当前位置:

首页 > 硬件相关 > 第一次算清楚人类对它的依赖有多深

第一次算清楚人类对它的依赖有多深

来源:光明日报 台风路径预报、渔船出海决策,乃至“厄尔尼诺”的预警,都仰仗一套行之有序的全球海洋观测系统(GOOS)。这个系统由数千个漂流浮标、科考船和锚系浮标共同编织而成,如同人体的神经系统一般,时刻监测着海洋的温度、盐度和海流。 近日,《自然·气候变化》发表了一项来自中国科学院大气物理研究所的研

来源:光明日报

第一次算清楚人类对它的依赖有多深

台风路径预报、渔船出海决策,乃至“厄尔尼诺”的预警,都仰仗一套行之有序的全球海洋观测系统(GOOS)。这个系统由数千个漂流浮标、科考船和锚系浮标共同编织而成,如同人体的神经系统一般,时刻监测着海洋的温度、盐度和海流。

近日,《自然·气候变化》发表了一项来自中国科学院大气物理研究所的研究。这项由成里京研究员领衔、博士生朱雨静为第一作者的工作,首次定量评估了这套观测网络对国际合作的依赖程度,并揭示了数据缺失会给海洋变化监测带来怎样的偏差。合作者还包括该所朱江研究员、法国巴黎高等师范学院Sabrina Speich教授、美国国家大气研究中心Kevin E. Trenberth和圣托马斯大学John Abraham。

如何为海洋量体温

人类活动产生的多余能量,超过90%都被海洋吸收并储存了起来。换句话说,地球因温室效应积聚的多余热量,绝大部分都“藏”进了海洋。大气升温只是我们能感觉到的“表皮温度”,而海洋热含量的变化,才是反映地球长期“发烧”程度的“深部体温”。要给地球做一次根本的健康诊断,盯紧海洋是第一步。

海水升温带来的连锁反应可不止是海平面上升——它会为台风和风暴注入更多能量,迫使鱼群改变迁徙路线,甚至引发导致珊瑚白化的海洋热浪。能否尽早察觉这些风险,取决于全球海洋观测系统能否持续提供可靠的数据。

目前,这套系统的主干由近4000个Argo(地转海洋学实时观测阵)浮标构成。它们像水下机器人,自动下潜到2000米深处,每隔10天上浮一次,相当于在为海洋做周期性的“深度体检”——把海面到2000米深这条水柱的冷热、咸淡变化摸得清清楚楚,沿途记录温度和盐度剖面,再通过卫星传回数据。这些浮标,加上重复测量的科考船、定点值守的锚系浮标及其他系统,共同织成了一张立体监测网。正是依靠这套系统,科学家才能逐年算清地球的“体温”。

空间覆盖比观测数量更关键

为了摸清数据缺失到底会带来多严重的后果,研究团队设计了一组模拟实验。他们从历史观测记录中故意抽走部分数据,然后只用剩下的数据去重建全球海洋热含量变化,并计算估算误差的放大程度。

结果不出所料:观测数量减少会直接推高误差。如果随机减少20%的观测数据,全球海洋增暖速率估算误差就会增加33%;要是随机减少80%的观测数据,误差增幅甚至能达到97%。数据越少,我们对变暖趋势的判断就越模糊。

更值得关注的是空间分布的影响。在另一组实验中,研究者模拟了观测贡献排名前五的国家中,某一个完全退出观测网络的情景。结果发现,当失去的是那种具备全球覆盖能力的关键数据时,全球海洋热含量监测误差会猛然上升163%——这个影响甚至超过了随机移除全球80%观测数据的情形。

朱雨静打了个很形象的比方:“海洋观测系统就像一幅由不同国家提供的拼图,每个国家的观测平台都有自己的‘拼图块’。有些拼图块不仅数量大,而且几乎具备全球覆盖能力,一旦缺失,其他拼块很难填补空白。”

成里京进一步补充道:“就像拼图里少了中间最核心的那几块,哪怕剩下的碎片再多,也拼不出完整的画面。”原因在于,部分观测方的平台覆盖了许多其他国家很少涉足的海域,比如太平洋中部、南大洋部分区域和偏远海盆——这类数据,短期内的确很难由其他系统来填补。

成里京坦言:“我们也是第一次算清楚,人类对它的依赖到底有多深。”研究清晰地揭示出,这套由多国共建的观测系统存在一种结构性依赖。它并不靠强制性国际条约来维持,更像一场自愿的集体行动——系统能否完整运转,全看各方的持续投入与合作意愿。

