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  看見地球的吶喊-奇妙的平衡 
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講者:成功大學地球科學系 劉正千特聘教授
日期:2014/01/17
性質:演講
類別:應用科學、教育學習
語言:中文
長度:
觀看:752
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摘要:
大氣圈、水圈、冰雪圈、岩石圈、生物圈這五個氣候子系統之間的交互影響是氣候變遷的主要原因。其中水圈以海洋為主,海洋是大氣中水汽的主要來源,也是水循環的主要驅動者,更是大氣所需能量的主要來源之一。海洋佔了地球表面積的百分之七十,它能夠提供給大氣的能量也遠大於陸地。只要其中任一環節...
大氣圈、水圈、冰雪圈、岩石圈、生物圈這五個氣候子系統之間的交互影響是氣候變遷的主要原因。其中水圈以海洋為主,海洋是大氣中水汽的主要來源,也是水循環的主要驅動者,更是大氣所需能量的主要來源之一。海洋佔了地球表面積的百分之七十,它能夠提供給大氣的能量也遠大於陸地。只要其中任一環節發生變化,就會直接或間接影響全球氣候的平衡,而溫鹽環流是維持全球氣候奇妙平衡的其中一個機制。

螢幕上所呈現的是溫鹽環流的示意圖,藍色的線段代表溫度比較低的海水,紅色的線段代表溫度比較高的海水。

溫鹽環流是一個靠著海水溫度和鹽度差異而驅動,環繞全世界的洋流系統,北大西洋的暖流往較寒冷的高緯度地區,為歐洲的高緯度國家送暖,而暖流被冷卻後下沉到海底,這些含鹽密度高的海水接著又往南流動到溫暖的地區加熱循環。

溫鹽環流一次的循環大約要耗時1600年,在這個過程中洋流運輸的不只是溫度和熱能等能量,還包含了地球固態和氣體資源等,不過溫鹽環流最重要的還是維持全球恆溫的功能。

南極的冰架會使由北方流到南極的海水降溫,大量含鹽密度高的海水經降溫後往海底下沉,這些冰冷的海水會繞著南極大陸運行,再往北流至印度洋與太平洋,這些也就是溫鹽環流循環的一部份,南極冰架在個循環當中扮演了降溫、加壓的重要角色。

2008年3月8日福爾摩沙二號衛星成功拍攝到南極威爾金冰架崩解的照片,其中厚度達300公尺的冰架在幾天之內就發生了巨大的變化,影像中表面光滑的冰是冰架裂解之後仍然屹立在海中的,而表面較粗糙的則是已經傾倒下來的冰架。

英國南極調查所的科學家也立刻出動駐紮在南半球的直升機到現場拍攝冰架裂解的狀況,從這段影片可以看出,冰架崩解的切面非常平整呈直線狀,斷裂成非常巨大的冰塊,而大塊的冰會再裂解成小塊的冰。

由於全球氣候變暖,百年來全球溫度慢慢上升,20世紀以來歐亞地區降水量增加,積雪、冰川不斷融化為淡水注入海洋,兩極冰區面積縮減,海平面上升,造成北大西洋的表層海水鹽分被沖淡,也沒有原來的冰冷。

我們還無法得知全球氣溫上升,溫鹽環流產生變化的程度會有多大,但如果全球溫度持續上升,可以想見海水從高緯度地區下沈的力量會減少,影響洋流對傳輸大氣熱量的功能,全球熱量交換情形也不再明顯,那麼全球溫度的平衡狀態就會受到破壞,而形成惡性循環。

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