
新的研究表明,自上世纪中叶以来,将温暖的海水从热带带到欧洲的大西洋洋流已经减弱了15%。
发表在《自然》杂志上的两项研究用不同的方法表明,“大西洋经向翻转环流”(AMOC)现在的状态比过去几十年,甚至可能是几个世纪都要弱。
两项研究在何时以及如何触发弱化时差异。虽然一个人建议在20世纪中期开始作为对人类气候变化的反应,但第二次建议在区域气候自然转变后开始百年。
一位作者告诉《碳简报》,尽管在何时开始变弱的问题上存在争论,但研究一致认为,“20世纪AMOC持续下降,这可能归因于最近的全球变暖和格陵兰冰盖融化”。必威手机官网
推翻
大西洋是一个永久传送带的寄主,它把热量从赤道输送到北大西洋。
下面的图表显示了AMOC的两个主要特征:第一是海洋上层温暖、咸水从墨西哥湾(红线)向北流动。它由向南的“墨西哥湾流”和向北的“北大西洋流”组成。第二是大西洋高纬度水域的冷却,这使得海水密度更大。这些密度更大的水会下沉,并以更深的深度向南返回赤道(蓝线)。

大西洋经向翻转环流。资料来源:Praetorius (2018)
AMOC是更广泛的网络的一部分全球海洋航行模式将热量输送到世界各地。
AMOC向北携带的暖水将热量释放到大气中,这意味着它在保持西欧温暖方面起着至关重要的作用。例如,如果没有它,英国的冬天将会是5度。AMOC的任何变化都可能对欧洲天气产生严重影响,并对全球气候产生连锁效应。
识别中国外汇管理局变化的困难之一是,它只是自2004年起直接持续监测。因此,这两项研究使用了不同的数据来源来评估长期的AMOC。
首先自然研究识别改变amoc的“指纹”。这种指纹有两个组成部分:格陵兰南部和东部的北大西洋中相对凉的海面温度(SST)以及沿美国东海岸的特别强烈的海洋。
北大西洋的冷海温区产生了大量科学和媒体近年来,人们开始关注它,甚至有了自己的绰号——“冷团”。
下面这张2015年陆地和海洋平均温度的地图可能最清楚地说明了这种模式。格陵兰岛南部的蓝色区域是“冷点”,而美国东海岸的红色区域显示的是创纪录的温暖的海温。

2015年1月至12月的陆地和海洋表面温度混合百分比。阴影表示比平均条件温暖(红色)和凉爽(蓝色)。来源:美国国家海洋和大气管理局
这种变化的模式正是如此气候模型该研究的第一作者说,随着AMOC的减速,模拟项目将会发生艾维克凯撒来自波茨坦气候影响研究所。她向碳简报解释道:必威手机官网
“由于其作为热载体的作用,如果amoc减速,则北方的热传输减少,导致亚体北大西洋的冷却。由于武器的南部深水流与海洋的底部地形之间的南部深水流动相互作用,减少的amoc也与海湾流的向北相关联,然后导致美国海岸的温暖。“
利用7个不同的海温数据集,研究人员发现它们都显示出“亚极地大西洋的冷区,或多或少地,墨西哥湾流沿岸的升温增强”。研究小组随后用模型证实了AMOC是这种海温模式背后的主要原因。
经济放缓
由于多年来一直直接测量大西洋的海温,研究人员能够基于他们确定的“指纹”构建一个从1870年到2016年AMOC长期变化的记录。
这是如下图所示,北大西洋(蓝线)和美国东海岸(红色)的图表。右侧的地图显示了这些特定位置。

