气候变化中的海洋热浪，对海洋和生态系统日益严重的威胁
海洋热浪是指持续数天或数周的海面温度 (SST) 异常升高的长期现象。海洋热浪 (MHW) 因其频率、强度和持续时间的增加而成为气候科学的主要关注点，这些海洋极端温度事件对海洋生态系统、生物多样性、渔业以及依赖它们的经济体产生了深远影响，随着气候变暖，预计海洋热浪发生的可能性将会增加。
海洋热浪通常与洋流、大气条件和整体气候系统的变化有关。虽然海洋热浪在过去自然发生过，但近几十年来，其频率和严重程度有所加剧，这主要是由于人为气候变化。
海洋热浪的主要诱因之一是所谓的正反馈循环现象。随着海水温度上升，海洋的自然冷却过程（如水层的混合）可能会减弱，这会导致热量进一步积聚在海洋表面，加剧热浪的影响。其他因素，如厄尔尼诺和拉尼娜现象，也会加剧海洋热浪的发生，因为这些气候波动对海洋温度有重大影响。
海洋热浪的强度和频率不断增加与地球变暖直接相关。随着人类活动（尤其是燃烧化石燃料）继续向大气中排放二氧化碳和其他温室气体，地球温度不断升高。这种变暖趋势反映在海洋上，海洋表层吸收了大部分过剩热量。根据最近的研究，预计未来几十年海洋热浪将变得更加频繁和强烈，尤其是在热带和亚热带地区。
Capotondi (2024) 的一项研究强调了了解海洋热浪的动态和可预测性的重要性，因为海洋热浪越来越受到海洋生态系统和全球生物多样性的关注。
海洋热浪的影响
海洋生态系统对温度变化高度敏感，即使温度的微小变化也会对海洋物种和栖息地产生毁灭性的影响。珊瑚礁是世界上最具多样性的生态系统之一，特别容易受到海洋热浪的影响。当水温超过某个阈值时，珊瑚会排出其中的共生藻类，导致珊瑚白化。长期白化会导致珊瑚死亡，并对整个珊瑚礁生态系统产生连锁反应。
除了珊瑚礁，其他海洋物种，如海藻森林、浮游植物和海洋哺乳动物也受到海洋热浪的影响。例如，浮游植物——海洋食物链的基础——可能会经历生长模式的改变，导致更高营养级的食物供应中断。同样，热应激会影响海洋物种的生殖周期，导致种群数量下降。
Smith (2023) 的一项研究探讨了海洋热浪对生物学的更广泛的影响，研究了这些极端事件如何改变生态系统服务，例如养分循环，而这些对于维持海洋生物多样性至关重要。
海洋热浪的影响不仅限于生态系统，还会产生重大的社会经济后果。渔业是受影响最严重的行业之一，由于海洋物种被迫随着水温变化而迁徙，传统渔场的生产力可能会下降，这种破坏可能导致经济损失，尤其是对依赖海洋资源谋生的人而言。
此外，旅游业，特别是依赖珊瑚礁和热带海洋环境的地区的旅游业也面临挑战，珊瑚白化事件和海洋栖息地退化降低了沿海地区对游客的吸引力，这可能导致当地经济收入损失。
2016 年发生了近代史上最具破坏性的海洋热浪之一，当时异常温暖的海水影响了太平洋。这一事件导致大面积珊瑚白化，尤其是大堡礁，那里的珊瑚覆盖面积大幅减少。2016 年的热浪还扰乱了该地区的渔业，由于环境变化，某些鱼类要么迁徙，要么数量锐减。
此次热浪的影响波及生态系统的多个层面，其社会经济后果也十分深远。当地渔业遭受损失，珊瑚礁旅游业衰退。此次事件凸显了制定更好的预报和管理策略以减轻海洋热浪影响的迫切需要。
如何了解海洋热浪的动态
预测和识别海洋热浪的能力是管理其影响的关键方面。研究人员已经开发出各种物理和统计模型来定义和追踪海洋热浪，这些模型通常依靠历史海表温度数据和气候模拟来估计未来热浪发生的可能性。
Oliver (2021) 的一项研究全面回顾了用于识别和表征海洋热浪的方法，包括根据持续时间和强度等因素量化热浪严重程度的指数的制定。
气候模型表明，海洋热浪的频率、强度和持续时间将继续增加。根据 Oliver (2019) 的说法，预计海洋热浪将产生重大的生态后果，特别是对于生态系统本已脆弱的地区 。阿拉伯湾就是这样一个地区，预计该地区的海洋热浪将会增加。
Shaltout (2024) 的一项研究详细分析了该地区的海洋热浪，表明过去几十年来，这些事件的频率和严重程度一直在增加。
思考
在气候变化的背景下，海洋热浪是一个日益紧迫的问题。随着海洋温度上升，这些事件的频率、持续时间和强度可能会继续增加，对海洋生态系统、生物多样性和人类社会产生深远影响。
海洋热浪如何影响深海生态系统和与浅水群落相比研究较少的物种？反复的海洋热浪对生物多样性和生态系统服务有何长期生态后果？不同海洋物种如何适应或无法适应日益增加的频率和强度的海洋热浪？
参考文献：Antonietta Capotondi, Regina R. Rodrigues, Alex Sen Gupta, Jessica A. Benthuysen, Clara Deser, Thomas L. Frölicher, Nicole S. Lovenduski, Dillon J. Amaya, Natacha Le Grix, Tongtong Xu, Juliet Hermes, Neil J. Holbrook, Cristian Martinez-Villalobos, Simona Masina, Mathew Koll Roxy, Amandine Schaeffer, Robert W. Schlegel, Kathryn E. Smith & Chunzai Wang ，A global overview of marine heatwaves in a changing climate. Communications Earth & Environment volume 5, Article number: 701 (2024) ，doi.s43247-024-01806-9
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