3月23日是世界气象日，今年世界气象日主题为“海洋，我们的气候和天气”。或许公众会有疑问：为什么做气象的要关注海洋呢？
那是因为，海洋与气候的关系确实太大了。海洋如何影响天气气候？在全球变暖的背景下，海洋孕育着哪些气象风险？未来海洋与气候领域我们应关注哪些问题？我们一一来看。
海-气相互作用造成千变万化的天气气候现象
首先，天气是指某一个地区的大气中各种自然现象在某个时刻所处的状态，可以通过观测监测定量描述；气候是指各种气象要素和天气现象在较长一段时间内的平均状况或统计状况，可通过分析计算获取统计特征；气候变化是指气候状态的变化，一般可通过气候特征的平均值或变率变化来表现，其起因是自然波动或人类活动。
海洋与天气、气候和气候变化密不可分。最直接的，海洋孕育了厄尔尼诺/拉尼娜事件、台风活动等不同种类的天气气候现象，催生了地球上破坏力极强、影响最广泛的极端天气气候事件，而科学探索发现大部分气候异常的源头均可追踪到海洋的异常。
更深入看，海洋与大气之间存在热量、动量、物质等交换，海-气相互作用可造成千变万化的天气气候现象或极端事件，引发全球或区域气候异常和气象灾害。世界气象组织、国家气象、水文部门等实体积极支持国际社会努力监测海洋温度、洋流、盐度和海面水平，所有这些工作都是了解天气、气候和气候变化的主要目的。
海洋对大气运动和气候变化起着十分重要的作用。海洋内部的洋流运动以及海陆之间的热力差，塑造了地球上风格迥异的自然景观和复杂多样的天气气候现象，如北大西洋暖流给北欧一些国家带来优美的生态环境和优越的生活方式，东亚季风性气候和南亚季风性气候为亚洲国家农业生产带来风调雨顺的年景。
海洋可以调控地球天气气候状况，调节温湿度
全球海洋是一个特别庞大体系，约占地球面积的71%。海洋在全球天气和气候体系中起到重要的调节作用，它能够调控我们地球整个的天气气候状况，能调节温度，也能调节空气湿度。
因为海洋的热惯性比较大，相同体积的海水存储热量的能力是大气的两千多倍。如果没有海洋，地球上昼夜温差会很大，冬天、夏天的温差也非常大，气温的上下起伏非常剧烈，冷暖状况都不像现在这样，可能不适应人类居住。有了海洋，就会维持现在适宜的温度，基本上温度起伏比较小，适合人类的居住。
海洋还能为大气提供大量水汽，全球表面水汽的蒸发，百分之八十多都是来自海洋，这些充足的水汽使我们呼吸的空气比较湿润。如果没有海洋的话，我们呼吸的空气会比较干燥，也不适宜人类居住。
过热海洋孕育巨大气候风险
观测事实表明，目前地球气候系统处于一个非常脆弱的平衡中。根据世界气象组织近期发布的气候公报，2011-2020年是有气象记录以来最暖的十年，全球海洋依旧持续增温，海洋热量再创新高。沿海地区面临多种与气候有关的危害，包括热带气旋、极端海平面和洪水、海洋热浪、海冰减少等。
海洋近几十年一直在持续增温，增温现象从海洋表面一直延伸到海底两千多米。海洋温度本来变化幅度是比较小的，上下起伏1℃至2℃就很大了。但是近几年的海洋热浪出现后，海水温度能升高4℃左右，并且能持续几个月以上。近十年海洋热浪出现的频次明显增多，伴随全球变暖持续升温，未来海洋热浪也会更加频繁出现。这将对海洋生态造成较大的冲击，包括鱼类、海藻都会受到影响。
受到升温影响，陆地冰川和冰盖加速融化产生的淡水流入海洋，增加了海洋的体积和质量，使得海洋变高变胖。20世纪以来全球海平面不断上升，海平面长高了，抬高了台风-风暴潮的基础水位，使得（超）强台风-风暴潮增水更易形成灾害性水位，特别是叠加高海平面和天文大潮时，加剧洪涝灾害的程度，许多低洼地还面临未来海平面持续上升带来永久淹没的威胁。另有研究表明，在全球气候与海洋持续变暖背景下，西北太平洋（超）强台风的数量可能增加、强度更强、登陆强度更强、登陆点北移。未来，沿海地区将进一步暴露在更多更强的热带气旋（台风）之下。
