全球暖化與海洋變遷

隨著人類活動持續增加排放二氧化碳，造成溫室效應增強，引發全球暖化的持續發展，首當其衝的雖是氣溫的增加，但同時間，額外的熱能也儲存於海洋，造成海洋增溫。由於海水的比熱比陸地土壤高，吸收同樣熱能時，雖然陸地增溫通常大過海洋增溫，但是海洋所累積的熱能，絕對不容輕視。就能量分配而言，能量會優先往較低溫的地區傳送，極區的增溫幅度因而遠遠大過熱帶區域。因此，全球暖化下最具代表性的現象便是兩極地區的持續融冰。

全球暖化背景下，地球的自然環境發生改變時，也會對海洋造成莫大衝擊，其效應則會因回饋機制再影響大氣的氣候狀態。海洋內最重要的環流系統是溫鹽環流。當墨西哥灣流流往北大西洋東岸時，乘載的暖海水提供歐洲熱能，使得歐洲冬季溫度明顯高於彼岸的北美洲。當灣流從熱帶北上的過程中，緯度漸高海溫開始下降使得海水密度增加。溫度持續下降後產生的結冰現象也造成海水中之水份減少，鹽度因而提高。此過程(海洋學家稱之為brine rejection)使得密度進一步變大。上述溫度、鹽度雙重作用下，灣流到了北大西洋北部時，海水因密度大增而開始下沉。下沉的洋流(海洋學家稱之為sinking plume)到達深海後，再往南流動到南極後再往東流動，於東太平洋與東印度洋湧升到海面形成表面洋流，再往西流向墨西哥灣銜接灣流，形成完整的海洋環流系統，溫鹽環流為聯結表層海水與深海之重要運輸管道。

全球暖化下，氣溫上升使得北極產生大量的融冰，上升的北大西洋海溫造成海水密度降低，加上融冰所產生的大量淡水，也使得海水鹽度降低，海水密度因而降低。在此雙重效應之下，北大西洋北部海水的密度因而明顯降低，下沉的力道與流量減小，滯留在表面的海水阻礙墨西哥灣灣流北上的流量與流速。自1970年以來，溫鹽環流的流動速度呈現減慢的現象，對海洋生態系統及漁業產生不利的影響。

在熱帶海域，海溫變化主要表現在聖嬰現象。聖嬰發生時，熱帶東風減弱而西風增強。西太平洋暖海水往東偏移，不利東太平洋湧升流的上升。缺乏深層冰冷海水的挹注，取而代之的是暖海水的流入，東太平洋海溫因而明顯上升，整體太平洋海溫也隨之上升，形成暖事件。增暖海洋對大氣而言，如同有火爐從下方加熱大氣場，因此發生聖嬰現象時，全球氣溫也會隨之上升。全球平均年均溫顯示，伴隨著1976－77，1997－98年的聖嬰現象，全球平均氣溫於1977－97年間之平均值比1950－76年間平均值增加約0.3℃，1998－2014年間平均值又比1977－97年間平均值再增溫0.3℃。以上結果顯示，聖嬰可搭配全球暖化的進行，引發溫度上升的氣候變遷現象。2015年為有史以來最強的聖嬰年，該年亦為有記錄以來最熱的一年。因此，2015年以後，全球暖化是否又會進入另一個溫度跳躍的氣候變遷階段，值得吾人持續關注。

▲全球平均年均溫(包含陸地與海洋)於1950－2015年間，相對1971－2000年平均值之變化值，與全球暖化所引發氣候變遷所之增溫階段。