鹽的氣候變化故事

葉謙

鹽是我們生活中最為常見卻又是不可或缺的生活必需品。當(dāng)人體因某種疾病而大量失水時(shí)，或者出血過多時(shí)，醫(yī)生的首要任務(wù)就是給患者靜脈中注射生理鹽水。在高強(qiáng)度體力勞動(dòng)和馬拉松等競(jìng)技體育中，如果不能及時(shí)補(bǔ)充“海水”，就可能導(dǎo)致出汗過多所引發(fā)的失水失鈉，危及生命安全。

據(jù)科學(xué)測(cè)定，海水和人血中溶解的化學(xué)元素的相對(duì)含量驚人地接近。在海水中，氯為55.0%，鈉為30.6%，氧為5.6%，鉀為1.1%，鈣為1.2%，其他元素為6.5%；而在人血中，氯為49.3%，鈉為30.0%，氧為9.9%，鉀為1.8%，鈣為0.8%，其他元素為8.2%。這一結(jié)果不是偶然的巧合，而是人身上的海洋印記，是人類來自海洋的最好佐證。事實(shí)上，鹽對(duì)包括人類在內(nèi)的地球生物的生存和健康都是至關(guān)重要的。原始生命首先是在海洋中誕生，隨著地質(zhì)和氣候環(huán)境的變化，海洋中的生物逐漸向陸地遷移，其體內(nèi)留下了從海洋起源的印記，并一代代傳繼下來。

除了生物離不開鹽，地球氣候系統(tǒng)的變化也與鹽密切相關(guān)。據(jù)新華社報(bào)道，當(dāng)搭載中國(guó)第33次南極科考隊(duì)的“雪龍”號(hào)科考船航行至南緯45度附近的西風(fēng)帶邊緣時(shí)，科考隊(duì)員就專門對(duì)當(dāng)?shù)氐暮Ｋ疁囟群望}度進(jìn)行了測(cè)量。對(duì)海溫進(jìn)行觀測(cè)是我們所熟知的科研活動(dòng)，那么，科學(xué)家為什么要測(cè)量海水鹽度呢？

首先，海水鹽度與溫度一樣都是影響海水流動(dòng)最基本的變量，是研究海洋運(yùn)動(dòng)過程中的混合、湍流、渦流等各種現(xiàn)象必不可少的指標(biāo)。海水鹽度與溫度共同決定了海水密度，而熱帶高鹽度（即高密度）的海水向高緯度地區(qū)低鹽度（即低密度）地區(qū)流動(dòng)，將熱帶地區(qū)所接受的盈余太陽(yáng)熱量輸送到寒冷的兩極，保證了全球的能量平衡。由于海洋所擁有的巨大熱容量，海水溫度和鹽度的異常會(huì)引發(fā)許多極端天氣、氣候事件。例如，海洋和氣候?qū)W界稱之為厄爾尼諾和拉尼娜的氣候事件，就是由發(fā)生在赤道東太平洋的海溫異常所引發(fā)的。而海洋鹽度的變化，對(duì)地球氣候所造成的影響更為劇烈和深刻。

好萊塢災(zāi)難片《后天》所描述的全球在短短的1天時(shí)間內(nèi)進(jìn)入冰期，雖然使用了夸張的藝術(shù)手法，但影片所依據(jù)的就是當(dāng)全球變暖造成兩極冰川融化，大量淡水涌入海洋，降低了海水鹽度，使得海洋洋流循環(huán)中斷，低緯度熱量無(wú)法傳輸?shù)礁呔暥龋罱K導(dǎo)致冰期發(fā)生的科學(xué)推斷。

其次，表層海水的含鹽量制約和調(diào)節(jié)著降水和蒸發(fā)過程，進(jìn)而影響著全球水循環(huán)過程?？茖W(xué)家測(cè)量發(fā)現(xiàn)，在過去的50年間，大西洋副熱帶地區(qū)的海水正在逐漸變成，鹽度大約增加了不到1%。這聽起來是一個(gè)非常小的變化，但注意到全球海洋的總鹽量是基本不變的，1%的變化就意味著有大量的淡水從海洋中蒸發(fā)出來?？茖W(xué)家的分析發(fā)現(xiàn)，由于全球變暖導(dǎo)致了地球總的降水格局發(fā)生了變化。副熱帶地區(qū)溫度的不斷升高，造成蒸發(fā)量增加，這些水汽在大氣運(yùn)動(dòng)下被輸送到高緯地區(qū)，并由信風(fēng)經(jīng)中美洲輸送到太平洋，導(dǎo)致太平洋地區(qū)降水增加，這一過程最終造成大西洋鹽度的增加。

對(duì)海洋鹽度的觀測(cè)已經(jīng)有百余年歷史。但在有衛(wèi)星觀測(cè)以前，大部分測(cè)量都是由船舶（如雪龍?zhí)柨瓶即┩瓿傻?。因此，受到船舶航行能力的限制，全球大約四分之一的海域還沒有鹽度觀測(cè)資料。2010年，美國(guó)首次發(fā)射了能夠覆蓋全球海洋，每7天重復(fù)1次的海洋觀測(cè)衛(wèi)星，為研究全球海洋鹽度的空間分布和隨時(shí)間的變化提供了第一手資料。

必須指出的是，雖然現(xiàn)在我們有了高精度的衛(wèi)星觀測(cè)，包括我國(guó)南極科考在內(nèi)的海洋綜合科學(xué)考察仍然有著重要作用。首先，科考所實(shí)際采集的樣本可以對(duì)衛(wèi)星資料的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證；其次，科考所特有的對(duì)多個(gè)海域進(jìn)行包括海洋、氣象、海冰（雪）、海洋生物、海洋化學(xué)、海洋地質(zhì)與地球物理等多學(xué)科的綜合觀測(cè)還是單一衛(wèi)星難以做到的。

可以預(yù)期，隨著對(duì)浩瀚大海更多的科學(xué)觀測(cè)，科學(xué)家對(duì)海洋自身及其對(duì)全球氣候系統(tǒng)的影響的認(rèn)識(shí)也將進(jìn)一步加深，為實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)海洋，保護(hù)海洋，實(shí)現(xiàn)人類與自然環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的最終目標(biāo)提供科學(xué)保障。