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限制海洋热含量的长篇故事必威官网

提交如下: -加文,2018年11月21日

科学家们在20世纪80年代预测,海洋中会发现人为气候变化的关键指纹。如果他们是正确的,温室气体的增加正在改变进入系统的热量,必威官网然后是热容量最大的部件,必威官网海洋,大部分热量都会聚集在那里。必威官网

我们已经尝试了近20年来描述这种变化,但是,确认这些预测的道路并非一帆风顺…

预言

至少可以追溯到Hansen等人(1988),科学家们认识到,将海洋热含量的变化描述为气候变化外部驱动的关键决定因素,而不是内部变化的重要性。必威官网



关键的认识是对于一个非常低灵敏度的行星,对海洋温度没有太大的调整要求,因此,在很长一段时间内,如果没有明显的热失衡,这种情况很快就会发生。必威官网对于更高灵敏度的行星,需要更多的海洋温度变化,因此,更多的热量需要进入必威官网海洋,这就需要一个较长的周期和一个显着的不平衡。因此,追踪这种不平衡会给你找到敏感度的杠杆作用。

第一次尝试

对海洋热含量变化的第一次全球分析是一项巨大的任务,需要使用大量刚刚获得必威官网的海洋船数据。直到莱维乌斯等。(2000)覆盖1950-1999年。几年后对2003年趋势的更新证实了这一点。(列维乌斯等,2005)


图1:Levitus等人(2005年)


但是,尽管这些初步分析确实表明海洋正在变暖(净热量输入为十分之几w/m)必威官网平均分布在整个行星上,有很多准十年期变异性——事实上更多的是,比人们预期的要多(例如,1970年至1990年间的大型旅行)。多年来这一直是个谜,因为尽管模型重现了长期趋势,他们不符合十年方差
(巴内特等,2005)
.

与大多数模型观测差异一样,人们在多个地方寻找解决方案。抽样是一个显而易见的问题:是稀疏的数据,尤其是在早期和南大洋,人为增加数据的方差?那是由Achtuarao等人(2006年),是谁发现的?这是一个因素,但不,这并不能弥补全部的差异。其他人研究了海洋模型是否可以改进。

证实和混淆

与此同时,其他对OHC趋势的估计来自新技术,包括ARGO浮筒(从2000年起)卫星测高(威利斯等,2004)1993-2003年趋势为0.60±0.10 W/m,与最近一段时间的模型趋势相符(汉森等,2005).



图2。Hansen等人(2005年)

然而,作为ARGO浮网在数据集中占据主导地位(2003年左右)。更多的怪事出现了。例如,据报道,2003年至2005年期间,海洋急剧冷却。莱曼和同事,只为趋势颠倒的几个月后,一些浮球中的压力传感器错误被发现并纠正。

其他科学家发现了另一个问题,这是因为XBT数据在过去几十年里一直是海洋数据的一部分(Gouretski和Koltermann,2007).其中许多“一次性深海温度计”需要对其下降速度进行新的修正,以便将其数据正确设置为测量的实际深度。

有了这些修正,利未记和他的同事2009年更新了他们的分析:


图3。Levitus等人(2009年)


其他小组也对这些变化进行了估计,使用不同的方法,数据的不同更正和筛选,并提出了(最初)相当不同的趋势(尽管都显示出长期变暖),即Domingues等人(2008)Ishii和Kimoto(2009年).此外,Lyman等人(2010年)提出了一项新的分析,使用了更多的ARGO数据:



图4。Lyman等人(2010)与图2中的相同模型进行了比较。

数据可用性和质量控制不断增加Levitus等人(2012年)要再次更新其数据集:



图5。Levitus等人(2012年)。

随着数据集的改进和问题的发现和解决,这一切的来来回回并不奇怪,有足够的饲料给反对者。当分析显示冷却时过于轻信,太过急切地接受模型观测偏差始终是模型的缺陷,他们常常不明白实际的科学可能是杂乱无章的,当新的领域被打破时,他们总是停滞不前。

合成

近年来,海洋热含量的更新已经成为常规,必威官网每季度或每年通过NODC波美尔CSIro,其他人喜欢程等人。(2015)等。在IPCC AR5(2013)(第3章,框注3.1)1993-2010年海洋热吸收率估计为25必威官网7太瓦,相当于全球平均热通量为0.5瓦/米。.

此外,每年更新和汇总这些数据BAMS气候状况(最新版本于2018年发布,涵盖了2017年的趋势):



图6。Johnson等人(2018年)在BAMS SOTC中。

供参考,SOTC估计(1993-2017年)的海洋全深度,范围从0.62到0.79 W/m,已经比IPCC AR5报告中评估的大25%到60%。

独立确认?

最近,基于O溶解度变化的完全独立的地球化学方法CO在温暖的海洋里(Resplandy等人,2018)提出了一个与图6。不幸的是,发表的分析中有几个错误,但是修正的趋势,0.76±0.45瓦/米,与最新的基于仪器的数字非常吻合。这种方法的不确定性太大,本文无法确定独立的确认,但是,既然这种方法已经试验过了,进一步的工作很可能会减少他们。

合成

作为一个话题,气候变化的这一关键指标已经超过了错误启动的公平份额,更正,修订和更新(包括我的)与直到最近才设计用于跟踪此问题的数据流进行斗争的复杂性,再加上对答案的强烈兴趣吸引了大量的独立工作和审查,然而,现在已经产生了一个明确的综合。

这是什么样子的?



