將溫暖帶入北半球高緯度地區的大西洋環流正在減慢,原因是週三,一組科學家斷言,這表明最可怕的後果之一已經發生。
科學家在一份經過同行評審的報告中得出結論,自 20 世紀中葉以來,大西洋經向翻轉環流的強度已下降 15%,達到「新紀錄低點」。研究發表在期刊上自然。
這意味著每秒減少 300 萬立方公尺的水量,相當於近 15 條亞馬遜河的水量。
AMOC 將溫暖的水從赤道帶到大西洋北部,並透過深海將冷水帶回。
洋流是西歐氣候溫和的部分原因,氣象學家將北大西洋溫度的變化與最近夏季的熱浪聯繫起來。
這種循環對於美國大西洋沿岸的漁業也至關重要,這是新英格蘭經濟的關鍵部分,近年來發生了變化,鱈魚漁業崩潰作為龍蝦族群已經蓬勃發展緬因州海岸附近。
AMOC 的部分破壞可能是由格陵蘭冰蓋融化造成的,這是氣候變遷的另一個後果,正在改變該地區的水成分並擾亂自然過程。
該研究的作者之一、波茨坦氣候影響研究所的斯特凡·拉姆斯托夫(Stefan Rahmstorf) 表示,這是「氣候模型長期以來預測的事情,但我們不確定它是否真的發生。我認為它正在發生。
“我認為這是個壞消息。”
但氣候變遷在洋流減緩中的全部作用尚不完全清楚,週三發布的另一項研究得出了有些不同的結論。
這項研究,也是發表在期刊上自然,發現 AMOC 在過去 150 年裡已經放緩,並且同樣發現它現在比一千多年來的任何時候都要弱。
該研究的作者之一、雷丁大學研究員喬恩·羅布森 (Jon Robson) 表示:“過去 100 年是過去幾千年來的最低點。” (研究的主要作者是倫敦大學學院的大衛·索納利。)
這兩項研究有其不同之處:第二項研究表明,經濟放緩可能是在1850 年工業革命時期出於自然原因開始的,而不是由人為造成的氣候變遷所刺激,而氣候變遷是在後來才全面爆發的。
但與第一項研究一樣,第二項研究發現,在當前的氣候暖化時期,環流仍然很弱,甚至進一步減弱。
羅布森說:“這兩篇新論文確實有力地表明了一個事實,即在過去 150 年裡,傾覆可能已經減弱。” 「具體時間還不確定,但 150 年前和今天發生的事情之間的相似性非常強。”
AMOC 生氣了嗎?
AMOC 環流只是由海水溫度和鹽度差異驅動的更大的全球洋流系統的一部分。
溫暖的表層海水在大西洋中向北流動,最終冷卻,並且——因為寒冷的鹹水非常稠密——下沉並在很深的地方向南流動。因此,循環被比喻為傳送帶。
但北極海冰和格陵蘭島冰蓋的融化可能會使北部水域變得清新並幹擾下沉。
最近的研究事實上確認的來自格陵蘭島的融水滯留在海洋表面,可能會中斷海洋循環。
直接的循環測量只有十多歲了。雖然那些已呈現低迷狀態,這個時間段太短,無法偵測到明確的趨勢。
因此,新研究試圖從更多間接證據推斷循環狀況。
在第一篇文章中,作者強調了一種奇怪的海洋溫度模式,這與您對 AMOC 減弱的預期相符——即美國東部海岸的強烈變暖,同時格陵蘭島南部的降溫,有時被稱為冰冷的“一團”:
寒冷的「斑點」在 2015 年上半年尤為明顯。
研究發現,自 1950 年代以來,這種奇怪的排列方式一直在發展,這種排列方式導致了創紀錄的寒冷地區和創紀錄的溫暖地區緊鄰。極高解析度氣候模型預測會發生。
這項研究由波茨坦研究所的 Levke Caesar 以及來自德國、希臘和西班牙機構以及美國國家海洋和大氣管理局的合著者領導。
同時,第二項研究利用北卡羅來納州哈特拉斯角深海的沉積物樣本來推斷一千多年前的洋流強度。
由於更強的洋流可以攜帶更厚的沙粒,因此該研究能夠檢測到大約 160 或 170 年前北半球「小冰河時期」結束時開始的減弱。這種趨勢一直持續到現在。
「就 AMOC 的最初下降而言,這很可能是一種自然過程,」羅布森說。
“根據其他證據,人類活動很可能繼續抑制 AMOC,或者可能導致 AMOC 進一步減弱。”
一致,還是矛盾?
英國國家海洋學中心的海洋學家梅里克·斯羅科斯(Meric Srokosz)指出,這兩項研究“傳達的信息有些不同”,但強調兩者都沒有直接測量環流。
他說:“從本質上講,你對結果的看法取決於你認為所使用的模型有多好,以及所選的代理在感興趣的時間範圍內代表 AMOC 的程度。”
德國基爾 GEOMAR 亥姆霍茲海洋研究中心的海洋學家 Marilena Oltmanns 進一步表示,這兩項研究可能無法完全測量同一件事。
「我認為透過應用不同的方法並觀察不同的時間尺度,這兩項研究著重於海洋環流的不同組成部分,」她說。
“他們都必須使用某種近似或代理,這不可避免地會導致局限性,並且無法給出完整的圖片。”
但拉姆斯托夫在一封電子郵件中辯稱,考慮到此類工作所涉及的困難和局限性,“我認為各種獨立估計的總體一致性非常好!”
緬因州海岸發生急劇變化
第一項研究的作者認為,環流的變化可能已經對美國海岸線產生了巨大影響。
「在美國所有水域中,這個地區在過去十年中變暖速度肯定是最快的,」美國國家海洋和大氣管理局的海洋生物學家、該研究的合著者之一文森特·薩巴說。
這對漁業產生了重大影響。例如,緬因灣見證了當地龍蝦產業的巨大繁榮和鱈魚漁業的崩潰。
「許多變化發生得相對較快,我們的漁業管理無法跟上,」薩巴說。 “我們正在試圖找出如何應對我們所看到的一些物種轉變。”
不僅是漁業:如果經濟放緩趨勢持續下去,預計將推動東部沿海地區海平面大幅上升。
先前的研究已經表明,從 2009 年到 2010 年,該地區的海平面突然上升了 5 英寸,部分原因是環流的短暫放緩。
拉姆斯托夫解釋說,發生這種情況是因為墨西哥灣流向北流動將海水推向右側,這意味著海洋堆積在歐洲海岸。
但隨著洋流減弱,有些水反而流回美國東岸。
至於未來,拉姆斯托夫預測,隨著氣候變遷的進展,環流只會進一步減弱。它可能不會緩慢而穩定:人們非常擔心可能會出現一個“臨界點”,即循環突然停止。
眾所周知,這是氣候突變最臭名昭著的情景之一:對地球史的研究顯示北大西洋的這種突然變化在地球過去曾多次發生過,可能最近發生在大約 13,000 年前。但目前還不清楚這個臨界點有多接近。
拉姆斯托夫說:“我認為從長遠來看……格陵蘭島將開始更快融化,因此我認為海洋環流系統的長期前景是它將進一步減弱。”
“我認為這基本上會對我們所有人產生負面影響。”
2018 ©華盛頓郵報
本文原刊於華盛頓郵報。