作者:Norman G. Loeb 来源:《自然》 发布时间:2012-2-29 10:34:15
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研究破解“能量失踪”之谜
 
根据美国国家大气研究中心此前的研究结果,人造卫星观测的地球热量值与实际测得的海洋热量值不一致,由此证明地球系统存在“能量失踪”现象。
 
那么,失踪的能源究竟去向何在?抑或是因海洋所吸收的热量最终又重返太空而误导了科学家?近日,发表于《自然》杂志地球科学版的题为“Observed changes in top-of-the-atmosphere radiation and upper-ocean heating consistent within uncertainty”的最新研究成果有望破解这一“能量失踪”之谜。
 
该研究由美国国家航空航天局(NASA)兰利研究中心(LRC)和喷气动力实验室(JPL)联合承担。研究基于10年(2001~2010年)的观测数据,利用NASA“云和地球辐射能量系统”(Clouds and the Earth’s Radiant Energy System,CERES)实验仪器,对地球大气层顶部净辐射平衡变化进行测算。CERES数据整合了来自3个独立的海洋传感器的海洋热量数据。研究旨在发现所谓“能量失踪”过程的不确定性。
 
研究对大气层底部的净辐射量值的分析进行了修正,并基于上述3个独立数据源,重新估算了海洋热含量值。结果表明,如果将海洋观测过程中的仪器及取样过程等不确定性因素考虑在内,大气层顶部和海洋上层热平衡之间的差异并不具有显著的统计学意义。同时,研究发现,地球能量平衡变率同“厄尔尼诺—南方涛动”有关。研究将卫星数据和海洋1800m深度测量数据相结合,分析结果显示:自2001年1月至2010年12月,地球热量以0.50±0.43W/m2的速率稳定积累。这种能量储积过程的继续将使海洋上层温度升高。
 
研究人员认为,上述蓄积的额外能量最终将以特定方式返回大气,并使地球温度稳定升高。其90%与海洋所富集的温室气体浓度增加有关,如果释放到大气中,0.50±0.43W/m2的能量累积可使全球气温升高0.3℃。同时,研究结果还表明,同时采用多个测量系统对于历史观测数据分析的重要性,以及对地球能量流的测量方法需要不断改进。(来源:中国科学报 赵红)
 
 
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