2022 年 7 月和 8 月在日本和10个监测区域附近观测到的海面温度。该图已根据论文接受后获得的最新观测数据进行了更新。识别出极端海洋变暖事件的区域编号以区域平均值和相对于1991-2020年的异常值显示。单星或双星标记表示在95%的置信水平下，由于全球变暖，事件频率显着增加了两倍或10倍以上。

在过去的十年中，日本的边缘海域经常出现极高的海表温度（SST）。由美国国家环境研究所 (NIES) 研究人员领导的一项新研究表明，自2000年代以来，极端海洋变暖事件的发生频率增加可归因于工业化导致的全球变暖。

根据日本气象厅 (JMA) 的数据，2020年8月，日本南部地区和西北太平洋经历了前所未有的高海温。最近于 2021 年 1 月发表的一项研究表明，如果没有人为引起的气候变化，预计2020年8月观测到的创纪录的西北太平洋 SST就不会发生。

此后，日本气象厅再次宣布在2021年7月和2021年10月以及2022年6月至8月在日本附近观测到创纪录的SST，但尚不清楚气候变化在多大程度上改变了这些区域极端变暖事件的发生可能性。

NIES 地球系统部地球系统风险评估科负责人、合著者 Hideo Shiogama 说：“全球变暖的影响并不统一，而是显示出区域和季节差异。”

“对长期区域海温的综合分析可以定量了解日本附近的海洋状况已经并将受到全球变暖的影响。这可以更好地为决策者制定减缓和适应气候变化的战略提供信息。”

今天发表在《地球物理研究快报》上的这篇论文指出了全球变暖对日本边缘海域每月离散的极端海洋变暖事件的贡献，在前工业时代，这种情况每 20 年可能发生不到一次。NIES 的一个气候研究小组专注于 JMA 使用的十个监测区域，包括日本海、东海、冲绳群岛、台湾东部和日本太平洋沿岸。

科学家们证实，除了北海道以东地区外，参与耦合模型比对项目（CMIP6）第六阶段的24 个气候模型很好地再现了 1982 年至 2021 年观察到的 SST 变化。然后，在九个监测区域确定了极端海洋变暖事件，以揭示其中气候变化的贡献。

极端海洋变暖和气候变化

“在目前的气候下，每一次极端的海洋变暖事件都与全球变暖有关，”相应的主要作者、NIES 的研究助理 Michiya Hayashi 说。科学家们根据 CMIP6 气候模型估计了 1982 年 1 月至 2022 年 7 月当前和工业化前气候条件下每个事件的发生频率。

“我们发现，自 2000 年代以来，几乎所有极端海洋变暖事件的发生概率都比前工业时代至少翻了一番。自 2010 年代中期以来，在相当大的情况下，尤其是在日本南部，这一概率增加了十倍以上。”

1982年1月至 2022年8月观测到的极端海洋变暖事件及其对气候变化的贡献。该图已根据论文接受后获得的最新观测数据进行了更新。（左）日本海以南（3区）和（右）东海以南（8区）。上图显示了观测到的 COBE-SST2（相对于 1991-2020 年）的海面温度异常，带有阴影，并确定了带有斑点（每20年少于一次）和阴影（每 100 年少于一次）的极端海洋变暖事件。底部面板显示“可归因风险的分数”（FAR=1-P0/P1；P0 和 P1 是工业化前和当前气候条件下的发生概率），阴影和 FAR 值超过 0.5 和 0.9 在 95% 的置信水平上显着，带有阴影和斑点。

例如，2022年7月，在日本海（1、3区）、东海（5、8区）和冲绳以南（10区）等 5 个监测区域观测到异常高的海温。作为极端海洋变暖事件。

基于 2022 年 9 月 15 日从 NEAR-GOOS RRTDB 网站检索到的初步数据（未包含在已发表的论文中）的更新结果表明，2022 年 8 月，在 35 以南的六个监测区域也发现了这些事件N：东海（5、8区）、冲绳南部和东部（10、9区）、关东东南部（7区）、四国和东海附近海域（6区）。

“我们估计，在 2022 年 7 月和 8 月所有这些确定的事件中，由于气候变化，发生频率至少增加了一倍，除了华东北部以外，北纬 35 以南的事件发生频率增加了十倍以上海，”Hayashi说。

“与日本南部相比，气候变化对日本北部极端海洋变暖事件的影响开始出现得相对较晚，”Shiogama 指出。

直到 1980 年代，全球气溶胶排放量的增加往往会使地球表面变冷，这在北太平洋尤其是日本北部附近通过大气大规模环流变化更为显着。此外，日本北部 SST 的逐年自然变率较大，因此全球变暖信号的可检测性低于日本南部。

由于在过去的几十年中，全球气溶胶排放量有所减少，因此冷却效应对人类引起的温室气体变暖的影响变得不那么重要。“我们的研究表明，”Shiogama 继续说道，“即使在目前的气候条件下，即使在日本北部，气候变化对 SST 极端事件的贡献也已经超出了自然变率。”

未来的海洋状况如何？研究人员使用 1901 年至 2100 年的 24 个 CMIP6 气候模型输出，进一步比较了日本各地在 0 C 至 2 C 的不同全球变暖水平下超过月度最高 SST 的概率。

“一旦全球变暖达到 2 C，预计所有 9 个监测区域至少每两年会经历一次高于过去最高水平的 SST，”共同作者兼气候建模和分析科负责人 Tomoo Ogura 说在 NIES 地球系统司。他补充说：“将全球变暖限制在 1.5 C 以下是必要的，这样日本边缘海域就不会出现创纪录的温暖条件，成为新的正常气候。”

对日本各地海温的定量分析表明，气候变化已经成为近年来大部分创纪录的高海温的主要因素。“未来，需要通过考虑长期气候变化和逐年自然变化来检查每个极端变暖事件的动态，”Hayashi指出。

“尽管如此，我们希望我们基于最新气候模型的统计结果将有助于实施气候变化的适应和缓解措施。”