在气候变化原因中的一个最大的鲜为人知的因素，就是海洋在其中扮演的角色。据李德（Rind）和钱德勒（Chandler）的计算表明海洋可能是一个极为重要的因素：在过去的18亿年中的气候变化主要是因海洋循环的变化而造成的。

自从卫星首次对地球放射物进行测量以来，已经过去20年了。预算表明，大多数传运热量的负荷要是不由温暖的赤道区域向两极扩散的话，海洋势必传送得更多。古气候学家曾把过去的气候变化归因于海洋热传递的变化。近来，随着对因人类活动而扩大的温室效应的日益关心，人们也越来越担心未来的气候将可能因海洋循环突然改变形式的“令人不愉快地意外”而变得更坏。

推测已远远超过了计算，原因很简单：尽管大气层和海洋具有每单位时间传递同等质量的特性，但海洋拥有近409倍之多的质量，并且需用相当长的时间去适应变化。超级计算机花上几小时就足以使大气综合循环模型（GCM）从一种气候平衡转向另一种气候平衡，并给定海表温度不变下的边界条件。用海洋综合循环模型作类似练习的困难是可以想象的（如果必须明确表述所谓适度漩涡、海洋的同等气候体系的话，甚至可能更糟）。然而，李德和钱德勒现已明智地使用大气综合循环模型去探索一系列问题，而不需要把时间耗在海洋模拟上。这些技术并不新，但尽其所能，得出了海洋热传递与气候之间潜在联系的结论，通过模拟可以从侏罗纪（18亿年以前）看到21世纪之后。

怎样从最初适合海洋状态的计算中推断出海洋/气候的联系呢？关键只要找出两个参量：海洋热传递必须维持一定的气候；一定的海洋热传递对气候的影响第一个参量可以从固定的海表温度获得，而无论什么数值都似乎适应过去的气候或潜在的未来气候，然后让大气综合循环模型去将其平衡。年平均出入海洋表层的能量的变动，运转过程中的自动换算，得出了海洋－热传递中隐含的分离或汇合。

李德和钱德勒控制的实验，用现在观察到的海表温度得出了当今海洋热传递的可能数值。笔者也计算出，热传递中的变化需要5种不同的气候：温暖的侏罗纪和更为温暖的白垩纪；始新世，那时的热带没有今天这样温暖，但两极却根本没有海水；18，000年前冰河'时期的最高峰值；冰河时期没有陆地冰的海表温度（也许标志着冰河时期的开始）。综合平均起来，从目前的温度变化和海洋热传递的变化来看，显示了明确的相互关系。如图所示：

5.2

李德和钱德勒因此论证，在不改变温室气体的情况下，过去18亿年地球所经历过的气温的全部范围、可能已经产生了海洋热传递的两种变量。

第二个参量，气候对给定数量的海洋热传递的反应。李德和钱德勒通过改变大气综合循环模型的较低，边界条件，来确认海洋热传递而不是海表温度。他们指出的该项研究是我和汤普生（Starley Thompson）所做的类似工作的补充；高纬度之外的海洋热传递的；多变性表现在从零到我们推测出的最适当的现今数值的2倍，但固定的热传递总量在当今水准的海冰之下。李德和钱德勒使用了相反的方法：他们使用了第一流的技术去确定需要多少海洋热传递，才能溶化所有的海冰，然后把这一升高的传递数输入大气综合循环模型，李德和钱德勒声称，根除冰块的海洋循环是“完全不合理的”，尽管他们的估计避开了包含的传递体积，但这些证明了他们的声明：在北纬60°，海洋热流以1015瓦（2倍于我们今天估价的值）向极地方向流动，而且海表温度上升了10°C，以至于如果海底水温保持在3°C左右，那么，热传递体积就会达到3.4×107m3s-1。

李德和钱德勒也注意到了“气候反馈将影响因风造成的水表循环和在适当范围出现的以维持增加的（海洋热）传递的深水热盐的循环”。反馈是直接的，亚热带在大气压表层最大限度地扩张导致了地转，增加了反气旋风涡（海洋地理学家否认风应力旋涡）。换句话说，就是低纬度的东风和高纬度的西风的强度都提高了，就有可能提葛向极的边界洋流诸如海湾溪流的温度。海冰消失的同时，两极的海蒸发量也在增大，这势必导致更大的表层含盐量，并且，提高的大密度可能推翻包括温暖的向极表层洋流和寒冷的向赤道的深海流的循环。然而，正如李德和钱德勒指出的，要说明“海洋动态变化的量值是否适合，势必等待研制出的连接在一起的大气/海洋模型的检验”。

不管他们有关海冰的根本不同的设想，我们的工作以及李德和钱德勒共同得出的一个重要的结论是：由增加海洋热传递而造成的气候与因温室效应而产生的气候相当不同，两极更为温暖的同时，热带温度可能降得更低（在我们的模拟中，甚至是凉爽的）。尽管地质学证明，诸如来自Vostok卫星观测的冰核表明，温室气体浓度与过去的全球气温相关，浓度的变化可能更多地改变海洋循环，而不是气温变化的主要原因。如果地球气候的历史更多地是由海洋热传递的变化，而不是由大气层结构的变化而造成的话，那么，使用直接类推法，模拟以往的气候去估计从人类对温室气体的贡献而造成的全球变暖是可疑的做法。我们必须比以往更多地依靠计算机模拟，去预测下一个世纪的气候。由这一众所周知的连接在一起的海洋－大气综合循环模型所给定的“气候趋势”是十分令人不安的。

阐明海洋/气候相互影响的符合逻辑的以下步骤是什么呢？海洋循环的漫长时间规模，可以通过促使其"平衡，或通过渗入不相干的“固定动力”来调节。这样，配备的海洋综合循环模型至少可以坚持自己的立场，并引出对李德和钱德勒提出的问题的反映：给定一种大气层的气候，设想描述一下地球的过去、什么是海洋循环？当然，海洋地理学家所感兴趣的气候，可以用公式比传统做法更清楚地表达大气/海洋综合循环模型的边界条件——随着对海表温度观察的放松，产生：r奇妙的特征：模型模拟的海表温度恰恰与所观察的相同，出入海洋的能量流量（因此才有海洋热传递）正好是零。尽管充分连接的海洋大气模型已被证明是正确的结构，但生物圈和低温圈仍是一个令人畏惧的目标。无论这些问题多么难以解决，保证将来注意海洋对气候的影响的答案是非常重要的。

[Nature，1991年7月18日]