（ENSO）中的一個階段，氣候科學家將密切關注其上方云層發(fā)生的地理性變化。斯圖克（Stuecker）是今年成立的一個“冷舌”研究國際小組的成員，他說：“我們可以觀察云層對厄爾尼諾現(xiàn)象做出的反應，了解那些長期變化對云層的影響?！狈催^來，這將告訴研究人員更多關于太平洋云層覆蓋情況與大氣變暖預期水平之間的聯(lián)系。

東太平洋在變暖趨勢上的任何轉(zhuǎn)變都可能造成全球性的破壞，特別是在人類沒有預料到的情況下。從水安全到農(nóng)業(yè)等方方面面的氣候應對計劃，都可能在一夜之間變成過時的計劃，讓各國陷于重建基礎設施和重建經(jīng)濟的慌亂中。蘇黎世瑞士聯(lián)邦理工學院的羅伯特·威爾斯（Robert Wills）說：“如果我們沒有能力預測這種情況何時會發(fā)生，那么我們將在毫無準備的情況下，束手無策地面對區(qū)域氣候影響的巨大變化?！?br>

盡管如此，解開“冷舌”之謎也不是要證明現(xiàn)有的氣候模型是錯的。從全球平均地表溫度到北極冰層融化，在一些重大問題上，氣候模型的預測都非常準確。當它們警告說我們將面臨一個更熱、更狂暴的未來時，我們可以相信它們是正確的。只是，“冷舌”就像是拼圖的最后一大塊。把它拼到氣候模型中，我們就可以更準確地了解在一個全球變暖的世界中，生活將如何變化 ，以及如何為未來做好最佳準備。

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https://www./article/mg25934500-100-something-strange-is-happening-in-the-pacific-and-we-must-find-out-why/