特别需要指出的是，由于海洋现在已经存储了大量的过剩热量，且深度达到两千多米。这些热量虽然目前存在于海表以下，但经过几十年、几百年后，这些热量终究还会重新上翻到海表。考虑到那时地球表面温度已经升高不少，海洋上翻的热量会导致全球气温二次上升，并给全球气候带来更加严重的影响，海洋热量的这种延迟效果应该予以重视。
解密海洋气候密码比以往任何时候更加重要
作为全球经济的一个主要驱动力，海洋承载了90%以上的世界贸易，维系着生活在海岸100公里以内40%的人类生活。在气候变化影响日益严重的今天，更精密地观测海洋、深入了解海洋的气候密码与全球洋流变化，比以往任何时候都显得更加重要。
今年世界气象日的主题突出了海洋，就是让更多人主动意识到海洋在地球气候系统中的重要作用。我们对海洋的认识还非常有限，还有很多的未知，包括远海、深海都是目前不太了解的。要更加深入地探究海洋，掌握海洋的变化规律。这不仅有利于更高效合理地开发海洋资源，并且也有助于我们预测天气和气候。
例如，目前的全球变暖影响到厄尔尼诺的变化。厄尔尼诺是一个热带太平洋海气耦合最为显著年际信号，以热带太平洋东部出现暖的海温异常为标志。厄尔尼诺能够影响全球多个地区的气候异常，对我国气候也有重要影响。近几十年来，厄尔尼诺发生了一些变化，例如厄尔尼诺期间的海温异常位置向西偏移，东西跨度也相应缩小。这种改变造成对我国等区域气候的影响范围和强度都发生了变化，也给我国气候预测带来更多的困难。
当前减少风险最有效的方式之一，是精准预测和预警，包括对海洋热浪、ENSO事件等的预警和季节到年际的预报，及时发布热带气旋、风暴潮等灾害预警。其前提是更好地理解这些事件的影响、前期信号和发生机理。以我国为例，目前一些研究指出，我国沿海海平面上升速率高于同期全球平均水平，强台风、风暴潮等极端事件频发，对沿海地区带来严重影响。为了应对海洋增暖带来的影响，我国急需构建与完善相应的监测预警和评估体系，研发多基协同观测、多种技术融合的海洋气象综合观测平台，提升海洋气候变化监测预测能力；建立全球海洋、海冰资料同化系统，发展全球海洋多尺度天气气候预报预测技术；强化沿海地区气候变化风险管理，开展海洋气象灾害风险评估和风险预测，防范沿海海平面上升和台风、风暴潮复合灾害风险，提高沿海地区适应气候变化综合能力。
此外，加强年代际预测是十分必要的，通过展开未来几十年的预测，来适应快速的变化并驱动年代际尺度的气候服务，给决策者制定长远政策提供科学依据。还需发展多气候致灾因子与社会-生态系统的暴露度和脆弱性相互作用的理论以及综合风险评估关键技术，降低海洋气象灾害风险。
本文提到的知识点可参阅
·今年的厄尔尼诺，有些“怪”？
·如果气候变化导致珊瑚消失，世界会变成什么样？
·北极，即将“无冰”？我们并非危言耸听！
·旋转、跳跃，我不停歇……台风是个演技派
中国气象报社 出品
专家：国家气候中心副主任巢清尘；国家气候中心气候服务首席专家周兵；中国气象科学研究院研究员苏京志；自然资源部第三海洋研究所二级研究员蔡榕硕
来源：中国气象局气象宣传与科普中心《直击天气——与科学家聊“天”》；中国气象报社策划《海洋升温效应持续发酵，人类该如何应对》
审核：段昊书
编辑整理：李一鹏
信息支持：李慧 简菊芳
图片来源：中国气象网
