夏日炎炎，畅游物理海洋

刘京 陈显尧

2018年7月31日，由青岛海洋科学与技术试点国家实验室、中国科协青少年科技中心、中国科学院科学传播局主办的“慧聚海洋·声动青春—我是海洋科学演说家”问海夏令营活动历时九天后圆满结束。《知识就是力量》记者特别采访了问海夏令营导师—青岛海洋科学与技术试点国家实验室-海洋动力过程与气候功能实验室、中国海洋大学教授陈显尧，请他为青少年读者讲讲有关物理海洋的热点问题。

问题1：2018年入夏以来，高温热浪席卷北半球，欧美以及亚洲多国遭遇持续高温天气，北极圈气温甚至超过30℃。全球气候变暖导致的南北极冰川不同程度融化，这些地区的生物（如北极熊、企鹅等）也深受影响。全球变暖造成的影响可逆吗？

陈显尧：由于人类活动排放温室气体导致的全球变暖是过去地球气候变化历史上没有出现过的现象。因此，我们还无法确定当前全球变暖所造成的影响是否可逆。关于今年夏天北极圈气温超过30℃的现象，我个人的观点是需要注意新闻字面的意思与读者所产生的不同理解之间的区别，需要科学地解释和分析观测数据。目前，观测到气温超过30℃的是挪威北部的班纳克（Banak）气象站，是北极周边局部陆地区域的气温，并不是整个北极的平均温度。目前还很难说这一现象是否与全球变暖有关。但是，我们生活在气候变暖的长期趋势之中，每一个变化都是以长期气候变暖为基础的。

问题2：如果南北极冰川全部融化，需要多长时间？那时海平面会上升多少？南北极的生物会灭绝吗？

陈显尧：南极冰盖大约有2650万立方千米，如果全部融化，将导致全球海平面上升大约58米；格陵兰冰盖大约有285万立方千米，如果全部融化，将导致全球海平面上升大约7.2米；北极主要是漂浮在海水上的海冰，海冰融化并不会增加整个海洋的体积，因此北极海冰融化不会导致海平面上升。无论是南极冰盖，还是格陵兰冰盖，在很长一段时间内都不可能完全融化，因此短期内不会出现海平面上升十几米甚至几十米的现象。

随着南极冰盖、格陵兰冰盖和北极海冰的融化，南北极的生物种群和生态系统一定会受到不同程度的影响，例如北极熊、企鹅等在特定的寒冷环境下生存的生物种群可能会因为环境的变迁、觅食习惯不适应于环境变化等问题而出现生存危机。但是，我个人认为，出现生物灭绝的可能性很小。

问题3：您在《自然》杂志上的文章揭示了陆地冰川冰盖受热融化对全球海平面的影响，您认为面对全球气候变暖及不断上升的海平面，我们该怎么办？

陈显尧：首先，必须做好应对短期气候灾害的准备工作。全球气候变暖和海平面上升对人类的影响有一个时间尺度的问题，气候系统可能会经过百年或千年的时间尺度来适应温室气体的持续增加，但是人类社会必须马上应对因为全球气候变暖导致的高温、热浪、海平面上升、海岸侵蚀、土地盐碱化等问题。

其次，我们距离完全了解地球气候系统的变化规律还差很远。要繼续加强科学研究，加深对全球气候系统内在规律和变化特征的认识。

问题4：物理海洋学和海洋物理学有什么不同？

陈显尧：物理海洋学主要研究海水的各类运动和海洋与大气圈、冰冻圈、岩石圈和生物圈等不同圈层相互作用的规律，而海洋物理学主要是研究海洋中的声、光、电等现象和过程。两者都属于海洋科学，但是侧重点不同。前者在空间和时间尺度上都大于后者，例如海洋光学、声学的研究很多可以在实验室中开展具体的实验，但是物理海洋的研究只有到真实的大海中去获取数据。

问题5：在问海科学夏令营中，同学们对哪些物理海洋的知识比较感兴趣？

陈显尧：这次问海夏令营中，我尝试通过虚拟环球航行的方式，用观测到的海洋的温度、盐度、海表面高度和海水运动等数据给同学们展示了全球海洋的物理特征。整体上看，同学们对海水的运动以及全球海洋的物理状态比较感兴趣。我认为同学们平时很少接触这些内容，而且所讲述的内容本身既看不见，也摸不着，所以同学们会产生浓厚的兴趣。

另外，中国海洋产业的主体是海洋渔业、养殖业、药业、运输业等，而与个人航海相关的产业仍处于初级阶段。中国在这个领域发展相对滞后，也限制了同学们了解物理海洋知识的机会和空间。举个例子，在美国西雅图、加拿大温哥华等地沿岸有很多游艇码头，停靠着大量的游艇和帆船，驾驶游艇和帆船出海需要了解天气和海洋的变化、掌握区域海洋环流的特征，这会促进对物理海洋相关知识的传播。

物理海洋过程是海洋生物、环境等过程变化的基础，希望通过今天的问答，加深同学们对物理海洋知识的了解、对海洋的全面认识。