盐的气候变化故事

叶谦

盐是我们生活中最为常见却又是不可或缺的生活必需品。当人体因某种疾病而大量失水时，或者出血过多时，医生的首要任务就是给患者静脉中注射生理盐水。在高强度体力劳动和马拉松等竞技体育中，如果不能及时补充“海水”，就可能导致出汗过多所引发的失水失钠，危及生命安全。

据科学测定，海水和人血中溶解的化学元素的相对含量惊人地接近。在海水中，氯为55.0%，钠为30.6%，氧为5.6%，钾为1.1%，钙为1.2%，其他元素为6.5%；而在人血中，氯为49.3%，钠为30.0%，氧为9.9%，钾为1.8%，钙为0.8%，其他元素為8.2%。这一结果不是偶然的巧合，而是人身上的海洋印记，是人类来自海洋的最好佐证。事实上，盐对包括人类在内的地球生物的生存和健康都是至关重要的。原始生命首先是在海洋中诞生，随着地质和气候环境的变化，海洋中的生物逐渐向陆地迁移，其体内留下了从海洋起源的印记，并一代代传继下来。

除了生物离不开盐，地球气候系统的变化也与盐密切相关。据新华社报道，当搭载中国第33次南极科考队的“雪龙”号科考船航行至南纬45度附近的西风带边缘时，科考队员就专门对当地的海水温度和盐度进行了测量。对海温进行观测是我们所熟知的科研活动，那么，科学家为什么要测量海水盐度呢？

首先，海水盐度与温度一样都是影响海水流动最基本的变量，是研究海洋运动过程中的混合、湍流、涡流等各种现象必不可少的指标。海水盐度与温度共同决定了海水密度，而热带高盐度（即高密度）的海水向高纬度地区低盐度（即低密度）地区流动，将热带地区所接受的盈余太阳热量输送到寒冷的两极，保证了全球的能量平衡。由于海洋所拥有的巨大热容量，海水温度和盐度的异常会引发许多极端天气、气候事件。例如，海洋和气候学界称之为厄尔尼诺和拉尼娜的气候事件，就是由发生在赤道东太平洋的海温异常所引发的。而海洋盐度的变化，对地球气候所造成的影响更为剧烈和深刻。

好莱坞灾难片《后天》所描述的全球在短短的1天时间内进入冰期，虽然使用了夸张的艺术手法，但影片所依据的就是当全球变暖造成两极冰川融化，大量淡水涌入海洋，降低了海水盐度，使得海洋洋流循环中断，低纬度热量无法传输到高纬度，最终导致冰期发生的科学推断。

其次，表层海水的含盐量制约和调节着降水和蒸发过程，进而影响着全球水循环过程。科学家测量发现，在过去的50年间，大西洋副热带地区的海水正在逐渐变成，盐度大约增加了不到1%。这听起来是一个非常小的变化，但注意到全球海洋的总盐量是基本不变的，1%的变化就意味着有大量的淡水从海洋中蒸发出来。科学家的分析发现，由于全球变暖导致了地球总的降水格局发生了变化。副热带地区温度的不断升高，造成蒸发量增加，这些水汽在大气运动下被输送到高纬地区，并由信风经中美洲输送到太平洋，导致太平洋地区降水增加，这一过程最终造成大西洋盐度的增加。

对海洋盐度的观测已经有百余年历史。但在有卫星观测以前，大部分测量都是由船舶（如雪龙号科考船）完成的。因此，受到船舶航行能力的限制，全球大约四分之一的海域还没有盐度观测资料。2010年，美国首次发射了能够覆盖全球海洋，每7天重复1次的海洋观测卫星，为研究全球海洋盐度的空间分布和随时间的变化提供了第一手资料。

必须指出的是，虽然现在我们有了高精度的卫星观测，包括我国南极科考在内的海洋综合科学考察仍然有着重要作用。首先，科考所实际采集的样本可以对卫星资料的准确性进行验证；其次，科考所特有的对多个海域进行包括海洋、气象、海冰（雪）、海洋生物、海洋化学、海洋地质与地球物理等多学科的综合观测还是单一卫星难以做到的。

可以预期，随着对浩瀚大海更多的科学观测，科学家对海洋自身及其对全球气候系统的影响的认识也将进一步加深，为实现认识海洋，保护海洋，实现人类与自然环境协调可持续发展的最终目标提供科学保障。