图7。历年海洋热吸必威官网收估算(单位:W/m)整个表面的平均值)。数值适用于0-2000米或0-3000米(如有);除了威利斯等人(2004年)和莱曼等人(2010年)估计的0-7亿。不确定性为1个标准误差。PMEL/MRI/NCEI/Chen趋势取自Resplandy等人。

正如政府间气候变化专门委员会报告所述:

实际上可以肯定的是,上大洋(0-700米)从1971-2010年开始变暖。[…]在海洋深处,在1957年至2009年期间,700-2000米之间的水域很可能平均变暖[…]

有证据表明,在过去的几十年中,海洋热吸收速度加快,必威官网而且很可能高于2013年IPCC的报告。Resplandy等人的估计与新的数据一致。

回到我们开始的地方,对于最近的气候变化,这能得出什么结论?betway体育手机版第一,吸收的大小意味着地球确实存在着一个巨大的能量不平衡。这反过来意味着必须有更大的辐射强迫驱动它(例如,由于温室气体的增加或太阳活动的增加-其他证据允许我们区分这些)。但最重要的是,这是一个预测效果,在最早(也是最基本)的模拟中,由于不可忽略的气候敏感性和温室气体的增加。在最新报纸的喧闹声中,记住这一点很好。

工具书类

  1. J汉森一。Funga.Lacisd.凛德S.LebedeffR.RuedyG.罗素P.石头,“戈达德空间研究所三维模型预测的全球气候变化”,地球物理学研究杂志,卷。93,聚丙烯。9341,1988。http://dx.doi.org/10.1029/jd093id08p09341
  2. S.莱维乌斯,“世界海洋变暖”,科学类,卷。287,聚丙烯。2225-2229,2000。http://dx.doi.org/10.1126/science.287.5461.2225
  3. S.莱维乌斯,“世界海洋变暖,1955—2003“,地球物理研究通讯,卷。32,2005。http://dx.doi.org/10.1029/2004GL021592
  4. K.M.AchutaRaoB.D.SanterP.J.GlecklerK.E.泰勒,D.WPierceT.P.巴内特T.M.L.Wigley“海洋热吸收的变化:协调观测和模型”,必威官网地球物理学研究杂志,卷。111,2006。http://dx.doi.org/10.1029/2005jc003136
  5. J.K.威利斯“上层海洋热含量的年际变化,必威官网温度,以及全球范围的热膨胀“,地球物理学研究杂志,卷。109,2004。http://dx.doi.org/10.1029/2003jc002260
  6. J汉森“地球能量失衡:确认与暗示”,科学类,卷。308,聚丙烯。1431-1435,2005。http://dx.doi.org/10.1126/science.1110252
  7. v.诉GouretskiK.P.Koltermann“海洋到底变暖了多少?”,地球物理研究通讯,卷。34,2007。http://dx.doi.org/10.1029/2006gl027834
  8. S.莱维乌斯,J.I.AntonovT.P.博耶R.A.LocarniniH.E.加西亚A.V.Mishonov“根据最近发现的仪器问题,全必威官网球海洋热含量1955-2008”,地球物理研究通讯,卷。36,聚丙烯。N/A/N/A,2009。http://dx.doi.org/10.1029/2008gl037155
  9. C.M.DominguesJ.A.教堂,新泽西州WhiteP.J.GlecklerS.E.Wijffels下午BarkerJ.R.邓恩“上层海洋变暖和多年代海平面上升的改进估计”,自然,卷。453,聚丙烯。1090-1093.2008。http://dx.doi.org/10.1038/nature07080
  10. MIshiiM.Kimoto“随时变xbt和mbt深度偏差修正重新评估历史海洋热含量变化”,必威官网海洋学杂志,卷。65,聚丙烯。28—292009。http://dx.doi.org/10.1007/s10872-009-0027-7
  11. S.莱维乌斯,J.I.AntonovT.P.博耶好的。BaranovaH.E.加西亚R.A.LocarniniA.V.MishonovJ.R.里根d.SeidovE.S.雅罗什M.M.Zweng“世界海洋热含量和高温海平必威官网面变化(0-2000 m),1955年,2010年,地球物理研究通讯,卷。39,聚丙烯。N/A/N/A,2012。http://dx.doi.org/10.1029/2012gl051106
  12. L.程K.E.TrenberthJFasulloT博耶J亚伯拉罕J.朱“1960年至2015年海洋热含量的改进估计”,必威官网科学进展,卷。三,聚丙烯。E1601545,2017。http://dx.doi.org/10.1126/sciav1601545
  13. G.哈特菲尔德JBlundenD.S.阿尔恩特“2017年气候状况”,美国气象学会公报,卷。99,聚丙烯。Si-S310,2018。http://dx.doi.org/10.1175/2018bamstateoftclimate.1
  14. L.Resplandy射频基林是的。埃德巴尔M.K.布鲁克斯R.王L.BoppM.C.长,J.P.唐恩WKoeveA.奥斯基利“大气氧气和二氧化碳成分变化对海洋热吸收的量化”,必威官网自然,卷。563,聚丙烯。105-108,2018。http://dx.doi.org/10.1038/s41586-018-0651-8

38对“限制海洋热含量的长篇故事”的回应必威官网

  1. 一篇清晰明了的评论!谢谢加文。

  2. 托克多夫 说:

    谢谢你的工作,加文。祝你感恩节快乐!

