更快的风速正在影响着海洋吸收二氧化碳和热量，其严重后果最终将波及到所有的人。就南冰洋而言，由此进出的热量和二氧化碳数量惊人：短期内，深海可以吸收更多的热量，延缓全球变暖的步伐；长期看，如果风的变化波及到存储在深海中的二氧化碳，则会加快全球变暖的速度。
风的变化已使南冰洋陷入了疯狂
时隔多年，约尔莱·拉塞尔（Joellen Russell）仍然能感觉到南冰洋（也称南极海）的恐怖。1994年，初为海洋生物学家的她在南冰洋进行了为期两个月的航海研究。这是一段非常艰难的旅程，风不时的呼啸着，时而卷起巨大的波浪。拉塞尔形容说：“海浪排山倒海，船就好似在冲浪，时而滑入浪底，时而冲入卷起的巨浪中，波浪就像一座大山，直向你迎面扑来。”
今天，进行类似航程很可能更困难。环绕南极洲的西风圈正在向南移动，西风越来越强，周边的海浪也越来越大。对于普通人来说，南冰洋似乎是一个遥远的世界，但在那里发生的一切会影响到我们每一个人。
由于南冰洋是一扇通往深海的大门，由此进出的热量和二氧化碳数量惊人，风速的变化时刻影响着对其的吸收和释放。短期内，深海可以吸收更多的热量，延缓全球变暖的步伐――就像炎热的天气风吹开了房门一般。但大门如果开得太敞，深海中的二氧化碳会随之释放到大气中，加快全球变暖的速度。
全球大气环流模式正在发生改变，风速仅仅是其中一个方面，伴随着二氧化碳水平的升高，地球气候带可能将面临重新分区：位于北纬和南纬30°附近的干旱带正在扩大，并向极地缓慢延伸。如今，在亚利桑那大学工作的拉塞尔感觉到，这种影响已经波及自己的居住地。“我们经历了13年的干旱，”她说，“在干旱的冬季，湖泊面临着极大压力，逐渐地在干涸，仙人掌无精打采，甲虫袭击森林，干燥的气候看似就连树也难以长出新芽。”
风力变化模式最初是由水手发现的。在太阳热量和地球自转作用下，赤道周围的大片区域，风从东往西吹；在越过30°纬线后，风则从西向东吹（见“推动西风”图）。当赤道附近炎热湿润的气流上升后，海风趁虚而入，其时，地球自转使风向东移――形成信风。然而，气流上升到对流层后，分别向极地方向移动，并在30°纬线附近冷却后下沉（这种干燥下沉的空气难以带来降雨，从而造就了地球上的沙漠地带）。这一空气循环路径被称为“哈德里环流圈”，在其两侧，下沉的气流形成了广阔的西风带。
热带扩张
当然，这仅仅是个理论。事实上，因为季节变换和陆地山脉的存在，风力模式通常更为复杂，然而，哈德里环流始终占据主导地位，或是碳排放使南北半球的哈德里环流圈扩大了200公里。虽然目前的证据还不够充分，然却已有足够的说服力。盐湖城犹他大学的托马斯·雷切尔（Thomas Reichler）指出：“虽然每一个观察数据集给出的答案不尽相同，但（或多或少）都指向同一个方向，表明哈德里环流圈正在扩大。”气候模型也显示，哈德里环流圈正随全球变暖而在扩大。
换句话说，热带区域或正在扩展。相应地，受热带风暴影响的地区也将增多，亚热带区域也会增大，气候将变得更加干燥，这对于亿万生活在这些地区的人来说，可不是个好消息（涉及地中海沿岸、美国西南部、澳大利亚南部、非洲及南美洲）。雷切尔说：“不管出于什么原因，人们都喜欢生活在地中海气候里，他们可能是受影响最多的群体。”更广泛的后果将影响我们每一个人，从鱼类资源到耕作方式都会发生改变，或许还会引发水资源战争和气候难民。
毫无疑问，风力模式正在转变。半个多世纪以来，西风带被推向两极，风速越来越大，继而波及到海洋。海洋是一块巨大的海绵，吸收了50%人类排放的二氧化碳，包括地球吸收的热量的90%也被海洋吸收。如果没有海洋，地球在过去一个世纪内的升温速度将会快很多。
其中，南冰洋至关重要――它是大气和海洋之间一扇最大的“门”――在洋面上，气流与洋面不停地交换热量和气体，而狂风巨浪把这一过程发挥到极致，致使表层海水与深层海水混合：风把表层海水下推的同时吸附起深层海水，其洋面温度或接近于深海水域。在其他海洋，暖水层总是“漂浮”在洋面上，水层之间难以垂直混合。因此，尽管南冰洋吸收了大量的热量，它却依然寒冷，但其升温速度是其他海洋的两倍。
