一项关于海洋盐度的新研究发现全球水循环显着放大

水及其在大气，陆地和海洋内部或之间的移动确定了全球水循环，并且对气候系统至关重要。几乎所有的天气和气候现象都在某种程度上与水循环有关。例如雷雨，飓风和热带气旋，洪水，干旱和海平面上升期间的极端降雨。

现在，随着气候变化，水循环正以重要的方式发生变化。理论模型显示，由于地球变暖，全球水周期被放大，即，更多的水从蒸发的海洋，因此，降水增加，以及。然而，由于难以测量全球尺度的蒸发和降水量及其空间和时间变化的复杂性，因此很难很好地观察到这种预测的观测结果，因为过去对水循环的变化观察很少。

这项发表在《气候杂志》上的新研究克服了许多以前的局限性，并基于1960年以来的盐度数据得出了水循环变化的新估计。由此，他们提供了强有力的新证据，表明全球水循环在2000年已大大放大。在过去的50年中，证实了理论和模型。这项研究是由中国科学院大气研究所的李立静领导的，他与美国国家大气研究中心的一组国际科学家合作。苏黎世联邦理工学院; 美国圣托马斯大学;美国宾夕法尼亚州立大学

“海洋盐度变化可以用来估计水循环变化，因为它揭示了全球地表淡水交换的变化：蒸发将淡水从海洋带入大气并增加了海洋盐度;降水使更多淡水进入海洋并降低了盐度。因此，盐度变化综合了大范围的影响，并为水循环变化提供了一个极好的指标。”

约翰·亚伯拉罕说：“但是，由于以前的盐度数据集显示出严重的偏差或不足，我们需要更好的盐度数据。这项研究提供了自1960年以来海拔2000米的新月度网格化盐度场。” “为了在数据稀疏区间和区域之间进行插值，该方法使用了来自历史耦合气候模型模拟的盐度时空协变信息。然后对该方法进行了严格验证。”

“新产品显然对于检查长期盐度变化更为可靠，因为我们证明，通过改变观测系统(从卫星上的高度计和海洋剖面浮标(Argo)，这种新的盐度重建具有更好的连续性， ”来自NCAR的合著者Kevin Trenberth说。“新数据表明，现有的盐度模式已经放大。换句话说，在海洋的大部分地区，“新鲜变得更新鲜，而咸味变得更咸。”此外，我们表明，从零到2000米深度的平均盐度趋势首次表明几乎整个太平洋都在变新鲜，低纬度和中纬度大西洋上出现了广泛的盐化作用，北大西洋上出现了明显的新鲜度，并且形成了对比在印度洋北部和南部之间。”

盐度变化在空间上是复杂的。这项研究使用一个简单的指数来综合这些变化，称为盐度对比(SC)指数，该指数定义为在高盐度和低盐度区域平均的盐度之间的差异。ETH的这项研究的合著者Nicolas Gruber表示：“该度量标准提供了一种简单而强大的方法来合成观察到的盐度模式变化。” “我们表明，从零到2000米的盐度模式已放大了1.6%，表面盐度已放大了7.5%。我们还表明，这种增加是由于人为因素造成的，而这种人为信号已超过自然背景的可变性。”

基于新的盐度数据，盐度对比指标和模型模拟，已编制了对全球水循环变化的改进估算。结果表明，自1960年以来，水循环每摄氏度已经放大了2-4%(图1)。美国NCAR的约翰·法索洛(John Fasullo)表示：“我们的海洋观测结果与许多近期基于大气的估算结果基本一致，并加强了全球变暖加剧全球水循环的证据。”

这一结果对未来的气候具有重要意义。在+ 2°C(《巴黎协定》目标的上限)变暖的世界中，水循环将放大4〜8%。如果未来的气溶胶影响比今天小(即，如果可以控制空气污染)，则这种放大作用将更加强大。因此，蒸发会更强：较干燥的地区将变得更干燥，并进一步增加了干旱加剧的可能性。

干旱影响牲畜和农作物，并在许多地区(包括美国，中国，澳大利亚，巴西和其他国家)增加有时造成致命野火的风险，对食品安全和人类健康构成严重威胁。大雨和极端降雨的风险也将大大增加。更大范围的暴雨会导致严重问题，例如世界各地的极端洪水。与热带气旋和飓风有关的降雨将继续增长，不仅对沿海和小岛屿社区，而且还将对内陆(以赛亚飓风)造成更大的破坏。

美国宾夕法尼亚州立大学的迈克尔·曼(Michael Mann)说：“这项研究是该领域的重大进步：首先，新的，更准确的盐度变化估计值为与气候模型模拟进行比较提供了更好的基础。其次，盐度 -对比指数提供了衡量气候变化对全球水文水文循环影响的关键指标，并有助于区分信号。我们发现，在这一特定指标中，将气候变化信号与背景噪声隔离需要花费大约十年的时间。被气候研究界广泛使用。

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