  3. 在这个论坛有人建议,“海洋热吸收产生影响的唯一原因是它高度集中在表面。”必威官网

    这难道不是把热量从表面移开的足够理由吗?必威官网

    必威官网热管可以做到这一点。

    北极的变暖速度是地球其他地方的两倍,而南大洋最深的水域的变暖速度也比其他任何地方都快。无论大气对全球变暖有什么影响,对海洋的影响都是一样的,因此,赤道1000米深处是全球变暖最安全的地方。必威官网

    Resplandy等人的修正估计。纸,显示海洋热量以1.21±必威官网0.72 x 1022焦耳/年的速率增加,这是380太瓦,相当于目前全球每年消耗的18太瓦一次betway体育手机版能源的21倍。

    本文能源贪婪是好事!描述了在未来的3250年中,380太瓦的电力如何转换为28.8太瓦的电力。

    全球变暖解决了!

  4. 乌玛巴特 说:

    优秀的评论对所有人都有用,尤其是学生!

  5. 杰夫信标 说:

    海洋热含量对短期气候污染物在气候变化如何影响世界中的作用有必威官网什么影响?

    一些人认为,只有当我们接近全球最高温度时,SLCP才真正令人担忧——但我们是否应该担心它们对OHC和海平面的影响?betway体育手机版

  6. 戴维青年 说:

    好吧,但别让我们自满,在图7中,一些研究的不确定性范围没有重叠,这表明不确定性正在被低估。也许有人应该审计其他的估计。关于科学自我纠正的叙述是过度betway体育手机版自信或过分关注外表而非物质的一种症状。这和自从Charney报告以来没有进展的ecs差不多。我们需要比这更好。尤其是在过去十年里,气候科学的大部分内容都是关于nic-lewis在tcr或ecs方面是多么的不正确。betway体育手机版

  7. 罗素 说:

    鉴于弗朗塔在自然气候变化中对油轮海洋学的重视:

    早期石油工业对二氧化碳和全球变暖的认识
    https://www.nature.com/articles/s41558-018-0349-9

    我对加文没有更深入的历史探索。

    https://vvatsupwiththat.blogspot.com/2018/11/did-whale-oil-industry-know-abetway体育手机版bout.html

  8. 阿达姆 说:

    “至少可以追溯到,科学家们意识到…”

    错过了一个地点加文。

    [回应:应该说“Hansen等人(1988)”。您使用的是什么平台/浏览器?-加文

  9. 高频 说:

    “关键的认识是,对于一个非常低灵敏度的行星,对海洋温度没有太大的调整要求,因此,在很长一段时间内,如果没有明显的热失衡,这种情况很快就会发生。必威官网对于更高灵敏度的行星,需要更多的海洋温度变化,因此,更多的热量需要进入必威官网海洋,这就需要一个较长的周期和一个显着的不平衡。因此,跟踪这种不平衡可以帮助您计算敏感度。”

    “需要调整”。谁在调整?
    “那是可能的”。那是什么?
    “很长时间”。Decadal?年代际?
    “更多变化”。更快/更高的响应?增加/减少?

  10. 查理 说:

    为什么我们要在这里读到罗素(7)的完全不连贯和离题的评论?

  11. 十一
    S.B.里普曼 说:

    感谢您的精彩概述,加文。
    二十年前出版了一本关于全球变暖威胁的外行指南。这是罗斯·格勒斯潘的《热必威官网火在燃烧》。
    在敦促立即对化石燃料采取行动时,这本书强调了海洋的巨大热惯性:它们将缓慢升温,但一旦发生这种情况,热量将在那里储存很长时间;必威官网换言之,一旦发生升温,基本必威官网上就没有解决办法了。
    真实气候及其评论者经常指出温室气体将在地球大气中持续多久,但对海洋中热量的持久性的研究却较少。必威官网当然,这两件事都会给后代带来可怕的负担……但这让人怀疑哪件事会是更大的负担?这似乎是一个相当重要的问题,考虑到温室气体的减少至少是可以想象的,但是OHC的减少并没有那么多。
    再次感谢。

  12. 十二
    先生。知道一切 说:

    3 -吉姆
    在上一篇文章中,我注意到,海洋顶部40'的质量大约等于地球大气的质量。betway体育手机版我建议我们可以把温暖的海水抽到海洋的较低位置来冷却海洋表面,或通过向地表泵送深水/冷水:
    http://www.realcanimate.org/index.php/archives/2018/11/unforced-variations-nov-2018/comment-711915

    海水比热(3993 J/kg*K)与空气比热必威官网(1006 J/kg*K)之比为3.97,比如说4。因此,每10’的海洋深度有一个大约等于地球大气的热含量。必威官网如果平均水深为12k英尺,这样海洋就可以容纳1200倍于大气温度的热量。必威官网所以,对,利用海洋作为散热器来为我们争取时间可能是可行必威官网的。

