Obsah oceánského tepla - Ocean heat content - Wikipedia

Tento článek pojednává o tepelné energii uložené ve vodě oceánu. Fyzikální proměnnou známou jako tepelný obsah látky („H“) viz Entalpie.
Globální obsah tepla v horních 2 000 metrech oceánu, NOAA 2020
Vrstva globálního tepelného obsahu (0–700 metrů)
Oceánograf Josh Willis pojednává o tepelná kapacita vody, provede demonstrační experiment tepelná kapacita používat vodní balón a popisuje, jak schopnost vody akumulovat teplo ovlivňuje klima Země.
Tato animace využívá údaje z vědy o Zemi z různých senzorů na družicích pozorujících Zemi Země k měření fyzických oceánografických parametrů, jako jsou oceánské proudy, oceánské větry, výška povrchu moře a teplota povrchu moře. Tato měření mohou vědcům pomoci pochopit vliv oceánu na počasí a podnebí. (v HD)

v oceánografie a klimatologie, obsah oceánského tepla (OHC) je termín pro energii absorbovanou oceánem, která je uložena jako vnitřní energie nebo entalpie. Změny v obsahu tepla v oceánu hrají v EU důležitou roli vzestup hladiny moře, kvůli teplotní roztažnost.

Oteplování oceánu představuje 90% akumulace energie z globální oteplování v letech 1971 až 2010.[1] Asi jedna třetina tohoto extra tepla se odhaduje na šíření do hloubky pod 700 metrů.[2] Kromě přímého dopadu tepelné roztažnosti přispívá oteplování oceánu ke zvýšené rychlosti tání ledu ve fjordech Grónska [3] a antarktické ledové příkrovy.[4] Tepelné oceány jsou také zodpovědné za bělení korálů.[5]

Definice a měření

Plošná hustota obsahu tepla v oceánu mezi dvěma úrovněmi hloubky je definována pomocí a určitý integrál:[6]

kde je mořská voda hustota, je měrné teplo mořské vody, h2 je spodní hloubka, h1 je horní hloubka, a je teplotní profil. v SI jednotky, má jednotky J · m−2. Integrace této hustoty přes oceánskou pánev nebo celý oceán poskytuje celkový tepelný obsah, jak je uvedeno na obrázku vpravo. Celkový tepelný obsah je tedy součinem hustoty, měrné tepelné kapacity a objemový integrál teploty v dané trojrozměrné oblasti oceánu.

Obsah oceánského tepla lze odhadnout pomocí měření teploty získaných pomocí a Láhev Nansen, an ARGO float nebo oceánská akustická tomografie. The Světový oceánský databázový projekt je největší databáze teplotních profilů ze všech oceánů světa.

Tepelnému obsahu v horním oceánu ve většině regionů severního Atlantiku dominuje konvergence přenosu tepla (místo, kde se setkávají oceánské proudy), bez velkých změn vztahu teploty a slanosti.[7]

Nedávné změny

Několik studií v posledních letech zjistilo multidekadální vzestup OHC v oblastech hlubokého a horního oceánu a připisuje absorpci tepla antropogenní oteplování.[8] Studie založené na ARGO naznačují ten oceánský povrch větry, zejména subtropické pasáty v Tichý oceán, změnit vertikální rozdělení oceánského tepla.[9] To má za následek změny mezi oceánské proudy a zvýšení o subtropické převrácení, který také souvisí s El Niño a La Niña jev. V závislosti na stochastických výkyvech přirozené variability je během let La Niña transportováno o 30% více tepla z horní oceánské vrstvy do hlubšího oceánu. Modelové studie naznačují, že oceánské proudy transportovat více tepla do hlubších vrstev během let La Niña po změnách v cirkulaci větru.[10][11] Roky se zvýšenou absorpcí tepla oceánem byly spojeny s negativními fázemi interdecadální tichomořská oscilace (IPO).[12] To je zvláště zajímavé pro vědce v oblasti klimatu, kteří používají data k odhadu absorpce tepla z oceánu.

