science >> Wetenschap >  >> Natuur

Nieuwe schatting van oceaanwarmte vindt meer opwarming

De inzet van een Argo-drijver van een onderzoeksschip. Gegevens verzameld van Argo-drijvers werden gebruikt om een ​​nieuwe schatting van de warmte-inhoud van de oceaan te valideren. (Afbeelding met dank aan de Australian Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization.)

De oceanen slaan mogelijk 13 procent meer warmte op dan eerder werd geschat, volgens een nieuwe studie, co-auteur van wetenschappers van het National Center for Atmospheric Research (NCAR).

de bevinding, gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang , is gebaseerd op een nieuwe analyse van hoe de oceaantemperaturen zijn veranderd sinds 1960. Het onderzoeksteam, geleid door Lijing Cheng van de Chinese Academie van Wetenschappen, vergeleken hun resultaten met schattingen gepubliceerd in het vijfde beoordelingsrapport van het Intergouvernementeel Panel over klimaatverandering in 2013.

"Met andere woorden, de planeet warmt veel meer op dan we dachten, " zei NCAR-wetenschapper Kevin Trenberth, een studie co-auteur.

De overgrote meerderheid van de overtollige warmte die op aarde wordt vastgehouden door de uitstoot van broeikasgassen - ongeveer 90 procent - wordt opgeslagen in de oceanen, maar meten hoe de warmte-inhoud van de oceanen in de loop van de tijd is veranderd, was een uitdaging vanwege de schaarse waarnemingen.

historisch, de temperatuur van het oceaanwater werd gemeten door verschillende schepen, maar dit beperkte observaties tot gebieden waar schepen reisden. In meer recente decennia, metingen van oceaanwarmte zijn toegenomen, dankzij nieuwe observatietechnieken. In 2000, wetenschappers begonnen een netwerk van duizenden drijvers genaamd Argo in te zetten om de omstandigheden in de bovenste laag van de oceaan te profileren die zich naar beneden uitstrekken 2, 000 meter (6, 562 voet). Argo bereikte in 2005 een bijna wereldwijde dekking, hoewel sommige afgelegen regio's nog steeds niet zijn bemonsterd.

Om de grote gaten in het historische oceaantemperatuurrecord te vullen, het onderzoeksteam gebruikte een combinatie van statistische technieken en modeloutput om te bepalen hoe nuttig een enkele waarneming kan zijn om informatie over de omgeving af te leiden, evenals hoe de temperaturen in verschillende delen van de oceanen van de wereld zich tot elkaar verhouden. Ze vonden dat, in de meeste regio's, een enkele oceaanobservatie kan waardevolle informatie opleveren over de omstandigheden tot 2, 000 kilometer (1, 243 mijl) afstand.

Om te controleren of ze correct waren, ze gebruikten Argo-waarnemingen. Aanvankelijk, ze kozen gegevens van slechts een klein aantal drijvers in het netwerk om de schaarste aan waarnemingen na te bootsen die in het midden van de 20e eeuw beschikbaar zouden zijn geweest. Daarna gebruikten ze hun nieuwe techniek om een ​​hele oceaantemperatuurkaart te maken op basis van die paar waarnemingen. Toen ze hun kaart vergeleken met de volledige aanvulling van Argo-waarnemingen, ze ontdekten dat hun reconstructie nauw aansluit bij de realiteit.

"De resultaten waren opmerkelijk, "Zei Trenberth. "Ze geven ons veel meer vertrouwen over wat de oceaanwarmte-inhoud was, die teruggaat tot de late jaren 1950."

Dankzij de resultaten kon het team de totale opwarming tussen 1960 en 2005 schatten op 337 zettajoule (een maat voor energie). Ze ontdekten ook dat de veranderingen tot 1980 klein waren, toen de hoeveelheid opgeslagen warmte in de oceanen gestaag begon toe te nemen. Sinds 1990, aanzienlijke hoeveelheden warmte beginnen dieper in de oceaanlagen te sijpelen.

Oceaanenergiebudget geschat door Cheng et al. 2017. De 93% van de energieonbalans die vanaf de bovenkant van de atmosfeer wordt waargenomen, wordt in geel weergegeven. Krediet:Cheng et al., 2017

NCAR-wetenschapper en co-auteur John Fasullo zei dat de studie ook de impact benadrukt van verbeterde observaties en modellen, die wetenschappers belangrijke inzichten geven in hoe de wereld er ooit uitzag.

"De wetenschap kijkt niet alleen naar de toekomst, maar probeert ook voortdurend het verleden te begrijpen, " zei hij. "Dit werk is een voorbeeld van hoe technologische vooruitgang een beter begrip heeft mogelijk gemaakt van veranderingen in het verleden in de oceaan, waar variabiliteit altijd een beetje een raadsel is geweest vanwege zijn uitgestrektheid en diepte. De inzichten die met dit werk gepaard gaan, veranderen niet alleen ons begrip van het klimaat in het verleden, maar ook hoe toekomstige veranderingen zich zouden kunnen ontvouwen."