美国东海岸“墨西哥湾流”区(红线)及北大西洋“次极地环流”区(红色)的海温。这两个区域由地球左侧的阴影区域(以相应的颜色)显示。图表还显示了AMOC的三种数据来源快速项目,海洋再分析产品(GloSea522)和重建卫星数据和电缆测量。资料来源:Caesar等人(2018)
这张图表突出了近几十年来北大西洋和美国东海岸之间的温度差异。这意味着自1950年以来,AMOC已经减弱了大约15%——即每秒减少了大约300万立方米的水量。
AMOC减弱意味着北大西洋的“传送带效应”减弱,而“传送带效应”将温暖的海水拉向欧洲。
这一发现与中国海洋大学的AMOC直接测量结果相一致快速的项目-系在大西洋海底的一系列仪器,用于监测不同深度的温度、盐度和流速。
以上图表中的大胆黑色虚线显示了自2004年迅速项目以来,自2004年开始以来,武器实力的录得下降。
人类影响
“很有可能”,AMOC的减速是人为变暖的结果,凯撒说。她解释说,这背后有两个原因:
“首先,气候模型长期以来一直在预测这一特征是为了应对全球变暖。第二,虽然十年或二十年的短期波动可能是由内部变化引起的,但自20世纪中期以来的长期下降趋势是一千多年来前所未有的。”
那么,气候变暖是如何削弱AMOC的呢?这归结于淡水流入北大西洋,凯撒说:
“全球变暖导致了水文循环的变化,导致北大西洋次极地地区和周围陆地地区的降水增加——水从那里通过河流流入大西洋。它进一步导致了北极海冰的消失,以及格陵兰冰盖的融化,这两者都为海洋增加了更多的淡水。”
这些额外的淡水减少了冷却海水的下沉。北大西洋下沉的减少意味着从热带地区拉上来的暖水减少,从而削弱了环流。
证据之路
第二项研究也发表在自然,对中国资产管理公司的现状得出了类似的结论,但对中国资产管理公司的衰落从何时开始提出了不同的理论。
和第一项研究一样,它使用了一种间接的方法来分析AMOC是如何变化的,但它可以追溯到1500年前,而不是150年前。研究人员利用从美国东海岸和加拿大与格陵兰岛之间的拉布拉多海海底钻取的沉积物岩芯,重建了他们的AMOC记录。
沉积物谷物的大小表明了过去的深海电流如何流过大西洋。谷物越大,电流越强,反之亦然。
本文说,该研究结果表明,武装队已被“过去150年来较弱,在过去1,600年来的任何时间上”。领导作者表示,这与第一项研究同意大卫Thornalley博士他是牛津大学的高级讲师伦敦大学学院。他告诉碳简报:必威手机官网
“最重要的发现是……多条不同的证据都一致认为,过去150年来,AMOC的实力明显减弱。”
但是,第二项研究的不同之所之限,它表明在20世纪全球二氧化碳排放量的大规模加速之前开始疲软。相反,随着北半球离开的淡水涌入小冰河时期19世纪中期。Thornalley解释道:
“我们认为,AMOC的减弱是由北极和北欧海的淡水释放造成的,这是由小冰河期之前形成的厚海冰融化、延伸的冰川和冰架造成的。”
在小冰河期,北半球部分地区的气温下降了2摄氏度作为的结果太阳活动低,火山活动强烈海冰和洋流之间的相互作用。
尽管这两项研究在AMOC减弱的时间上可能存在分歧,但他们一致认为,AMOC的减弱很可能是通过近期的人为变化,如格陵兰冰盖的融化而持续或增强的,索恩利指出:
“更早的,主要是自然导致的AMOC减弱不应该与类似的,潜在的,更严重的由人类引起的AMOC减弱相冲突;它强化了暖化和融化会导致AMOC减弱的概念。”
对天气的影响
令人欣慰的是,这两项研究“都得出了一个结论,即现代AMOC处于一个相对较弱的状态”夏天Praetorius博士他是一名研究地质学家美国地质调查局,在伴随的新闻与观点文章在《自然》杂志上。
然而,“这可能不太令人放心,因为减弱的AMOC可能导致整个北半球的气候和降水模式发生相当大的变化”。
事实上,凯撒说,武器的弱化可能已经对欧洲的天气产生影响。
“一个例子是,大西洋次极地海域的低温与欧洲夏季的高温有关,2015年欧洲热浪与北大西洋次极地海域创纪录的低温有关。”
中国资产管理公司(AMOC)的疲软也与此有关美国东海岸地区更高的海平面和预测的萨赫勒地区干旱加剧,凯撒补充道。
鉴于AMOC的重要性,长期来看,持续的全球变暖可能会进一步削弱它,新的研究“为继续投资监测和了解AMOC提供了理由”,索纳利说:
“扩展的观测数据,以及对过去气候的重建,也将使我们能够更好地测试关于天气和气候现象以及AMOC之间联系的想法,并评估和改进气候模型。”
更长的直接测量记录对于得出有关AMOC行为的结论也至关重要,指出美力克教授Srokosz南安普敦国家海洋学中心的物理海洋教授和快速项目科学协调员的教授。biwei6868
尽管《自然》杂志的两项研究都很“有趣”,Srokosz告诉碳简报,科学家在解释这些结果时应该谨慎,因为他们依赖于间接的数据和模型模拟必威手机官网:
“从本质上讲,你对结果的看法取决于你认为所使用的模型有多好,同样地,在所关注的时间尺度上,所选择的代理代表对AMOC的代表有多好。”
Caesar, L.等人(2018)观察到大西洋翻转环流减弱的指纹,《自然》杂志,DOI:10.1038 / S41586-018-0006-5
thoralley, D. J. R.(2018)过去150年拉布拉多海对流异常弱和大西洋翻转,《自然》,DOI:10.1038 / S41586-018-0007-4
Praetorius, S. K.(2018)北大西洋环流减缓,自然,DOI:10.1038 / S41586-018-0006-5

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