19世纪的最后一天，英国伦敦，在皇家科学院年会上，著名物理学家威廉.汤姆生（1st Baron Kelvin，又称开尔文勋爵Lord Kelvin）发表了新年祝词，深邃的目光直视下一个世纪，他说：“晴朗的天空远处，还有两朵令人不安的乌云，它们的存在使得物理学的优美性和明晰性黯然失色”。这两朵乌云的解决后来产生了量子理论和相对论，普朗克、爱因斯坦等科学巨匠走上历史舞台，物理学大踏步进入一个新的时代。
在全球气候变化的研究上，同样有着“令人不安的乌云”，直到最近“乌云”才逐渐散去。对于气候变化，在过去30年里，科学家们的观点是明确和基本一致的，其主要内容为：全球温度正在变暖，1880~2012年间，全球气温上升了约0.85℃；这次变暖是温室气体所带来的温室效应所导致的，而温室气体增加主要来自于人类活动的化石燃料燃烧；必须采取应对措施，否则，全球变暖可能会在广泛区域引起灾害性结果。
然而，魔鬼往往藏在细节里，如果仔细检查全球温度变化的时间序列，你就会发现这里存在不少问题还没有得到回答：从1900到1945年期间存在快速增暖，那时候温室气体量才刚刚开始增加，其温室效应引起的增温幅度应该是有限的；从40年代到70年代末，全球工业化进展迅速，温室气体排放量持续增加，然而这段时间全球温度呈现出降温趋势；从90年代末到2013年是全球温室气体增加最多是时段，然而这段时间全球温度增加量非常有限，难道增温结束了？
从30年前全球变暖的研究开始，前两个问题就一直存在，而后面这个问题随着“全球变暖停滞”（global warming hiatus）这样的话题兴起，使得全球变化领域内更加“乌云密布”。而这些问题得不到解决，直接影响着“人类活动引起全球变暖”这一科学论断的权威性。
2017年6月12日，《Nature Climate Change》在线发表中科院大气所和澳洲气象局科学家的国际合作研究成果，题目为“Distinct global warming rates tied to multiple ocean surface temperature changes”，这项研究揭示了全球变暖速率在几十年时间尺度上变化的成因，全球变暖研究的“乌云”逐渐褪去。
是的，解决全球变暖的“乌云”，秘密来自于海洋。气候系统中的各分量和重要的过程，海洋是气候系统的关键组成部分。地球是一颗蓝色的水球，海洋覆盖了地球表面积的约71%，平均厚度达4千米，储存着97%的水资源。进入地气系统的太阳辐射，经过大气、云层和表面的反射，以及大气层的吸收之后，只有约51%可以加热地球表面，其中的70%被海洋吸收。
海洋总质量达到1.4×10^18吨，与之相比，大气总质量仅为5×10^15吨，仅为海洋的约0.36%，并且海洋的比热容远大于大气与陆地表面，其对热量的吸收和释放的微小变化，都有可能通过大气环流影响到全球温度。因此海洋成为整个气候系统中最重要的热容器，是地球气候系统最有力和最直接的调节器，对气候平均态的形成和各种尺度的气候变率都发挥着显著的调制作用。
在20世纪以来全球温度渐进上升的过程中，海洋起到了重要的作用。
由大气所LASG国家重点实验室黄刚团队与澳大利亚气象局罗京佳研究员共同完成的这项研究主要有以下结论：在温室气体排放增加所造成的全球增暖过程中，全球海洋同步增暖或者各海盆间海温异位相变化决定了全球温暖化速率在几十年时间尺度上的变化细节：20世纪以来的两次全球变暖加速与全球海洋同步增温有关，而降温或增暖减缓事件则是由于多数海洋降温或海盆间海温异位相变化所造成的，在全球温度的阶梯升高过程中，海洋确实发挥了协调器的作用。
如果进一步把各个时期各个海区海温变化的原因进一步细分，分为温室气体（GHG）、人为气溶胶（AA）和自然变率（Natural），自然变率包含了众多的因子，比如太阳活动变化引起的辐照度变化、火山活动引起的平流层气溶胶增加，以及气候系统内部的变化，例如洋流的变化、海盆之间的相互作用、热带和热带外相互作用等等。
尽管人类活动引起全球气溶胶量超高已经成为往事，但是人类活动的影响又制造出温室气体的超高数值，2017年5月16日，美国夏威夷莫纳罗亚山（Mauna Loa）观测站的二氧化碳数值飙升到411ppm以上，一举成为过去80万年来的最高数值，甚至很有可能是过去200-300万年的最高数值。温室气体增加带来新的危急，其引起的全球增暖与海洋的变化相互影响，共同决定了全球温度的数值。
2015至2016年，在赤道东太平洋的广袤海域形成了一次强的El Nino事件，东太平洋区域最高增温幅度超过2.3度，持续时间长达19个月，被认为是继1982-83和1997-98以来持续时间最长强度最大的El Nino事件，受这次事件的影响，全球变暖在2014、2015和2016年屡创新高，多个机构相继发布研究结果，认为这三年分别为有现代观测记录以来全球温度第3、第2和第1高的三年。
因此随着GHG排放的持续增加，尽管未来全球变暖可期待，但是考虑到各海盆海温变化的复杂性，有可能与GHG引起的增暖同步，也有可能与增暖异步，这就使得对于未来的预估更为复杂，一旦二者增暖同步，引起的全球变暖速率必将超过目前，后果难以想象，因此进一步研究深入了解各洋盆海温对温室气体增加的响应、气候自然变化，以及各洋盆之间的相互影响等，才有助于改进百年尺度上全球变暖率的预估精度，从而更好地帮助实现2015年12月巴黎气候协定1.5度阈值的目标。