IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007
第一工作组的报告 - 自然科学基础

TS.3.3.2 海洋地球生物化学和盐度的变化

对自1750年以来人类活动产生的碳的吸收致使海洋更为酸性化,使表面pH平均下降了0.1个单位。[7]海洋对CO2的吸收可改变其化学平衡。CO2的溶解形成弱酸,同样CO2的溶解增加,则pH值降低(即海洋更加酸化)。总体pH的变化是通过对人类活动产生的碳的吸收的估测和通过简单海洋模式而计算出的。现有台站对过去20年的pH的直接观测还显示了pH的下降趋势,速度为每十年约0.02个pH单位。海洋pH的下降使碳酸钙溶解的深度下降,并增加了海洋体积,在矿物霰石(碳酸钙的准稳形式)和方解石方面饱和不足,而这些矿物质是海洋有机物用来建造其贝壳的。海洋表面的pH下降,表面温度上升还可导致海洋对CO2的缓冲能力的下降,还会使海洋吸收过量大气CO2的速度下降。{5.47.3}

1970年至1995年期间,大多数洋盆的海气交换温越层(大约100米至1000米)含氧浓度有所下降。这些变化可以反映为海气交换率下降,并与上层变暖和/或生物活动方面的变化有关联。{5.4}

现有广泛的证据说明在过去半个世纪海洋盐度发生了GYRE尺度和洋盆尺度的变化(参见图TS.17),在蒸发性更高的地区近表面水体盐度有所增加,几乎所有洋盆均如此。这些盐度变化意味着海洋上空的水分循环的变化。在两个半球的高纬度地区,表面水体呈总体变凉,与有较大降水的地区相一致,虽然经向翻转环流中的径流增加、冰体融化、出现平流和变化也可做出贡献。两个半球的亚热带纬度地区的特点是在500米的上层盐度有所增加。有关形势与地球水分循环的变化是一致的,特别是与降水变化和所推导的大气中更大的水分输送相一致, 即从低纬度向高纬度输送和从大西洋向太平洋输送。{5.2}

纬向平均的盐度的线形趋势 (1955年 – 1998年)

图TS.17

图TS.17. 世界海洋纬向平均的盐度(切合实际的盐度尺度)的线形趋势(1955年–1998年)。廓线间隔为每十年0.01,虚廓线位每十年±0.005。黑色实线是零等值线。红色遮蔽部分表示等于或大于每十年0.005的值,兰色区域表示等于或小于每十年–0.005的值。{图5.5}

  1. ^  酸度是衡量H+ 离子浓度的指标,以pH单位予以报告,其中pH = –log(H+)。pH减少1个单位意味着H+浓度或酸度增加10倍。