《海洋暖化三部曲》第一部 就是海洋
2025年八月，明尼蘇達州（Minnesot）氣候和煦，白天是宜人的華氏八十度，晚上大約是六十多度，不冷不熱但外出的人不多，待在室內的窗戶緊閉，走在路上的則是口罩包緊緊。「外面黑霧籠罩，視線很差，因為加拿大（Canada）正發生大規模山火，濃煙都飄到美國這頭，不只我們，東部、中西部幾個州的空氣品質大受影響⋯⋯」坐在聖湯瑪士大學機械工程研究所辦公室的教授約翰·亞伯拉罕（John Albraham, Professor of Mechanical Engineering at the University of St. Thomas）身旁就是窗戶，望出去明明是白天卻像黃昏，空氣是髒兮兮的那種暗沉：「你問我德州（Texas）發生大水時我心裡想什麼？老實說我真的不記得了，但讓我告訴你為什麼，因為我們持續追蹤全世界的極端氣候現象，不幸的，德州洪災只是其中之一，我也只能⋯⋯」他用手比劃著，假裝摀住耳朵和眼睛，像快要被太多壞消息淹沒似地。
「到底哪一次天災才會真的讓世人警醒？你知道計算溫室氣體和氣候變遷的氣候模型是1898年就有了，一百多年前就已經預告未來會發生這樣的極端氣候⋯⋯」眼前這位光頭博士不只是埋頭研究，更是一位倡議者，他是衛報（The Guardian）氣候變遷的長期專欄作家，也是美國主流媒體探討氣候變遷議題時請益的對象：「太多太多的壞消息，所以我腦中的想法是，我必須讓自己保持樂觀，專注在我可以做和能做的事情上，那就是讓更多人知道，想要了解氣候變遷，答案就在海洋。」
氣候拼圖
亞伯拉罕教授和所屬的大型跨國團隊從2012年開始投入測量海洋溫度至今：「我是工程學院的熱流體（thermal fluid）專家，凡是會流動的，像血液、溫度、空氣、石油等都在我的範疇裡。我的專業被用在研發凍結腫瘤的手術儀器，或是幫動脈阻塞的病人打開動脈的儀器，我也設計再生能源的器械⋯⋯2012年時氣候科學家找上我，他們想要使用軍方的海洋溫度探測儀來收集海洋溫度的資料，但軍方的儀器XBT不夠精準，於是他們邀我來校正。從那時開始，我就和中國科學院大氣物理研究所的成里京博士等一起投入海洋溫度研究計畫，發布有關全球海洋熱含量（OHC, Ocean Heat Content）與海洋暖化趨勢的年報（編註：研究結果發表於環境科學界重要期刊《大氣科學進展》Advances in Atmospheric Science，廣泛被主流媒體引用）。我是從『熱』和『流動』的物理角度去分析海洋，和環境學者的觀點截然不同，但是我們是非常好的跨界結合，才能把非常複雜的氣候機制，像拼圖一樣精準地拚出全貌。」
亞博拉罕教授和成里京博士組成跨國團隊，校正軍方XBT儀器用於測量海的溫度變化。圖片來源／成里京
在進入海洋暖化的主題前，亞伯拉罕教授先解釋了地球的「熱」從哪裡來。「地球有99.9%以上的熱能來自太陽的光照，光照以短波幅射（包括紫外線 UV rays、可見光）的型態進入大氣層，部分會被大氣層折射回太空，那進入地球的太陽輻射在被地球（海和土地）吸收後，會以長波輻射（紅外線，infrared）、也就是人們可以感知的『熱能型態』釋放出來。大部分熱能會被直接輻射回太空，地球就可以散熱。」亞伯拉罕教授口若懸河，彷彿腦袋裡內建龐大的大自然運作機制資料庫，脈絡清晰。
「再來說說海洋。海洋其中一個功能就是吸熱，吸收很大部分太陽的熱能，而當海洋上層溫度上升時，熱能就會被釋放回大氣，像剛剛說的，部分輻射到宇宙去，部分熱是和空氣接觸後成為水蒸氣，空氣中的水氣變多，就會形成降雨，滋潤萬物。」他進一步解釋，還有一部分熱能則驅動了洋流——因為海洋溫度在低緯度熱（熱能高）、高緯度冷（熱能低），熱能會從高的往低的傳遞流動，熱傳輸帶（Thermohaline Circulation）就是這麼來的，海洋透過暖流與冷流的運動（如墨西哥灣流，Gulf stream），將熱能從赤道帶向高緯度，平衡全球氣溫分布。
正因為海的吸熱只是暫時，部分熱能會輻射回到宇宙，部分熱會釋放回大氣中形成四季，加上洋流⋯⋯在健康海洋調節下的熱循環，大氣溫度得以不至過冷或過熱，維持在生物宜居的範圍內。
但這片海藍在工業革命後，要吸收的熱能越來越大量。厚厚的溫室氣體把這些紅外線熱能困在大氣層裡，地球就無法正常散熱，而且越來越熱。用一個簡單的公式來看，就是進入的熱＞散出去的熱。
「那早在我之前，就已經有科學家疑惑，這些散不出去的熱去哪了？找了半天，他們發現不在空氣裡、不在土壤裡，而是在海裡——佔了地球面積70%以上的海洋吸收了全球90%人類製造的多餘熱能（excess heat from global warming），海洋成了減緩地表迅速升溫的關鍵緩衝機制。
