前所未見的夏季高溫、歷史記錄的強烈風暴、連綿數週的豪大降雨，極端氣候在世界各地頻繁出現，這些都是氣候變遷的證據。近年來，科學家們致力找出能夠掌握全球暖化現象，以及影響地球氣候的關鍵因素，許多人現在相信海洋的儲熱量與海平面的變化，能夠讓世人更加明瞭地球暖化的過程。為什麼我們能夠從海洋的變化來推測地球氣候的改變呢？海洋與氣候之間有什麼樣的關係？接下來讓我們一起來了解海洋如何影響地球的氣候。

海洋的溫度變化慢

地球的氣候系統包含五大圈，分別是大氣圈、水圈、冰凍圈、岩石圈與生物圈，而地球氣候的變化主要是受到這五大圈之間的交互作用所致。地球氣候系統的能量來源是太陽，太陽輻射是一種短波輻射，當太陽輻射穿過大氣層時，只有很少的一部分被大氣所吸收，大部分會照射在地球表面使地表升溫，這當中海洋儲存了大部分的能量，主要的原因是海水的比熱比陸地大。
所謂「比熱 (Specific Heat Capacity)」，指的是讓1公斤的物體溫度上升攝氏1度所需要的能量，代表物體吸熱或散熱的能力；比熱越大的物體，在吸收同樣能量的情況下，溫度的改變量比較小。由於海水的比熱比土壤來得大，因此在太陽下曝曬相同時間後，海水的溫度變化會比陸地的溫度變化還要慢。

海洋是地球的儲熱體

海洋具有「熱慣性」的特質，所謂「熱慣性」是指海洋抗拒溫度變化的能力比較高。這是因為海水的透光度好，太陽能量能夠穿透到水中較深的區域，使相當厚度的海水都能吸收太陽輻射；不像土壤因為透光性差，能量的吸收只集中在土壤表面的地方。此外，當海水表層溫度改變時，會因為密度變化而產生對流，促使海水混合，再加上地球表面的水有三相（液態、氣態、固態）變化；相變化時能夠吸收或釋放大量的潛熱，這些都是促成海洋擁有「熱慣性」的因素。
地球表面有超過百分之七十的面積被海水所覆蓋，廣大的質量與較大的比熱，讓海洋能夠儲存相當多的熱能，成為地球最大的儲熱體。如此巨大的能量儲存體，再加上海洋的溫度變化又比較小，使海洋對大氣溫度變化產生緩衝和調節的作用。

海洋與陸地溫度變化之差異

海洋是地球氣候的調節器

由於海洋儲存了大量的熱能，因此海洋與地球氣候系統的其他圈之間的熱量或質量交換，成為決定地球氣候的重要因素之一，特別是海洋與空氣間的交互作用，對氣候變化占有極大的影響力。

當海洋吸收太陽能量時，表層的海水溫度會漸漸上升，尤其是赤道地區的海水因為太陽直射，海水溫度會比兩極地區的海水溫度來得高，溫度梯度的變化再加上風造成海水流動，長期下來形成一套複雜的「海流系統」，將熱帶地區多餘的熱能大量帶往兩極地區，而寒帶地區的寒冷洋流則流往熱帶地區，讓海水能量重新分布，使赤道地區與兩極的氣候不致於相差太大。海流本身也會對流經區域的氣候產生影響：譬如從赤道流向西北太平洋的「黑潮」，這股溫暖的海流水溫較高，流過地區的海水上方之氣溫也會增加，因而增加降雨，為這些區域帶來溫暖潮濕的氣候。

除了海流之外，海水的能量也以熱能和水蒸氣的形式傳遞到空氣中，產生了「風」和「雲」。與海水表面接觸的空氣吸收海洋散發的熱量後增溫，當暖空氣上升而周圍冷空氣遞補時就形成「風」；此外海水蒸發的水蒸氣上升到空中，在高空遇冷凝結成「雲」，雲團逐漸堆積之後形成降水（雨、雪等）落回地面，形成水的循環。由此可知：大氣中的熱量與水氣，主要就是來自海洋的貢獻。除此之外，海洋與大氣之間也有二氧化碳的交換，據研究指出，人類排放的二氧化碳，有30%～40%被海洋所吸收。

由於海水上方的氣溫變化比陸地上的氣溫變化小，溫度梯度的影響使白天吹海風、夜晚吹陸風；海、陸溫度變化的差異，可導致季風的產生。事實上，季風、颱風、副熱帶高氣壓、寒潮等，都是與海洋有密切關係的氣候或天氣系統。由此可知，海洋參與地球的物質和能量平衡過程，是整個氣候系統相當重要的一環。

海洋與大氣之間的交互作用

海洋對地球氣候系統如此重要，所以只要海洋的熱力狀態有所變異，就會影響大氣環流，進而對氣候產生影響。譬如太平洋中部與東部的赤道海面溫度持續異常增溫的話，就會引發「聖嬰現象」，使東太平洋沿岸國家異常多雨、西太平洋地區降水減少而形成乾旱。因此，科學家還需要進一步了解複雜的海洋洋流系統，以及海洋吸收二氧化碳的能力，期望未來能透過海洋的力量，減緩全球暖化的程度，調節日趨惡劣的地球氣候。