    自从我发表第一篇文章以来,我将和你分享诺贝尔奖,因为你拯救了世界。贪婪是好事。利润万岁!
    :)

    发现:由于热量增加,海洋温度上升:必威官网

    吉姆加文的文章没有说明海洋中的温升是如何被用来计算规定的0.6 W/m^2的热增量的。必威官网这可能是一个混乱的计算,因此,我将使用您的文章中所述的1.21×10^22 J/年的收益来计算在10’的海洋深度中会产生什么样的温升:
    10′=3米+/(便于计算)
    海洋面积=361132,00 km^2
    3米海洋体积=面积x 0.003 km=1083396 km^3
    体积(立方米)=1083396 km^3 x 100000000 m^3/km^3
    =1.083396 x 10^15 m^3看看这有多精确!:)
    3米海洋的质量=体积x 1025 kg/m^3=1.1105 x 10^18 kg
    Q=质量x比热xδt必威官网
    δt=1.21×10^22焦耳/年/(质量*比热)必威官网
    比热=3996 J必威官网/kg*K
    如果只有前3米吸收了所有热量,3米海洋的delta t=2.73 K/年(4.91 F)。必威官网

    所以,我们每年在更深的深度讨论的是什么范围的三角洲T?一定很小。得到了每年海洋三角洲T与深度的关系图吗?

  13. 十三

    错过了陷阱的机会,罗素。
    猜猜谁发明了石油泄漏?

    Thomas W.劳森在无人居住的安妮特岛被摧毁,在锡利群岛,在12月14日的暴风雨中,1907,除了18名船员中的两名和一名已经上船的港口引航员外,其他人都被杀了。她的58000桶轻质石蜡油可能是第一次大型海上石油泄漏。

    https://en.wikipedia.org/wiki/thomas_W._Lawson_uu(船)

  14. 十四
    彼得 说:

    既然你已经解决了全球变暖问题(JimBaird(3))并获得了诺贝尔奖(Mr.无所不知(12)–你们中有人见过海洋吗?它又深又大,你知道的。所以,吉姆一个3.7公里长的热管吉姆计划需要多少钱?必威官网每1公里有多少人?然后乘以362000000。

    至于等先生,谁想把地表水抽上来——要克服管道底部超过370atm的压力,需要多少能量?

    你们两个都知道温暖的水比寒冷的水密度小,因此不会停留在水的深处,但是向表面上升?这也是为什么大部分热量来自自动取款机。必威官网–靠近地面……

  15. 十五

    起亚12:贪婪是好事。

    BPL:Ein VoLK,Ein ReichAyn Rand!

  16. 十六

    Piotr 14

    如果你想看这篇文章,需要不超过1000米的热管必威官网,直径1到4米。在这个深度,海水处于其最大密度,因此海平面上升受到的影响最小。如图所示和成本计算在这里,25000,1-GW发电厂每年将耗资2万亿美元,创造7万亿美元的收入,同时避免4兆7000亿美元,环境破坏。

    或者,125000,200兆瓦发电厂将耗资3.7万亿美元,创造5.5万亿美元的收入,同时避免了4.7万亿美元的环境破坏。

    扩展此解决方案所需的时间越长,它的成本越高,对环境的破坏就越严重。

    温水比冷水密度小。它还可以将低沸点的工作流体煮沸,以产生能量并将热量转移到深水中。必威官网芒克估计,海水在海洋中的扩散速率为4米/年。一立方米水,温度为4摄氏度。005摄氏度,自1880年以来每年的地表温度上升,上升的速度不会比这快很多,所以要花大约250年的时间才能恢复元气。必威官网betway体育手机版

    这是一个250年的缓冲,以抵御气候变暖的全面影响。

    海洋热能转换取决于海洋的热分层。一旦回到地面,变暖的热量将被驱动回1000米,使变暖的时钟必威官网再倒退250年,产生更多的能量。

    每循环大约7.6%的热量转化为人betway体育手机版类的利益,我们至少可以获得3250年必威官网或13个热循环的利益。

    这个链接,包含一个动态的GIF,显示变暖的热量,必威官网以灯泡为代表,以及它们是如何被回收利用的。

  17. 十七

    先生。全知道12

    你建议把温暖的海水抽到海洋的较低位置来冷却海洋表面,或通过向地表泵送深层/冷水。

    我的同事Vicente Fachina建议在这里。他认为这也是一种隔离二氧化碳的方法。正如他所说,“南大西洋溶解的二氧化碳浓度梯度从海平面的2.0摩尔二氧化碳/吨水垂直上升到1000米深处的2.2摩尔二氧化碳/吨水。”

    在替代方案中,Greg Rau和我提出了一种将OTEC能源转化为氢气的方法,同时隔离二氧化碳和中和海洋的酸性,而不仅仅是在更大的深度使其更酸性。

    通过向地表泵送深水/冷水来冷却地表是传统的OTEC的工作方式。它本质上是一种稀释溶液。这种方法的问题是,它的效率至少是热管OTEC的一半,必威官网它把升温的热量像浮油一样扩散到整个表面必威官网。