大量溫室氣體，來自交通運輸、工業化畜牧以及空調、塑膠製品、你我使用的電腦、人工智能所需的主機設備製程或使用，也都會有太多太多的二氧化碳（CO2）、甲烷（methane）產生，這些氣體會吸熱，讓熱能無法散逸出去，積困在大氣層裡。」亞伯拉罕教授拿出他最拿手的譬喻法：「就像原本你身體冷（地球），蓋了一層棉被（大氣層與日照）還是覺得冷，於是再蓋一層棉被（溫室氣體）、再一層棉被（更多溫室氣體）⋯⋯此時你身體散發的熱氣已經被層層包住散不出去，下場就是過熱，這就是溫室效應。重點來了，然後大氣中越來越多的熱能被海洋吸收，海洋的溫度就會越高，海面就會釋放出更多熱濕氣，熱對流旺盛，就會餵養出更强的颶風和更猛爆的強降雨。
所以說，過去已經有壞天氣，但因為溫室氣體導致海洋升溫，原本的壞氣候變得更猛烈、更頻繁。近期的德州百年洪災就是這樣造成的。那個地方過去本來就會淹水，但不是這樣突爆猛烈。」
也因為大氣中的水含量增加、大氣水循環加速，原本降雨潮濕的地方會更濕，而另一頭那些原本就不太下雨的地方會更難分配到降雨。
難想像的20澤焦耳
水體要升溫不容易，根據美國海洋大氣管理署（NOAA）的數據，同樣要上升一度，水所需的熱能是空氣升溫一度的大約一千多倍，因此要讓整座海的溫度上升，即使看似微幅，都是讓科學界極度憂心的警鐘。
我們最新的數據就指出，2023年到2024年海洋平均溫度持續破紀錄，和1981年到2010年的基準相比，高出約 0.61°C（± 0.02°C）；升幅也破紀錄，和前一期相比上升0.05°C到0.07°C。
「海是吸收了多少熱量才有這樣的升幅？20澤焦耳（zettajoules）！那是多大的能量？讓我再舉個例，雖然我真的很痛恨用這樣的例子，很多人因那件事死去，但這個例子能讓人比較清楚理解，那就是廣島原子彈。」亞伯拉罕教授往下說：「2023年到2024年海洋吸收人為製造的熱能量總和，等同於每秒對大海投下六顆廣島原子彈並持續轟炸一整年。對，就是這個能量的總和，這樣的熱量是不是很瘋狂？！」
不幸的是，人產出的溫室氣體量還在急速增加，並沒有因科學家的大聲疾呼而減緩。而海洋溫度的上升會影響海的另一個功能——吸碳。
「試想，大海就像是我們喝的氣泡水，冷水可以吸收大氣中的二氧化碳，但海洋暖化後吸碳的能力就會降低。」亞伯拉罕教授知道，接下來的提問是：「為什麼冷的海水吸碳能力比較強？」他很有耐心一一突破。原來冷的時候水分子運動較慢，空氣就不容易被水「擠」出，而熱的時候，水分子變得活躍，水分子間的空隙變大，氣體就容易從水中逃脫，跑到空氣中：「就像是我們在煮水，一開始煮，冷水不會起泡泡，但滾了就會有一堆氣泡跑出來。而這樣的情況發生在海洋暖化，終有一天海洋過熱，無法再吸納空氣中的二氧化碳，而原本被吸收的也都會從海洋釋放回大氣，溫室效應就會加速惡化。」
溫室效應導致海洋變暖、吸碳能力降低，導致氣溫升高、然後海洋又會進一步升溫、吸碳能力更低、地球再一步暖化⋯⋯這就是我們所說的正向反饋（positive feedback） 。
正向反饋聽起來好像很正向，但其實就是惡性循環、越演越烈。
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從經濟出發
「大眾大多知道海洋因氣候變遷正在升溫，但他們並不知道，升溫的速度有多快，也不知道海洋為什麼這麼重要。」亞伯拉罕教授對社會認知下了註解。他致力於溝通氣候變遷，他深知「讓人憂心的科學數據」對大眾而言沒什麼說服力，很容易被遺忘，所以他回到多數人最在意的現實問題：經濟。
「我不奢望大家都去深入了解海洋變暖的機制，因為那太複雜了，但我要讓人們知道，暖化的後果真的很貴。」亞伯拉罕教授說得非常直接。以他長年居住的明尼蘇達州為例，他指出過去八年裡，當地的房屋保險業者有七年處於虧損狀態，這不是巧合，而是極端氣候越來越頻繁的證明。換句話說，暴雨、洪災、風暴等災害不只變多，也變得難以預測與承擔。就連佛羅里達州（Florida）部分沿海地區也進入「大潮即淹水」的「常態」，這些災害都會轉嫁成成本，反映在保費、維修費、政府災害補貼上，誰都逃不掉。
寧可現在花一塊錢採取行動，也不要未來花十塊錢來補救。
教授的答案實際又簡單，他這句話像是一帖清醒劑，也像是氣候行動的投資指南。就像照顧身體一樣——預防勝於治療。
亞伯拉罕教授並非只是說說而已。他家裡安裝了太陽能板，不只是因為信仰環保，而是「因為能省電費」；他開的是油電混合車，也不是為了展現氣候正義，而是「因為能省油錢」。他相信，從經濟面出發，大家會更願意做出改變：「無論是支持再生能源發展、投票給對環保有作為的政治人物，或僅僅是在家裡關燈節電，這些看似微小的選擇，都是與氣候災難對抗的力量。」
整場訪談像是一堂氣候物理課。隨著亞伯拉罕教授層層拆解氣候系統的運作原理，讓人越聽越覺得驚嘆：沒有人為破壞時，地球氣候原本是一個奇蹟般自我調節、彼此牽引的系統，但只要某個環節被破壞，大自然的循環就會像骨牌一樣崩塌，而人類無法置身事外，一切緊密相扣。
