海洋吸收超過90%我們燃燒化石燃料產生的排放所捕獲的所有額外熱量。
這個熱量是巨大的。 就好像我們爆炸了一顆原子彈水下,每一天的每一秒。
各地海洋暖化的速度並不相同。 我們知道熱量集中在沿著世界大陸東海岸流動的快速而狹窄的洋流中,並將溫暖的海水從熱帶地區輸送到兩極。
在南半球,這些洋流? 稱為西邊界流? 南部邊界的暖化速度快於全球平均水平,形成海洋暖化熱點。
到目前為止,我們還不知道具體原因。 這些西邊界流在南半球尤其重要,南半球 80% 以上是海洋,而北半球只有 60%。
我們的新研究發現了這個難題的一個重要部分:中緯度地區的強勁東風正在向南移動,推動西部邊界洋流進一步向南移動,導致這些地區的海洋變暖速度加快。
這些潮流是什麼?
這些溫暖的水流就像水流湍急的河流在海洋中。 它們沿著世界主要洋盆西側的狹窄地帶快速流動,經過數億人口居住的南非、澳洲和巴西人口稠密的海岸線。
這些洋流通常在調節當地氣候方面發揮作用。 想想這些洋流中最著名的,北半球的洋流灣流幾千年來,它確保了歐洲比其緯度範圍內的氣候要溫暖得多。
在南半球,我們有三大副熱帶西邊界流,即印度洋的厄加勒斯洋流、太平洋的東澳大利亞洋流和大西洋的巴西洋流。
近幾十年來,這些洋流已成為海洋暖化的熱點,將越來越多的熱量帶到南方。 自1993年以來,東澳大利亞洋流以每十年約33公里的速度向南移動,而巴西洋流以每十年約46公里的速度向南移動。
洋流在流動時將熱量和濕氣傳送到大氣中。 在它們最南端的地區,它們攜帶的熱量取代了較冷的海洋並迅速使其變暖。 這些海洋區域是加熱兩到三遍快於全球平均。
由於電流攜帶更多的熱能,它們也產生更多的海洋渦流? 巨大的旋轉螺旋水從主流旋轉出來。 如果您仔細觀察快速流動的溪流的流動方式,您會發現小漩渦一直在形成和溶解。
為什麼這些漩渦很重要? 因為它們是熱量最終進入寒冷海洋的方式。
隨著渦流變得越來越快,承載的熱量越來越多,它們就會充當開拓者的角色,將熱量帶到更遠的南方,最終進入深海。
這就是為什麼 NASA 很快就會發射一顆新衛星追蹤這些渦流,這些渦流負責將多達一半的熱量傳遞到深層。
我們的團隊計劃於明年九月在船上進行一次研究巡航房車調查員澳洲研究船,探索這顆新衛星路徑下的渦流。
這會帶來新的曙光關於暖化海洋中的渦流過程。
風如何適應?
西部邊界流是由吹過海洋盆地的大規模風驅動的。
您可能聽過信風。 這些風商人和水手幾個世紀以來一直利用從東南方向吹過熱帶和亞熱帶的風,從東向西航行。
再往南,最強的風是盛行的西風,水手們更稱之為咆哮四十度風。 這些西風帶來冷鋒和降雨,並經常向北偏轉,為澳洲帶來降雨。
這些西風帶會隨著時間的推移而改變軌跡,向北和向南移動,這取決於一種稱為「西風帶」的模式。南環模。
目前,這條強西風帶已經加強並向南移動,進入了所謂的正階段。 自 1940 年以來,這種氣候模式已經越來越受到青睞這一積極的階段往往會為澳洲帶來更乾燥的天氣。
當我們分析過去三十年熱帶信風的變化時,我們發現自 1993 年以來,它們也以每十年 18 公里的速度向極地移動。
那麼這是什麼意思呢? 隨著南方年模的增強,信風進一步向南推進。 當它們向南移動時,它們將西部邊界流進一步向南移動。
儘管這些洋流正帶著越來越溫暖的海水從熱帶向南流動,但它們實際上並沒有變得更強。 相反,隨著它們的拉長,它們在南部地區變得不太穩定。
當洋流向南推進時,它們會透過混亂的渦流將熱能傳遞到寒冷的海洋中,將溫暖的海水與寒冷的海水混合在一起。 這些漩渦不小吧? 它們的寬度在 20 到 200 公里之間。
這對人類和大自然意味著什麼?
長期以來,西部邊界流透過將熱量南下並緩和沿海氣候,在穩定氣候方面發揮關鍵作用。
隨著這些洋流的扭曲和變得難以預測,它們將改變熱量的分佈方式、氣體在海水中的溶解方式以及營養物質在海洋中的傳播方式。
反過來,這將意味著當地天氣模式和海洋生態系統發生重大變化。
可能會出現更強烈的渦流溫暖我們的沿海海洋也可以透過將溫暖的海水移近海岸來實現。
對許多人來說,這些潮流是看不見、心不在焉的。 他們不會一直這樣。
隨著這些重要洋流的變化,它們將改變南非、澳洲和巴西沿海數億人的生活和生計。
莫尼尼亞·魯根,海洋學教授,新南威爾斯大學 悉尼和李俊德, 博士後研究員