    把热量转移到两必威官网极是地球最不需要的。

    一旦变暖的热量从奥特克区转移出去,必威官网赤道两边各15度,它不可用,永久地,做工作。

    为了提高生产效率,必须将升温的热量限制在O必威官网TEC区域内,并在那里循环利用。

    除此之外,加热的热量只是一种损害。必威官网

  18. 十八
    罗素 说:

    查理似乎在阅读《斯托特》时落后了:
    http://mustelid.blogspot.com/2018/11/early-oil-industry-knowledge-of-co2-and.html
    &自然气候变化

  19. 十九
    彼得 说:

    吉姆(16):“如果你想看这篇文章,需要不超过1000米的热管必威官网,直径1到4米。”

    Piotr:即使在1公里处,管道也必须承受100 atm的水压,你需要生产多少热量,然后进行操作,将足够的热量从地表水输送到深海。必威官网

    吉姆:在这个深度,海水的密度是最大的,因此海平面上升的影响最小。

    Piotr:不,它在1000米处不是“最大密度”。如果是,它会很快沉入海底。

    吉姆:温水比冷水密度小。芒克估计,海水在海洋中的扩散速率为4米/年。一立方米水,温度为4摄氏度。005摄氏度,自1880年以来每年的地表温度上升,上升的速度不会比这快很多,所以要花大约250年的时间才能恢复元气。必威官网betway体育手机版这是一个250年的缓冲,以抵御气候变暖的全面影响。

    Piotr:不,芒克的估计是在没有大规模的热对流的情况betway体育手机版下,你的计划将创造的扩散率。你对每年0.005C的估计在这么多层面上都是错误的,这是最重要的。在热管的末端,你会将相邻的水瞬间加热很多度(热带地表水必威官网和1000米之间的温差为~25摄氏度)。每年不超过0.0005C。这些温暖的水包会像气球一样上升到水面——在实验室和格陵兰海中,我们讨论的最大垂直速度是5-10厘米/秒,对于较小的密度差,如果你将25+C热管介质与1000米处的4C水接触。必威官网在5 cm/ec时-您的温水将在5小时后回到地面,不是“250年”。
    它会带来一些深水剩余的二氧化碳,然后这些二氧化碳会脱气到大气中。“气候变化已解决”,的确。;-)

  20. 二十
    彼得 说:

    Jim Baird(17)致一言为定12:“你建议通过把温暖的海水抽到海洋的较低位置来冷却海洋表面,或通过向地表泵送深层/冷水。我的同事Vicente Fachina建议在这里使用后者。他认为这也是一种隔离二氧化碳的方法。正如他所说,“南大西洋溶解的二氧化碳浓度梯度从海平面的2.0摩尔二氧化碳/吨水垂直上升到1000米深处的2.2摩尔二氧化碳/吨水。”

    彼得奥:恐怕你误解了你的同事——根据你的链接,他想把温水抽下来,不是冷水。这意味着你对将温暖的地表水推向两极的保留意见是错误的,betway体育手机版因为极地的水会被拉向赤道。但这也意味着上升流增加,这将使富含二氧化碳的深极水域浮出水面。
    另外,温暖的赤道深水也会通过温跃层局部向上移动,从而使过剩的二氧化碳更接近地表。
    因此,与你的同事声称的隔离相反,这是他的计划的一个重要优势。

    在700m处释放地表水,难道不需要足够强大的泵来在700m处以70 at m的压力泵送大量的水吗?我们有这样的泵吗?这需要多少能源?

  21. 二十一

    Piotr(16):

    水压100 atm。

    以二氧化碳为工质,可使内压提高50 atm左右,解决了一半的问题。betway体育手机版

    用氨计算热管壁厚应为管半径的1/25。必威官网厚度会影响热力学,但蒸汽在进入冷凝器之前不会凝结,因此热管的厚度不是问题。必威官网当蒸汽凝结时,会产生一部分真空,因此墙壁必须坚固。对于一个200兆瓦的电厂,你需要33000–10厘米外径的管道,33米长,所以管道的厚度必须是0.4厘米才能承受压力。

    有多少。

    如果升温的热量必威官网是380太瓦(来自文章),你需要14万-200兆瓦的电厂,因此14万个热管和33000倍的冷凝器和蒸发器。

    最大密度

    南极大陆架上最冷的水是-2.2c。因为它有盐度,所以可能很冷。它会沉到温度为0C的地板上。
    膨胀系数至少为4c,因此为1000米。由于压力和盐度的增加,海平面上升的原因很小,海平面上升的原因很小,这是文章的重点,也是变暖的最大风险。

    热对流。

    Tenberth和Caron估计大气能量峰值的年平均极向输送量为5.0±0.14 petawatts。这是在任何情况下影响温盐的380太瓦热量中的1/13。必威官网尤其是在北大西洋。热带的中部地区尤其停滞不前。见证阴影区在太平洋,1000多年来一直把世界上最古老的海水困在海面以下2公里处。该地区接近缺氧,几乎没有生命。促进这些地区的流通将是有益的。

