科学家们看到了有力证据表明大西洋环流放缓

2021-02-26 02:34:14

一组科学家周四说,越来越多的证据表明,大西洋敏感循环系统正在发生巨大变化。

这些专家说,大西洋经络翻转环流(AMOC)是包括佛罗里达洋流和墨西哥湾流在内的洋流系统,现在“处于一千年以来最弱的状态”。从欧洲的气候到美国东海岸海平面上升的速度,这对一切都有影响。

尽管该系统减弱的证据之前已经发表,但这项新研究引用了11种循环强度的“代理”证据,包括隐藏在海底泥浆中的线索以及海洋温度的模式。自2004年以来,才直接测量了巨大的流量,这是一个短暂的时期,无法确定趋势,因此,这些间接措施对于理解其行为至关重要。

这项新研究进行了统计分析,表明这些措施是同步的,并且11个中的9个显示出明显的趋势。

先前的研究表明,AMOC处于一千年或更长时间以来的最低点,并且表明自1950年以来,AMOC的贬值幅度约为15%。但是当涉及到最新证据时,“我认为这使这一结论变得相当强大”。这项研究的作者,德国波茨坦气候影响研究所的海洋学家斯特凡·拉姆斯托夫(Stefan Rahmstorf)说。

这项研究是由波茨坦研究所,爱尔兰的梅努斯大学和伦敦大学学院的科学家在《自然地球科学》上发表的。

AMOC由海水的两个重要组成部分驱动:温度和盐分。在北大西洋,温暖的咸水从美国海岸线向北流动,并从热带带走热量。但是,当到达中纬度地区时,它开始冷却,而在格陵兰岛周围,冷却和咸味产生了足够的密度,使水开始沉入地表深处。

然后,水向南摆动,一直流到被淹没的南半球,并作为全球洋流系统的一部分流向南极。整个系统被称为海洋的热盐循环(“热”,意指热量和“盐”),在气候中起着许多关键作用。它也被称为全球海洋输送带,因为它可以在全球范围内重新分配热量。

在北大西洋,最重要的是热量向北的传输,这特别对欧洲的气候有一定的影响。但是,可以通过使北部水更新鲜,更咸,因此密度更低来减弱循环。这就是气候变化的原因-通过更多的降雨和降雪,更多的北极海冰融化以及格陵兰的大量淡水脉动-可以做到。

AMOC由于在科幻电影《明日之后》中的描写而引起了人们的普遍想象,该电影在突然停顿电流之后发生了各种灾难性事件。几乎没有那么可怕的事情发生,科学家们说,尽管随着气候变化的持续,将来有可能关闭,但在不久的将来,稳定的减弱是更可能的过程。

已故的气候科学家华莱士·布罗克(Wallace S.Broecker)在1997年写道,AMOC是气候系统的“致命弱点”,理由是有证据表明,该AMOC在地球历史过程中已反复开启和关闭,并具有逆转变暖时期的能力。到北半球的严寒。

科学家们认为,在我们的未来不会发生如此严重的事情,特别是因为温室气体将继续导致抵消性变暖。但是,他们指出,即使是适度的15%的减慢,也伴随着海洋中奇特的温度模式以及某些重要渔业(例如新英格兰沿岸的龙虾和鳕鱼)的显着破坏。

特别是,在格陵兰岛南部的海洋中观察到了反复出现的“冷斑点”,该大区域正在逆转全球总体变暖趋势,而呈现出明显的降温模式。科学家认为,这是证据表明该地区的热水比以前少了,这也可能是冰盖融化导致径流的结果。

同时,温暖的水一直在美国东北海岸徘徊,而缅因州的海湾则显示出世界上任何地方变暖最快的海水。

宾夕法尼亚州立大学的气候科学家迈克尔·曼(Michael Mann)与拉姆斯托夫(Rahmstorf)共同撰写了2015年的一项重要研究,结果表明AMOC放慢了速度,他的持久力“显着”。

曼恩说,自2015年以来就出现了冰冷一斑,这使他确信海流的放缓是一个有力的发现。 “自从我们的文章发表以来,冷斑点的惊人持续性使我相信,‘是的,这是真实的。’”

但是,与此同时,最新的研究确实依靠“代理证据”,而不是直接测量流通量。

举一个例子,去年发表的一项基于代理的研究,利用从海底到冰岛南部收集的沉积物及其所含的微观生物,来检测水的类型随时间的变化。因此,与过去几百年的寒冷天气相比,它推断出近几十年来有更多的热水流入。

根据需要,当前研究的结论仅与代理人一样好。英国国家海洋学中心海洋学家玛丽莲娜·奥尔特曼斯(Marylena Oltmanns)表示,大西洋上不同洋流的复杂性以及AMOC的不同定义都可能使人们对代理实际测量的内容提出质疑。

奥尔特曼斯仍然指出:“我认为作者使用了这么多不同的代理值得称赞。因此,即使这些代理中只有一个与AMOC相关联,也足以证明其结论是正确的。”

他说:“来自不同地区的代理人正在衡量复杂的3-D AMOC循环的不同方面。” “对我来说,关键是AMOC难题的所有这些部分在代理数据中是如此完美地融合在一起。”