从看清脆弱到精准协作

计算出的具体依赖关系,相当于给观测网做了一次“体检”。科学家由此知道了哪些海域的观测是不可或缺的,哪一类数据缺失的代价最大。

成里京表示:“过去我们总担心系统出问题,但说不清问题会有多严重。现在有了具体数字,国际社会就可以更有针对性地去协作。”比如,重点保护少数国家才能覆盖的关键海区,鼓励多国联合分担南大西洋、太平洋等区域的观测任务。还可以通过共享卫星、浮标和船舶平台,避免因单方面政策变化而导致网络出现断层。

“海洋没有国界,观测系统的设计必须体现跨国界的智慧。”Sabrina Speich教授指出,这正是GOOS未来发展的方向。

积极的变化已经在发生。新一代可下潜至6000米的全海深Argo浮标,以及能测量生物地球化学变量的剖面浮标,正陆续投入使用。中国、印度、澳大利亚、欧盟等都在扩展自己的浮标阵列。中国活跃的Argo浮标数量已位居世界前列,在南海、印度洋和西太平洋形成了更密集的观测节点。与此同时,技术进步也在降低观测成本,数据共享变得更加便捷——这些都为降低系统的脆弱性创造了条件。

这项研究也提醒我们,海洋观测系统与卫星导航、日常气象服务一样,属于关键基础设施。它正常运行时,你几乎感觉不到其存在;可一旦出现大范围数据中断,风暴预警失效、气候预测失准、海上作业风险升高等问题就可能接踵而至,最终影响到每一个人。如果各国能将彼此的“依赖”转化为共同的“责任”,那么每一次投入,都是在加固抵御气候灾害的防线。

没有任何国家能独自监测全球海洋的变化,也没有任何国家能承受全球观测系统衰落的后果。守护这张海洋预警网,是各国共同面对的课题。这项研究既给了我们警醒,也描绘出一条以科学协作增强韧性的路线图。

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
作者最新文章
硬件相关
相关文章 更多
25光年外,一颗潜在宜居超级地球进入人类视野
25光年外,一颗潜在宜居超级地球进入人类视野

人类对地外宜居星球的搜寻,迎来一次关键突破。6月30日,《天体物理学杂志》刊发加州大学尔湾分校团队的最新研究,经过精准观测校正,距离地球仅25光年的系外行星GJ 3378 b,被正式确认为极具潜力的宜居候选星球,为宇宙生命探索再添重要样本。这颗星球最初是在2024年被法国天文学家发现的,它位于银河系

谷歌地球网站入口在哪怎么在线使用
谷歌地球网站入口在哪怎么在线使用

足不出户环游世界,是很多人从小到大的浪漫梦想,而谷歌地球的出现,让这个梦想变成了动动手指就能实现的日常。近年来越来越多用户不想下载占用大量内存的客户端,转而寻找谷歌地球网站入口,想要实现在线即用,相关关键词的搜索热度也常年居高不下。为什么越来越多人偏好在线使用谷歌地球以前呀,要是想用上谷歌地球的全部

电脑网络图标变成地球图标上不了网怎么办
电脑网络图标变成地球图标上不了网怎么办

小地球图标是Windows联网状态检测误判,并非真实断网;应先ping 8.8.8.8验证物理连通性,再依次尝试启用适配器、重置网络协议栈、禁用NCSI主动探测、修改DNS或重装网卡驱动。电脑右下角网络图标突然变成小地球 ?,点击提示“无 Internet 连接”或“受限”,但路由器、手机和其他设备

深圳这所小学藏着“发电厂” 一年发电量够一辆电动汽车绕地球24圈
深圳这所小学藏着“发电厂” 一年发电量够一辆电动汽车绕地球24圈

深圳南山外国语学校高新小学作为首个新建近零能耗校园,在仅6600平方米用地上通过竖向叠合设计实现功能复合,光伏全覆盖年发电14.5万度,可供电动汽车绕地球24圈,平衡了高密度建设与品质教学。

研究显示地球过去温暖时期气温低于此前估计
研究显示地球过去温暖时期气温低于此前估计

英国利兹大学研究通过化学蚀变指数新方法重建显生宙气温,发现温暖时期平均气温较工业化前高约10摄氏度,低于此前估计。长期气候敏感性可能更低,但人类碳排放速度远超自然调节系统,需主动应对。