    织女星对于一个200兆瓦的核电站,计算冷水通过冷凝器的速度将是400立方米s-1。这是大量的热稀释,会使水的温度升高大约0.5摄氏度。必威官网betway体育手机版

    如果我错了,请纠正我,但是卡路里/秒到瓦特的转换是4.1868。一卡热量使一克水的温度必威官网升高1摄氏度,因此,4.1868瓦特的功率应该使1克水升高1℃。200兆瓦是20亿瓦特,所以它可以增加47769179克水1C。400立方米是4亿克的水,所以它应该被加热大约半度。现在考虑一下,这半度必须加热一个水柱1000米才能回到水面。必威官网betway体育手机版我把整个水柱的温度提高了0.0005摄氏度。

    飓风将海面冷却1.5度,每年有几十次,对温盐循环影响不大。也不会加热管道OTE必威官网C,同样的东西倒过来除以100。betway体育手机版

    的确。;-)

  22. 二十二

    Piotr(20)

    我完全理解维森特。传统的OTEC,不是他的计划,将温暖的地表水推向两极,会导致二氧化碳脱气。如果他愿意的话,我会让他为他的计划或其抽水要求的隔离利益辩护。欢迎你联系他。和先生。知道这一切都能代表他自己。

    必威官网热管OTEC克服了这一问题,也克服了泵送冷水的寄生损失。根据普鲁伊特的说法,在封闭系统中工作流体的损失仅为1.3%。

    此外,Rau和贝尔德,将二氧化碳作为碳酸盐永久地隔离。

  23. 二十三
    尼格尔 说:

    Jim Baird @ 16

    “如图所示,并在此处进行了成本估算,”。这里的链接不起作用,找不到页面。

  24. 二十四
    彼得 说:

    吉姆·贝尔德(22):我完全理解维森特。

    Piotr:对不起,我的评论基于这样一个假设:“后者”的意思是“二者中的第二个”…;-):“你建议通过把温暖的海水抽到海洋的下面来冷却海洋表面,或通过向地表泵送深层/冷水。我的同事Vicente Fachina建议在这里使用后者。”

    吉姆:而且,Rau和贝尔德将二氧化碳作为碳酸盐永久地隔离。

    彼得奥:我想这是另一种二氧化碳。我说的是由热对流驱动的二氧化betway体育手机版碳根据方案,必威官网加热深水或冷却地表水,靠近你的热管。必威官网

    最终的结果是一样的——更多的高二氧化碳深水将进入表层,当加热到表层时,脱气二氧化碳。现在,一些额外的二氧化碳会被藻类生产力的提高所吸收(上升的深水也会带来营养物质)。但并非全部——因为1000米处的水可能来自更冷的气候,因此当加热到热带表面温度时,PCO2会更高,必威官网而且,因此,二氧化碳脱气潜力。

    这种“对流”二氧化碳与“捕获”的二氧化碳大不相同,如果某些提取的热量被用于将二氧化碳转化为碳酸盐离子,那么这些二氧化碳可能会被隔离。必威官网报纸似乎在谈论什么。betway体育手机版

  25. 二十五

    尼格尔J 23

    很抱歉链接。betway体育手机版附件是一个更新的28兆瓦的能源。网址:http://www.gwmittigation.com/28mw.html

  26. 二十六

    Piotr 24

    夹带C02?

    电化学制氢中和海水酸度的公式为4co2(g)+4h2+mg2sio4(s)+vdc=2h2(g)+o2(g)+2mg2++4hco3-+sio2(s)。

    二氧化碳被隔离,不带到表面。

    这种反应可能发生在深部的表面。在深水中,你可以使用石墨烯筛去除水中的盐,这样你就不会产生氯而不是氧气。此外,在深度处,H2到达地面的方式有70%达到运输所需的压力。

  27. 二十七
    彼得 说:

    吉姆·贝尔德(26):“携带二氧化碳?二氧化碳被隔离,不会被带到表面。”

    那你还能把这算为“负排放量”吗?你不是把二氧化碳从水里分离出来,而水本身就不会进入表层吗?

    那么让我们来讨论一些数字——如果你要把深水排放到表层,那么你会把每立方米多余的0.2摩尔(总)的二氧化碳排放到你排放的每立方米水中(2.2摩尔深水中——你排放的2摩尔地表水)。
    根据你给出的泵速,“200兆瓦发电厂的400立方米S-1”。这意味着供应
    剩余400*0.2=80摩尔二氧化碳/秒。每年,即3.5千克二氧化碳/秒=每年正排放量111 kt二氧化碳。

    事实上,这应该会稍微少一些,因为深水中也会含有一些营养物质,这些营养物质会刺激藻类对二氧化碳的额外吸收,如果它们沉入温跃层,而不是在地表水中被循环利用,这会吸收你带入地表水的多余二氧化碳。

    主要的一点是——无论你在处理过程中如何去除二氧化碳——你的“负排放”——都必须首先应用于抵消将深水带入表层的正排放。你的palnet的排放量(正排放量或负排放量)将取决于哪一个更大,以及排放量。

  28. 二十八
    彼得 说:

    回复:Jim Baird(21)

    感谢你澄清一些问题,以下是对其他人的评论:

    *密度——我只说过你的话:“在这个深度,海水的密度是最大的,因此海平面上升受到的影响最小。”是不正确的。海平面上升的影响最小,不是因为那里的密度最大(不是)。但因为热膨胀系数。接近最低点。

    *Re:热对流
    ——太平洋2公里处的水“在1000多年来没有被困在那里”,1000多年来,它从格陵兰岛附近移动到太平洋(温盐环流的一部分)。
    –在谈到热对流时,我说的是全球影响,但热管的局部影响——即使深水不是物理倾倒在表层中——被热管加热也会上betway体育手机版升。必威官网距离将取决于与热交换器接触后的温度。

    *飓风:吉姆:“飓风使海洋表面冷却1.5度,每年有几十次,对温盐循环几乎没有影响。也不会加热管道OTE必威官网C,同样的东西倒过来除以100。betway体育手机版

    不是真的。飓风并没有建立热对流,因此对于地表释放冷水和/或深度释放温水造成的对流来说,它们是一个糟糕的模型。原因——飓风过后的地表水有温度。1.5摄氏度更冷不是因为它被飓风冷却了,但是因为风把下面较冷的水和热的表层混合在一起。换句话说,飓风把表面热扩散到更大的体积上(“混合层”)。必威官网所以地表温度的下降可能是5摄氏度,它仍然会引起0的对流-=因为应该下沉的水比它下面的水更热(密度更小)。这就是为什么对于对流速度,我寻找了对流发生的地方,不适用于飓风影响的水域,根据定义,对流不可能发生。

  29. 二十九

    Piotr 27
    “难道你不把二氧化碳从水里分离出来,而水本身就不会进入表层吗?”

    从,负二氧化碳排放海洋热能转换我们指出,“由于地表海水中的二氧化碳浓度被之前添加的氢氧化物所消耗,海水中二氧化碳的分压,二氧化碳分压也会下降。如果PCO2低于上覆大气中的PCO2,从空气到海洋的二氧化碳流量将会发生,因此,空气中的二氧化碳会被去除。然而,主要是由于海底呼吸和由此产生的二氧化碳对海洋表面的平流作用,大面积的表层海洋周期性地或连续地在二氧化碳中过饱和,并脱气到大气中。因此,只有在脱气前吸收过量的海洋二氧化碳,才能减少大气中的二氧化碳负荷,无需实际从空气中去除二氧化碳。

    这将是对传统空气二氧化碳去除策略的一个重要补充,因为直接从空气中去除的大约一半的二氧化碳分子将被从海洋和土壤中脱气的二氧化碳所取代,以补偿海洋和空气之间∆pco2随后的变化。betway体育手机版因此,通过去除空气中的二氧化碳来管理空气中的二氧化碳,还需要去除过量的表层海洋二氧化碳。添加到海洋中的氢氧化物有助于实现这一目标。”

    另一个需要考虑的问题是:Fachina在17岁时指出,“南大西洋溶解的二氧化碳浓度梯度从海平面的2.0摩尔二氧化碳/吨水垂直上升到1000米深处的2.2摩尔二氧化碳/吨水。”如下所示。西雅图时报文章指出,上升流将更多酸性的海水带到海面,这将杀死西北太平洋的牡蛎。它说,“这是北美洲第一个具体发现,海洋吸收的二氧化碳已经在帮助杀死海洋物种。”

    因此,我认为隔离深水二氧化碳的好处可能与限制其在水面的好处一样。

  30. 三十

    Piotr:(28)
    感谢您参与讨论。

    密度:我很可能没有很好地阐述这一点,但据我所知,我们现在同意,海平面上升是通过将热量从地表移动到1000米来降低的,因为那里的热膨胀系数最小。必威官网

    在那个深度,热量不能融化极地的冰,必威官网放大飓风,增加沙漠化,杀死成为野火燃料的植被。一般来说,冷却表面对人类有益。

    我可以忍受。

    热对流:

    太平洋2公里处的水“在那里已经有1000多年没有被困了”。

    逐字逐句的–“一个国际团队的新研究揭示了为什么北太平洋最古老的海水在1000多年来一直被困在海面下2公里处的阴影地带。”,

    必威官网热量通过狭小而明显的通道中的温盐循环流动。海洋中部的大部分地区,在混合层下面,实际上是停滞和缺氧。在热管的底部必威官网加热,水就会上升。在我看来,这将有利于海洋生物使这片水域移动。此外,热管必威官网实际上是一个二元系统,必威官网热入,必威官网熄火。你可以利用热源和冷水池之间的极端条件来利用热必威官网机。当释放的热量重新上升到表面时,两者之间发生的事情是无关紧要的。必威官网回到表面,热量再次成为另一个工作循环的输入。必威官网

    正确的问题是升温速度有多快?必威官网

    据我估计,它不会比芒克斯4米/年快得多,因为混合层下面的水体积比上面的水大得多,热量被稀释了。必威官网必威官网保温250年,伴随着28太瓦的无排放能源的生产,使大气中的二氧化碳水平有机会开始下降。随着气体水平的下降,被隔离的热量会逐渐从海洋中释放出来,并被辐射回太空。必威官网

    你说飓风是一个不好的模式,因为它们不上升热对流。请考虑以下内容。在哈德利的牢房里,赤道附近的空气上升,流向地球表面上的两极,回到亚热带的地球表面,然后流向赤道。

    这篇文章的最后一张图片显示了海洋热量在一个水生对流细胞中循环,这本质上是哈德利细胞的镜像。必威官网

    不是寻找自然对流发生的地方,我认为,如果要解决气候变化的问题,我们必须创造一些自己的东西。

  31. 三十一
    安迪 说:

    关于图表。当表面温度的上升速度停必威官网止加速时,海洋的热吸收水平会下降吗(假设所有其他的表面-海洋热传递机制保持不变)?