Studie z roku 2015 dospěla k závěru, že nárůst obsahu oceánského tepla v Tichém oceánu byl kompenzován náhlým rozdělením OHC do Indického oceánu.[13]

Viz také

Reference

  1. ^ IPCC AR5 WG1 (2013). „Shrnutí pro tvůrce politik“ (PDF). www.climatechange2013.org. Citováno 15. července 2016.
  2. ^ „Studie: Hluboké oceánské vody zachycující obrovskou zásobu tepla“. Podnebí centrální. 2016.
  3. ^ Church, J.A. (2013). „Změna hladiny moře“. V Mezivládním panelu o změně klimatu (ed.). Změna hladiny moře, str. 1137-1216. Změna klimatu 2013 - Fyzikální základy: Pracovní skupina I Příspěvek k páté hodnotící zprávě Mezivládního panelu o změně klimatu. str. 1137–1216. doi:10.1017 / cbo9781107415324.026. ISBN  9781107415324. Citováno 2019-02-05.
  4. ^ Jenkins, Adrian; et al. (2016). „Dekadální nutkání oceánu a antarktická ledová pokrývka: Poučení z Amundsenova moře | Oceánografie“. tos.org. Citováno 2019-02-05.
  5. ^ „Velký bariérový útes: odhalená katastrofa“. Opatrovník. 6. června 2016.
  6. ^ Dijkstra, Henk A. (2008). Dynamická oceánografie ([Corr. 2nd print.] Ed.). Berlín: Springer Verlag. str. 276. ISBN  9783540763758.
  7. ^ Sirpa Häkkinen, Peter B Rhines a Denise L Worthen (2015). „Variabilita tepelného obsahu v severním Atlantiku v reanalyzách oceánů“. Geophys Res Lett. 42 (8): 2901–2909. Bibcode:2015GeoRL..42.2901H. doi:10.1002 / 2015GL063299. PMC  4681455. PMID  26709321.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
  8. ^ Abraham; et al. (2013). „Přehled globálních pozorování teploty oceánů: Dopady na odhady obsahu tepla v oceánu a změnu klimatu“. Recenze geofyziky. 51 (3): 450–483. Bibcode:2013RvGeo..51..450A. CiteSeerX  10.1.1.594.3698. doi:10.1002 / rog.20022.
  9. ^ Balmaseda, Trenberth & Källén (2013). "Výrazné klimatické signály při opětovné analýze globálního obsahu tepla v oceánu". Dopisy o geofyzikálním výzkumu. 40 (9): 1754–1759. Bibcode:2013GeoRL..40.1754B. doi:10,1002 / ml. 50382. Esej Archivováno 2015-02-13 na Wayback Machine
  10. ^ Meehl; et al. (2011). „Modelové důkazy o absorpci tepla v hlubokých oceánech během období hiatus povrchové teploty“. Přírodní změna podnebí. 1 (7): 360–364. Bibcode:2011NatCC ... 1..360M. doi:10.1038 / nclimate1229.
  11. ^ Rob Painting (2. října 2011). „Hluboký oceán se zahřívá, když se zastaví globální povrchové teploty“. SkepticalScience.com. Citováno 15. července 2016.
  12. ^ Rob Painting (24. června 2013). „Hrozící změna klimatu: Vrátí se oceánské teplo, aby nás pronásledovalo?“. SkepticalScience.com. Citováno 15. července 2016.
  13. ^ Sang-Ki Lee, Wonsun Park, Molly O. Baringer, Arnold L. Gordon, Bruce Huber & Yanyun Liu (18. května 2015). „Tichomořský původ prudkého zvýšení obsahu tepla v Indickém oceánu během oteplování“ (PDF). Nature Geoscience. 8 (6): 445–449. Bibcode:2015NatGe ... 8..445L. doi:10.1038 / ngeo2438.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)

externí odkazy