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海洋热浪是指特定海域的温度变得异常温暖并高于该季节平均温度的现象，海洋热浪对海洋环境、生态系统和经济生活具有非常重要的影响。近年来，全球气候变暖导致海洋热浪加剧，在世界范围内发生的频率越来越高。莱布尼茨瓦尔内明德波罗的海研究所（IOW）最近的研究证实，波罗的海也出现了这一趋势。
IOW的研究人员分析了大量气象和水文数据集，并确定了导致波罗的海热浪的特定的风和天气条件。他们还首次分析了海洋热浪到达波罗的海海底的程度，发现即使在通常通风良好的沿海水域，热浪也会导致严重的氧气消耗。该研究发表于《气候动力学》。
Baltic Sea 图源：John Samuel，https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Baltic_Sea_and_Cloud.jpg
全球气候正在变暖，这一点比以往任何时候都更加明显，而且似乎势不可挡：仅在2024年，每个月的气温都超过了之前的记录，就在最近的7月21日，欧洲哥白尼气候服务机构报告了地球上有记录以来最热的一天。全球变暖也并没有止步于海洋，特别是波罗的海是世界上变暖最快的海洋区域之一，在过去35年里变暖了1°C以上。
除了普遍的海洋变暖外，海洋生态系统也受到海洋热浪的影响。这是指上层水层的温度超过相应区域和季节的典型阈值，并持续至少5天的时间。一项国际研究表明，自1925年以来，海洋热浪发生得更频繁，持续时间也更长，导致每年海洋热浪天数增加了50%以上。
“在全球范围内，海洋热浪现象已经得到了相当深入的研究。然而，到目前为止，还没有区域尺度的研究或专门针对浅海边缘条件的研究。因此，我们想知道，究竟是什么促使了波罗的海这个浅海的热浪发展，以及它们会产生什么影响。”IOW的波罗的海气候专家Markus Meier解释道。他正在与IOW一个专门研究区域气候系统动力学的研究小组一起研究波罗的海热浪。
研究团队分析了欧洲气象中心30多年来的大量气象数据集，并将其整合到高分辨率的海洋模型中。他们在北大西洋和欧洲的大气压模式和风系统中发现了导致波罗的海热浪的独特特征。
“在夏季，斯堪的纳维亚半岛上空稳定的高压系统造成了热浪，这不仅是由于强烈的太阳辐射和高温，而且最重要的是，在这种条件下风力异常微弱。而后者阻止了日益变暖的地表水与来自深海的冷水混合，导致上层水层热量积聚。”
波罗的海的热浪也可能发生在冬季。研究人员解释说:“每当强劲、持续的西风将温暖潮湿的空气团从大西洋输送到欧洲时，就会形成热浪，这意味着波罗的海在每年的这个时候就不会像往常那样降温。”
当大西洋上空冰岛低压和副热带高压带之间的气压差特别大时，就会出现这种温暖、持续的冬季风。“众所周知，大西洋影响着欧洲的气候。但它也会导致波罗的海冬季热浪等极端事件，这是新发现。”研究人员说。
这项研究分析了 1980 年至 2016 年之间的数据集，结果还显示，波罗的海的夏季和冬季热浪都变得越来越频繁，持续时间越来越长，影响范围也越来越大。
此外，IOW最近发表在《通讯-地球与环境》的另一项研究表明，波罗的海的热浪会对重要的环境参数有重大影响。研究人员分析了1970年至2020年欧洲哥白尼海洋环境监测服务机构的模型数据，并首次调查了夏季热浪向较深水域传播的程度，特别关注了波罗的海的浅海沿岸区域。
研究结果令人惊讶。Markus Meier说:“分析表明，夏季的热浪通常会到达水深约20米的地方，在那里它们可以局部降低水中的氧含量，高达3毫升/每升。而这是相当可观的，因为夏季靠近海岸的海床上的氧气浓度通常很低，有时会降到每升2毫升以下。
研究人员解释说:“这是一个临界阈值，低于这个阈值，贻贝、蠕虫、螃蟹和鱼类等生物就无法生存。”海底的缺氧区域也越来越多地位于稳定的温跃层之上，在夏季，在波罗的海水深约20米的地方形成了稳定的温跃层。
“由于波罗的海是世界上海洋变暖最快的区域之一，海洋热浪和进一步的气候变暖很有可能越来越多地导致海底动物严重缺氧。”这将对整个生态系统产生深远的影响。”研究人员总结道。
THE END
海
湿
编译 | Sara
审核 | Daisy
排版 | 绿叶
2024年8月30日是世界鲸鲨日（宣传海报）
【参考资料】
https://www.nature.com/articles/s43247-024-01268-z
https://www.ku.lt/en/news/klaipeda-university-research-marine-heatwaves-in-the-baltic-sea-to-get-longer-and-more-intense
https://nachrichten.idw-online.de/2024/08/14/marine-heatwaves-in-the-baltic-sea-iow-researchers-investigate-causes-and-effects
Safonova K, Meier H E M, Gröger M. Summer heatwaves on the Baltic Sea seabed contribute to oxygen deficiency in shallow areas[J]. Communications Earth & Environment, 2024, 5(1): 106.
Gröger M, Dutheil C, Börgel F, et al. Drivers of marine heatwaves in a stratified marginal sea[J]. Climate Dynamics, 2024, 62(5): 3231-3243.
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