新的研究表明,大西洋环流正处于1600年来的最低点

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北大西洋是世界海洋循环系统的关键节点,它对我们的气候有影响。墨西哥湾流向拉布拉多海和北欧海域输送了温暖、咸水,在那里它向大气释放热量,并使西欧变暖。温度较低、密度更大的水会沉入海底,以推动世界各地的洋流,最终将水回流至墨西哥湾流。在19世纪中期,一段较冷的气候,即所谓的“小时代”结束了。在北极地区形成的海冰、冰盖和冰川开始融化,形成了巨大的天然淡水龙头,注入北大西洋。大量的淡水在海洋表面稀释海水,使海水变得更轻,下沉的能力也更弱。这削弱了冷水的下沉和释放到该地区大气的热量。今天,地球的气候正在变暖,尽管该地区的海冰已经减少,但海洋环流依然脆弱——可能是因为格陵兰岛的冰盖正在融化并向北大西洋释放淡水。

由伦敦大学学院(UCL)和伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)牵头的一项新研究表明,自19世纪中期以来,全球海洋环流系统中的一个关键齿轮并没有达到峰值,目前处于过去1600年以来的最低点。如果这个系统继续走弱,它可能会破坏美国和欧洲的气候模式,从而影响到非洲的萨赫勒地区,并导致美国东海岸的海平面上升更快。

当谈到调节全球气候时,大西洋的循环起着关键的作用。不断移动的深水环流系统,有时被称为全球海洋传送带,向北大西洋输送温暖、咸的墨西哥湾流,在那里向大气释放热量,并使西欧变暖。较冷的水下沉到很深的地方,然后一路到达南极洲,最终循环回到墨西哥湾流。

“我们的研究提供了第一个海洋沉积物记录的综合分析,证明这附近的大西洋的推翻开始削弱小冰河时期结束时,几个世纪之久的寒冷时期,一直持续到1850年,”迪丽娅同僚博士说,资深科学家WHOI和这项研究的共同作者,发表在《自然》杂志上。

研究报告的主要作者、伦敦大学学院(University College London)的高级讲师大卫·索恩利(David Thornalley)博士认为,随着北大西洋在小冰河期接近尾声时开始变暖,淡水破坏了这一系统,称为大西洋经向过度循环(AMOC)。北极的海冰、冰盖和北极周围的冰川开始融化,形成了一股巨大的天然淡水龙头,流入北大西洋。大量淡水的涌入稀释了表层海水,使其变得更轻,更不容易下沉,减慢了AMOC系统的速度。

为了研究过去的大西洋环流,科学家们首先研究了深海洋流沉积的沙粒的大小;颗粒越大,电流越强。然后,他们利用多种方法在温度受AMOC强度影响的地区重建近地表的海洋温度。

“结合起来,这些方法表明,在过去的150年里,AMOC在大约15%到20%的范围内减弱了,”Thornalley说。

该研究的合著者、雷丁大学的资深研究科学家乔恩·罗布森博士说,这项新发现暗示了当前全球气候模型的差距。他说:“北大西洋环流的变化比以前认为的要大得多,我们必须弄清楚为什么这些模型低估了我们观察到的AMOC的减少。”这可能是因为这些模型没有活动的冰盖,或者可能有更多的北极融冰,因此更多的淡水进入了系统,而不是目前的估计。

来自波茨坦气候影响研究所(Potsdam Institute for Climate Impact Research)的斯蒂芬·拉姆斯托夫(Stefan Rahmstorf)在《自然》(Nature)杂志上发表的另一项研究,研究了气候模型的数据和过去的海平面温度,揭示了自1950年以来,由于全球变暖,AMOC一直在加速变弱。这两项新研究一起提供了补充的证据,证明当今的AMOC非常薄弱,既提供了较长期的视角,也提供了对最近几十年变化的详细了解。

他说:“这两个时期的AMOC(小冰河期的结束和近几十年的结束)的共同之处在于,它们都是变暖和融化的时代。”“由于持续的二氧化碳排放,预计未来将继续升温和融化。”

Oppo也表示同意,但他们都注意到,正如AMOC过去的变化让他们感到惊讶一样,未来可能会出现意想不到的惊喜。例如,直到最近,人们还认为在小冰河期AMOC较弱,但这些新的研究结果却恰恰相反,强调了我们对这一重要系统的理解的需要。

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