大西洋环流较过去一千年减弱

随着格陵兰冰川融化,一条将温暖海水带往北方的洋流正在减弱

一个庞大的海洋输送系统,将热带温暖海水引向北大西洋,似乎已经从披头士乐队解散前后的一次近乎崩溃的状态中部分恢复。但该系统仍然比人类学会如何在纸上书写现代音乐之前要弱得多。

强大的大西洋洋流推动着墨西哥湾暖流,影响着海平面,温暖着欧洲大陆和北美洲的城市,并将营养物质从海洋深处带上来,帮助维持海洋生态系统和渔业。

但是,来自格陵兰冰盖融化的大量冷水似乎正在减缓海洋环流,使其达到1000多年来未曾经历过的水平。


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这是一个大胆的新尝试得出的结论,该尝试结合了从珊瑚样本、冰芯和树木年轮中收集的温度测量和气候相关数据,以追踪关键的大西洋海洋现象令人担忧的衰退。这项新的研究,周一发表在《自然气候变化》杂志上,利用海面温度的观测和研究,产生了一个新的指数——该指数描绘了大西洋经向翻转环流(AMOC)的衰退,这是地球上最重要的循环系统之一。

该指数揭示了AMOC的现代衰退,包括1970年至1990年间的急剧减速,这已经得到广泛的检测,随后是部分恢复,但未能使该系统恢复到工业革命前的活力状态。

 

如果由德国波茨坦气候影响研究所领导的研究人员确定的气候关系成立,格陵兰岛不断增长的融化率“可能会在十年或二十年内导致AMOC进一步减弱,甚至可能导致其关键组成部分的永久性关闭”,科学家在论文中警告说。

美国国家海洋和大气管理局气候与海洋建模师斯蒂芬·格里菲斯说,该研究的发现是“戏剧性的”,但与计算机气候模型的预测一致。格里菲斯没有参与这项研究。他为最近的研究做出了贡献,该研究将AMOC的突然变化与2009年和2010年美国东北海岸线海平面历史上前所未有的五英寸飙升联系起来。其他研究人员将五年前的同一AMOC减速与欧洲的严冬以及飓风活动的激增联系起来。

格里菲斯说:“从我的角度来看,我们不可避免地会看到越来越多的证据表明环流正在减缓。如果翻转环流进一步减缓,东海岸的这些极端海平面事件将变得更加频繁。”

宾夕法尼亚州立大学地球系统科学中心主任,也是这项新研究的作者之一的迈克尔·曼恩说,格陵兰岛的冰川融化速度比预期的要快,这可以解释为什么AMOC似乎“提前几十年”放缓。他说,1970年前后AMOC的突然减速“看起来像一次流产的崩溃”——而且“全面崩溃”可能在未来几十年内发生。

根据曼恩的说法,持续的AMOC减速的确切后果很难预测,但他警告说,它可能会通过阻止深海营养物质进入在较浅的北大西洋深处繁荣的渔业和食物链,从而降低全球粮食安全。

曼恩说:“就营养物质的可用性而言,生产力最高的地区是北大西洋的高纬度地区。如果我们失去它,那将对我们继续捕鱼的能力构成根本威胁。”

曼恩说,如果没有AMOC将热量从热带地区带走并重新分配,北半球的部分地区可能会变得更冷。但他也表示,飓风、东北风暴和其他风暴可能会变得更加普遍,为热量提供一条可以传播的替代途径。

曼恩说:“如果你关闭这种海洋环流模式,你就是在剥夺气候系统的一种热量传输模式。如果你剥夺它的一种传输模式,通常情况下你会看到其他传输模式增加。”

国家大气研究中心海洋学部门的研究员斯蒂芬·耶格说,新的AMOC指数“肯定会引起很多关注”。他说,他对所使用的一些温度数据的可靠性仍然持怀疑态度,并且其他研究表明,气温上升在环流减缓中的作用比来自格陵兰岛的淡水融水要大。

耶格说:“该论文提出了一个令人兴奋的新视角。这篇论文中提出的许多想法将需要进一步的审查和测试。”

本文经气候中心许可转载。该文章最早于2015年3月23日发布。

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