  32. 三十二
    斯文拉尔森 说:

    干得好,非常感谢你的总结。

    你能给我指出一些纸/秒特别解决了90年代早期热含量增加的原因吗?必威官网(Cheng et al,2017,如图所示https://www.carbonbrief.org/state-of-the-climate-new-record-ocean-必威官网heat-content-and-growing-a-el-nino)很可能我有点无知,这已经在上面的参考列表中给出了…

    [回应:1992年/ 3后,作用力是非常积极和不断增加的:即

    这就是最终的原因。-加文

  33. 三十三

    Piotr 28

    19时,你说“热管会瞬间将附近的水加热必威官网很多度(热带地表水与1000米之间的温差为~25摄氏度)。每年不超过0.0005C。这些温暖的水团会像气球一样浮到水面上。”

    现在你说,“表面温度的下降可能是5摄氏度,它仍然会引起0的对流-=因为应该下沉的水仍然比它下面的水更热(密度更低)。”

    ?????

  34. 三十四
    彼得 说:

    回复:Jim Baird(33)
    两者之间没有矛盾。对流需要密度反演——密度较大的水位于密度较小的水之上。所以,当你用热管加热一包深水时,热水的密度比上面的水要小,你就有了对流。必威官网或者,当你用热管冷却一块地表水时,你又产生了对流。必威官网

    飓风,另一方面,通常不会产生对流——因为你所观察到的几乎所有的冷却都不是因为飓风从最上层的水中吸取了热量,必威官网但因为它把热的上层水和底层的稍冷的水混合在一起。这混合的水仍然比它下面的未混合的水暖和,因此没有对流,不管冲浪温度下降多大。你在飓风过后观察到的。

    如果仍然不清楚,想象一个浴缸,其中:
    –顶部10cm的水有20c,
    –下一个10厘米有10厘米,
    –底部10cm有0c。

    你打开工业力量风扇(我们的飓风)。混合了前两层。现在你有了:
    –顶部20 cm有15 C
    –底部10cm有0c。
    所以你观察到冲浪时有5度的落差。温度。-但没有对流!

    我们甚至可以放宽这样一个假设,即飓风产生的热量可以忽略不计。必威官网
    让我们通过蒸发和加热邻近的空气来除去浴缸顶部必威官网的大量热量。如果没有风驱动的混合-这将建立对流。但是在飓风期间有大量的混合——所以无论从表面提取什么热量,它都不是从顶部厘米的水中提取出来的,而是从混合层的整个厚度中提取出来的——所以我们必威官网得到
    –前20厘米有,说,12.5 C
    –底部10cm有0c。
    仍然没有对流。这就是为什么飓风冷却对热对流来说是一个糟糕的模式。

  35. 三十五

    Piotr 34

    我接受纠正。飓风是一个很差的类比。

    谢谢

  36. 三十六
    T马维尔 说:

    第32 C和加文
    作用力之间存在很大的滞后,海温浅海热含量,必威官网以及深海热含量。必威官网很可能,自20世纪80年代以来,热含量的增加是由于20世纪4必威官网0年代开始的二氧化碳水平的上升。

  37. 三十七
    拉里吉尔曼 说:

    优秀文章,我喜欢用数字来回顾现实生活中杂乱无章的科学进展。我觉得有点紧张,虽然,由于我不理解灵敏度与海洋温度调整成正比的观点:“关键的认识是,对于betway体育手机版一个非常低灵敏度的行星,对海洋温度没有太大的调整要求,因此,在很长一段时间内,如果没有明显的热失衡,这种情况很快就会发生。必威官网对于更高灵敏度的行星,需要更多的海洋温度变化,因此,更多的热量需要进入必威官网海洋,这需要一个较长的时间段和显著的不平衡。”

    你能为一个受过科学教育的非气候学家陈述这一点吗?为什么更高灵敏度的行星需要更大的海洋温度变化?也许用热的方向来表述这个问题,必威官网海洋热对假人敏感性的影响?必威官网

    真诚地,

    L.吉尔曼

    [回应:一个低敏感度的行星只需要稍微加热海洋,以使其重新适应压力。必威官网因此,海洋热量最终会小幅增加。必威官网考虑到初始的热量不平衡,那么相对地必威官网增加热量只需要很短的时间。一颗高灵敏度的行星需要更多地温暖海洋,这需要更长的时间,因为初始的热量不平衡是相同的。必威官网-加文

  38. 三十八
    拉里吉尔曼 说:

    重新。加文回答我的问题,信息37:

    知道了!这很清楚。谢谢你的重述!