不过，好消息是这扇门已经开得更宽畅了。在过去的十年中，由于风力模式的改变，海洋吸收的热量是前所未有的。这可能是全球平均地表温度上升速度不如十年前快的原因。获得“喘息”的机会为人们所欢迎，但其结果是向大海“倾倒”更多的热量。挪威皮叶尼克斯气候研究中心的尤利西斯·尼内曼（Ulysses Ninnemann）表示：“也许现在它会帮助你，但一段时间之后它就会伤害你。”
最终的结果可能是，随着表层海水升温，上下水层的混合变得愈加困难。“不管风力怎样，表面热量会让海洋对流变得困难，”拉塞尔说，“这意味着海洋吸收热量已趋饱和状态了。如果这种情况发生，就如同关闭了通往海洋的大门，地表温度上升随之将加快。
深海碳汇
说到二氧化碳，大门开得太敞和关上同样危险。在2007年公布的一项研究中，从收集的1981年至2004年的天气统计数据看来，20年来南冰洋一直稳定地进行着“碳汇”（指海洋吸收并储存二氧化碳的能力）。英国东安格利亚大学的研究团队负责人科琳娜·勒克赫（Corinne Le Quéré）说。
在此期间，事实上大气中二氧化碳的水平已经大幅上升。由于二氧化碳在洋面的溶解量主要取决于大气中二氧化碳的水平，因此，大气中的二氧化碳水平高，则意味着进入海洋的二氧化碳更多。“然而，这种情况并没有发生。”勒克赫说。同年，勒克赫团队认为，可能是风力变化所致。相对大气来说，如果风只是搅动了1 000米~2 000米上层海水，并不影响海洋吸收二氧化碳。但一旦风卷腾起更深水层，就会降低海洋的碳吸收，甚至会释放二氧化碳――千万年来，生活在表层水的生物死亡后尸体下沉海底，致深层海水积淀了较高的碳含量。
根据约翰·霍普金斯大学戴瑞恩·沃（Darryn Waugh）等人的研究，这种状况正在发生。通过测量污染物（氟利昂）追踪水的项目研究（氟利昂水平的高低可以反映出海水的变化），他们采集了20世纪90年代和2000年代中后期的海水样本。最近的水样显示，氟利昂含量比以往的表层水样要低。
风已经吹开了南冰洋的大门，足以降低其吸收二氧化碳的能力；如果大门敞得更开，海洋甚至可能将二氧化碳“反哺”给人类。这种情况在上一个冰河期末期出现过，当时大气中二氧化碳水平从190 p.p.m.上升到260 p.p.m.，但被随之而来的全球变暖终结了。“眼下正在发生类似的变化，很多条件与冰河期末期相符，”普林斯顿大学地球物理流体动力学实验室的罗比·陶格威勒尔（Robbie Toggweiler）说。幸运的是，南冰洋现在的碳汇比2万年前少，只是没被释放出来。”
碳汇的降低，更不用说释放――都将是个坏消息。一项最近的研究指出，到本世纪末之前，全球温度将上升2℃~3℃，300万年前的上新世中叶的场景或将重现。似乎海洋沉积物研究也表明，当时最活跃的是大西洋温盐环流――又冷又咸的海水沉入北大西洋深海，然后掉头往南。然而，现今的气候模型显示，地球变暖已经致大西洋环流减弱。
尼内曼和同事的一项新的研究表明，虽然大西洋环流减弱，但南冰洋环流在加强。他认为，南极海冰的损失以及风速加大，使与大气隔绝水域的表层海水和深层海水混合，带来热量和二氧化碳的交换。假如这一切再次发生，可不是什么好事。尼内曼认为，这是一个双重打击，因为下沉到北大西洋深海的水同时携带了大量二氧化碳。“海洋已经从一块大海绵开始向释放二氧化碳的转变。”
难怪地球物理学家正在紧张地研究南冰洋――风已经使那里陷入了疯狂――如何摆弄这扇门：如果开得太大，深海里的二氧化碳将释放出来；如果把门关上，更多的热量和二氧化碳将滞留在大气中。而且，一旦关上这扇门，短期内就不会打开了。拉塞尔说：“那也许是个临界点。”
资料来源 New Scientist
责任编辑 则 鸣