▎藥明康德內容團隊編輯
今年，北半球大片區域遭遇了嚴重的氣候異常。例如，中國南方多個省份仍在經歷罕見的乾旱，鄱陽湖在水位不斷創下新低後被網友戲稱為“鄱陽湖大草原”。反常的氣候給居民生活和農業生產都帶來了很大的挑戰，也讓我們擔憂：未來的氣候將朝著怎樣的方向演變？
當然，某一年的氣候異常可能取決於一些偶然因素，難以提前預測。而全球變暖的大背景，則能夠告訴我們氣候系統的長期演變趨勢。
例如，如今上層海水聚集的熱量正在增加，而此前的研究提出，太平洋上層海洋熱含量的增加，會造成在東亞登陸的颱風破壞力增強。但是，
海洋熱含量會對陸地降雨造成怎樣的影響，已有的研究尚無法給出答案。
這也限制了人類對極端天氣和氣候災害的預測和預防能力。
要預測未來，從地球歷史上的氣候記錄出發就尤為關鍵。在一項發表於《自然》雜誌的最新研究中，同濟大學翦知湣教授領導的研究團隊結合對有孔蟲化石的研究，發現
上層海水的熱含量增加，能夠加強東亞季風氣候、給東亞地區帶來更多降水。
這項研究也為解答海-陸水熱迴圈聯絡提供了最新見解。
海洋是地球上最大的熱量儲庫，而
熱帶印度洋-西太平洋暖池
是全球熱含量最集中的海洋區域。這裡的表層海水溫度常年不低於27℃，為大氣上升運動、對流降雨提供能量和水汽，也是
整個地球氣候系統的“熱量和蒸汽引擎”
。
研究團隊獲取了從熱帶印度洋-西太平洋暖池海底鑽取的10處沉積岩樣本。這些巖芯是過去36萬年間，沉降至洋底的物質不斷堆積的產物，而其中的有孔蟲化石是研究人員追蹤地球歷史氣候變化的有力武器。
▲熱帶印度洋-西太平洋暖池的熱含量，及其對氧同位素的影響（圖片來源：參考資料[1]）
有孔蟲化石的氧同位素含量，可以用來反映當時海水的溫度資訊。這項研究關注的是兩種浮游有孔蟲：一種就生活在海水錶面，另一種則生活在200米深的海水中。因此，結合這兩種有孔蟲的氧同位素記錄，可以
反映0~200米深的上層海水的熱含量。
由此，
研究團隊得以重建過去36萬年間，上層海水的熱含量變化趨勢。
另一方面，已有研究透過中國石筍（溶洞底部的碳酸鈣石灰岩堆積）的氧同位素分析，重建起這段時期的東亞夏季季風強度變化。結果，
這兩組同位素資料在萬年尺度上呈同步變化：暖池熱含量增加時，海水剩餘氧同位素變重、而石筍氧同位素變輕。
而兩組資料的變化週期，與地球轉動產生的歲差現象相關。
▲海-陸間氧同位素形成高度對應的關係（圖片來源：參考資料[1]）
翦知湣教授解釋道：“這說明在萬年尺度的天文週期上，
暖池的熱量變化可以調控太平洋與亞洲大陸之間的水汽傳輸。
當暖池熱量增加，熱帶海表蒸發增強、水汽匯聚，並以季風和颱風的形式向相鄰陸地傳輸，導致東亞降雨增加。”
這項研究為我們證實，相比海水錶面溫度，海洋熱結構變化是決定海洋水汽和潛熱運移及其向陸地輸送的最關鍵因素。
▲海-陸間水迴圈的氧同位素變化示意圖（圖片來源：參考資料[1]）
綜合而言，這項研究結合觀測、同位素分析和數值模擬等多種手段，揭示了上層海水熱含量對東亞季風以及降水的影響。該研究不僅拓展了古海洋與古氣候的能量學研究新領域，也可為現代和未來氣候變化提供“以古論今”的新思路。
參考資料：
［1］ Jian， Z。， Wang， Y。， Dang， H。 et al。 Warm pool ocean heat content regulates ocean–continent moisture transport。Nature（2022）。 https：//doi。org/10。1038/s41586-022-05302-y
［2］ 發現熱帶海洋變暖對東亞季風氣候具有強化作用，同濟大學翦知湣教授團隊研究成果發表於《自然》。 Retrieved October 20th， 2022 from https：//news。tongji。edu。cn/info/1003/82379。htm
［3］ Ocean heating will increase rainfall in east Asia， study suggests。 Retrieved October 20th， 2022 from https：//www。eurekalert。org/news-releases/968172
