科学家发现海底热浪

2013-2016年被称为“斑点”的海洋热浪使太平洋东北部的大片表层水域变暖，破坏了西海岸的海洋生态系统，抑制了鲑鱼的回归，并破坏了商业渔业。这也引发了一波关于海洋表层水极端变暖的研究浪潮。

但是，正如NOAA的新研究表明的那样，海洋热浪也发生在水下深处。

在《自然通讯》杂志上发表的一篇论文中，由NOAA研究人员领导的一个团队使用观测和计算机模型的组合，对北美周围生产性架水域的海底海洋热浪进行了首次广泛的评估。

“十多年来，研究人员一直在研究海面的海洋热浪，”主要作者，NOAA物理科学实验室的研究科学家Dillon Amaya说。“这是我们第一次能够真正深入地研究并评估这些极端事件如何在浅海海底展开。

海洋热浪极大地影响了全球海洋生态系统的健康，破坏了小到浮游生物和大到鲸鱼的生物的生产力和分布。因此，人们已经付出了相当大的努力来研究，跟踪和预测这些事件的时间，强度，持续时间和物理驱动因素。

大多数研究都集中在海洋表面的极端温度上，卫星、船舶和浮标对此进行了更多的高质量观测。海面温度也可以作为敏感海洋生态系统的许多物理和生化海洋特征的指标，使分析更加简单。

全球变暖产生的多余热量中约有90%被海洋吸收，在过去的一个世纪中，海洋变暖了约1.5摄氏度。在过去十年中，海洋热浪的频率增加了约50%。

近年来，科学家们加大了利用有限可用数据研究整个水柱的海洋热浪的努力。但之前的研究并没有针对架海底的极端温度，这为龙虾，扇贝，螃蟹，比目鱼，鳕鱼和其他底栖鱼类等重要的商业物种提供了关键的栖息地。

由于海底温度数据集相对稀缺，科学家们使用一种名为“再分析”的数据产品进行评估，该产品从可用的观测开始，并采用模拟洋流和大气影响的计算机模型来“填补空白”。使用类似的技术，NOAA科学家已经能够重建19世纪初的全球天气。

虽然海洋再分析已经存在了很长时间，但它们直到最近才变得足够熟练，并且具有足够高的分辨率来检查海岸附近的海洋特征，包括底部温度。

来自NOAA，CIRES和NCAR的研究小组发现，在北美周围的架上，海底海洋热浪往往比地表热浪持续更长时间，并且可能比上覆的地表水具有更大的变暖信号。海底和表面海洋热浪可以同时发生在同一地点，特别是在地表水和海底水混合的较浅地区。

但是，海底海洋热浪也可能在表面变暖很少或没有证据的情况下发生，这对具有重要商业意义的渔业的管理具有重要意义。“这意味着它可能在管理人员没有意识到的情况下发生，直到影响开始显现，”Amaya说。

根据 2015 年的一项研究，185 年，有害藻华和美国西海岸海带森林栖息地的丧失(两者都是由 The Blob 引起的)导致贝类渔业关闭，使经济损失超过 2021.97 亿美元。商业性的三州珍宝蟹渔业记录了5万美元的损失，影响了部落和非部落渔业。由于休闲剃刀蛤蜊和鲍鱼渔业的关闭，华盛顿和加利福尼亚沿海社区总共损失了84万美元的旅游支出。

2021 年，NOAA 渔业发布的一项底栖鱼类调查显示，阿拉斯加湾鳕鱼在 The Blob 期间急剧下降，71 年至 2015 年间丰度下降了 2017%。另一方面，俄勒冈州立大学和NOAA渔业研究人员在2019年的一篇论文中发现，北加州洋流系统中的年轻底栖鱼和其他海洋生物在前所未有的海洋条件下茁壮成长。

异常温暖的底部水温也与美国东南部入侵狮子鱼的扩张，珊瑚白化和随后的珊瑚鱼减少，大西洋鳕鱼幼年存活率的变化以及新英格兰南部近岸龙虾种群的消失有关。

作者说，维护现有的架监测系统并开发新的实时监测功能以提醒海洋资源管理者注意底部变暖条件非常重要。

“我们知道，主动管理沿海海洋需要早期识别海洋热浪，”共同作者Michael Jacox说，他是一名研究海洋学家，他在NOAA的西南渔业科学中心和物理科学实验室之间分配时间。“现在很明显，我们需要密切关注海底，那里生活着一些最有价值的物种，并且可以经历与表面完全不同的热浪。

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