中國科學家測得海洋熱通量資料,系國際首次

文/羊城晚報全媒體記者 李鋼

通訊員 徐曉璐

每時每刻,太陽都在向地球輻射著熱量,而地球也在不斷吸收著這些熱量。但是科學家們來一直以來有個疑惑,因為兩者之間有著大約20%的差,也就是說大約有五分之一的熱量不知道去了哪裡。

而這個問題之所以長期存在,一部分原因在於,人類還沒有掌握海下的熱通量的監測手段。

而在近日,來自中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室(LTO)的尚曉東團隊,經過十多年的研發,終於自主研製出了首臺海洋熱通量儀,並在國際上首次測量得到水下熱通量資料。此研究成果也在《海洋學報》英文版上發表。

中國科學家測得海洋熱通量資料,系國際首次

海洋熱通量儀在海上布放作業。圖/採訪

據介紹,海洋與大氣間存在著複雜的強迫與反饋過程,海-氣介面是這一過程的唯一通道。然而海洋上邊界層熱量的輸送仍然不清楚,也就是說太陽輻射輸入海洋的熱量以及海洋反饋給大氣的熱量是多少仍然不清楚,這侷限於觀測技術和手段,此前沒有相關儀器可以直接觀測海洋上邊界層熱通量。

研究人員利用海洋熱通量儀在三亞近海岸和南海北部進行了觀測,在國際上首次測量得到水下熱通量資料,發表的論文分析了風浪區海洋湍流渦旋對熱通量輸運的作用。

尚曉東說,研究水下熱通量的意義在於,全球的氣候變化主要是由海洋來進行調節,太陽向地球輻射的熱量、地球吸收和排放的熱量都能夠計算出來,但是其中有一部分熱量卻“不知所蹤”,被稱為“熱失匯”現象,這一現象至今是個謎。

因此,有人猜測必然有一部分熱量是在海洋內部儲存起來了。由於相關儀器和技術的缺失,人類一直沒有辦法測量水下熱通量,也就無法解開這一謎團。

“我們的儀器就是想解決這個問題,這是一個原創性的工作,國際上也很需要這種儀器。”

而據記者瞭解,海洋中的熱量傳輸的形式主要是湍流,因此海洋熱通量儀就是透過測量湍流的速度和溫度變化,來得出水下熱量的輸送情況。而這一技術將來在海洋科學研究、海洋養殖、氣候預測預報等方面將會得到應用。

尚曉東也表示,今後還會開展一系列的實驗研究,進一步完善儀器,也有可能會將儀器放置於海底的熱液噴口,來測量熱液噴發所噴發的熱通。(更多新聞資訊,請關注羊城派 pai。ycwb。com)

責編 | 崔文燦

審籤| 張德鋼

實習生 | 梁曉靜