美国宇航局公示地球引力图:凹凸不平的“土豆”
美国宇航局公示地球引力图:凹凸不平的“土豆”

NASA高精度引力模型揭示地球引力场呈凹凸不平的“土豆”形态。基于GOCE和GRACE等卫星15年超10亿条数据,冰岛附近引力最强,印度南部以南最弱。该模型可校准GPS至毫米级精度,并用于测量海平面上升与冰盖质量变化。

离谱 | 8月12日地球将失去引力7秒,致万人死亡?权威回应!
离谱 | 8月12日地球将失去引力7秒,致万人死亡?权威回应!

网上流传“2026年8月12日地球失去引力7秒致万人死亡”系谣言。引力是地球质量固有属性,不会凭空消失。日全食仅为月球遮挡阳光,与引力场无关。NASA已明确辟谣,该说法无任何科学依据。

地球将失去引力7秒致万人死亡?官方辟谣该末日谣言为不实信息
地球将失去引力7秒致万人死亡?官方辟谣该末日谣言为不实信息

针对2026年8月12日地球将失去引力7秒致万人死亡的末日预言,中国互联网联合辟谣平台已正式辟谣。引力是地球质量的固有属性,不会凭空消失;日全食仅遮挡阳光,对引力场无影响。该谣言借真实天文现象制造恐慌,属典型网络谣言。

寻找“超级地球”,接连取得突破!
寻找“超级地球”,接连取得突破!

科学家最新研究确认两颗超级地球系外行星,其中GJ3378b距离地球约25光年,质量被修正为2.3倍地球,位于宜居带;另一颗LHS1140b距离约48光年,质量约5.6倍地球,为首次在宜居带岩质行星上发现大气层存在的间接证据。

谷歌地球网站怎么在线进入-谷歌地球网站在线使用
谷歌地球网站怎么在线进入-谷歌地球网站在线使用

不用攒旅费,不用抢打折机票,周末窝在沙发里,就能飞越半个地球——去看乞力马扎罗的雪、漫步圣托里尼的蓝顶海滩、凑近端详金字塔狮身人面像的纹路。这可不是科幻片,更不是新出的VR游戏,打开谷歌地球在线网站就能实现。很多人对谷歌地球的印象还停留在“得下载一个几G的客户端”上,其实如今直接通过浏览器就能轻装出

查看更多
精品专题 更多
装机必备
装机必备

正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

Windows
Windows

正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

PDF教程
PDF教程

正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

Mac软件 更多
Postman macOS版
Postman macOS版
Mac

Postman是一套面向API全生命周期的开发与测试平台,可在Mac上发送和调试多种协议请求,管理集合、环境及认证信息,并完成脚本测试、模拟服务、监控、文档发布和团队协作。它适合开发、测试及运维人员使用,提供个人免费方案。

Docker Desktop macOS版
Docker Desktop macOS版
Mac

Docker Desktop 是 Docker 官方为 Mac 提供的容器开发环境,集成 Docker Engine、命令行工具、Compose、Build、Kubernetes 与图形化管理界面。

Android Studio macOS版
Android Studio macOS版
Mac

Android Studio 是 Google 面向安卓应用开发提供的官方集成开发环境,基于 IntelliJ IDEA 构建。它整合智能代码编辑、Gradle 构建、界面预览、设备模拟、性能分析、调试测试及 APK 分析等工具。

WINDOWS 更多
PixPix 网页版
PixPix 网页版
Windows

PixPix 是面向品牌、卖家和内容团队的在线 AI 图片视频创作平台,提供图视频 Agent、无限画布、图片生成、视频生成、自然语言编辑及商品套图、产品精修和带货视频等电商工具。

Postman Windows版
Postman Windows版
Windows

Postman 是面向 API 全生命周期的开发与协作平台。Windows 桌面版可用于构建和发送 HTTP、GraphQL、gRPC、WebSocket、MQTT 等请求,并提供环境变量、集合、脚本测试、模拟服务、监控、文档及团队工作区等

Docker Desktop Windows版
Docker Desktop Windows版
Windows

Docker Desktop 为 Windows 开发者提供集成式容器环境,内置 Docker Engine、命令行工具、Compose、Build 与 Kubernetes 等组件,可在本机完成镜像构建、容器运行、日志查看和资源管理。