将温暖带入北半球高纬度地区的大西洋环流正在减慢,原因是周三,一组科学家断言,这表明最可怕的后果之一已经发生。
科学家们在一份经过同行评审的报告中得出结论,自 20 世纪中叶以来,大西洋经向翻转环流的强度已下降 15%,达到“新低”。研究发表在期刊上自然。
这意味着每秒减少 300 万立方米的水量,相当于近 15 条亚马逊河的水量。
AMOC 将温暖的水从赤道带到大西洋北部,并通过深海将冷水带回。
洋流是西欧气候温和的部分原因,气象学家将北大西洋温度的变化与最近夏季的热浪联系起来。
这种循环对于美国大西洋沿岸的渔业也至关重要,这是新英格兰经济的一个关键部分,近年来发生了变化,鳕鱼渔业崩溃作为龙虾种群已经蓬勃发展缅因州海岸附近。
AMOC 的部分破坏可能是由格陵兰冰盖融化造成的,这是气候变化的另一个后果,正在改变该地区的水成分并扰乱自然过程。
该研究的作者之一、波茨坦气候影响研究所的斯特凡·拉姆斯托夫 (Stefan Rahmstorf) 表示,这是“气候模型长期以来预测的事情,但我们不确定它是否真的发生。我认为它正在发生。”德国。
“我认为这是个坏消息。”
但气候变化在洋流减缓中的全部作用尚不完全清楚,周三发布的另一项研究得出了有些不同的结论。
这项研究,也是发表在期刊上自然,发现 AMOC 在过去 150 年里已经放缓,并且同样发现它现在比一千多年来的任何时候都要弱。
该研究的作者之一、雷丁大学研究员乔恩·罗布森 (Jon Robson) 表示:“过去 100 年是过去几千年来的最低点。” (该研究的主要作者是伦敦大学学院的大卫·索纳利。)
这两项研究有其不同之处:第二项研究表明,经济放缓可能是在 1850 年工业革命时期出于自然原因开始的,而不是由人为造成的气候变化所刺激,而气候变化是在后来才全面爆发的。
但与第一项研究一样,第二项研究发现,在当前的气候变暖时期,环流仍然很弱,甚至进一步减弱。
罗布森说:“这两篇新论文确实有力地表明了一个事实,即在过去 150 年里,倾覆可能已经减弱。” “具体时间还不确定,但 150 年前和今天发生的事情之间的相似性非常强。”
AMOC 生气了吗?
AMOC 环流只是由海水温度和盐度差异驱动的更大的全球洋流系统的一部分。
温暖的表层海水在大西洋中向北流动,最终冷却,并且——因为寒冷的咸水非常稠密——下沉并在很深的地方向南流动。因此,循环被比作传送带。
但北极海冰和格陵兰岛冰盖的融化可能会使北部水域变得清新并干扰下沉。
最近的研究事实上确认的来自格陵兰岛的融水滞留在海洋表面,可能会中断海洋循环。
直接的循环测量只有十多岁了。虽然那些已呈现低迷状态,这个时间段太短,无法检测到明确的趋势。
因此,新研究试图从更多间接证据中推断循环状况。
在第一篇文章中,作者强调了一种奇怪的海洋温度模式,这与您对 AMOC 减弱的预期相符——即美国东部海岸的强烈变暖,同时格陵兰岛南部的降温,有时被称为冰冷的“一团”:
寒冷的“斑点”在 2015 年上半年尤为明显。(NOAA)
研究发现,自 20 世纪 50 年代以来,这种奇怪的排列方式一直在发展,这种排列方式导致了创纪录的寒冷地区和创纪录的温暖地区紧邻。极高分辨率气候模型预测会发生。
这项研究由波茨坦研究所的 Levke Caesar 以及来自德国、希腊和西班牙机构以及美国国家海洋和大气管理局的合著者领导。
与此同时,第二项研究利用北卡罗来纳州哈特拉斯角深海的沉积物样本来推断一千多年前的洋流强度。
由于更强的洋流可以携带更厚的沙粒,因此该研究能够检测到大约 160 或 170 年前北半球“小冰河时代”结束时开始的减弱。这种趋势一直持续到现在。
“就 AMOC 的最初下降而言,这很可能是一种自然过程,”罗布森说。
“根据其他证据,人类活动很可能继续抑制 AMOC,或者可能导致 AMOC 进一步减弱。”
一致,还是矛盾?
英国国家海洋学中心的海洋学家梅里克·斯罗科斯(Meric Srokosz)指出,这两项研究“传达的信息有些不同”,但强调两者都没有直接测量环流。
他说:“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,以及所选的代理在感兴趣的时间范围内代表 AMOC 的程度。”
德国基尔 GEOMAR 亥姆霍兹海洋研究中心的海洋学家 Marilena Oltmanns 进一步表示,这两项研究可能并不完全测量同一件事。
“我认为通过应用不同的方法并观察不同的时间尺度,这两项研究侧重于海洋环流的不同组成部分,”她说。
“他们都必须使用某种近似或代理,这不可避免地会导致局限性,并且无法给出完整的图片。”
但拉姆斯托夫在一封电子邮件中辩称,考虑到此类工作所涉及的困难和局限性,“我认为各种独立估计的总体一致性非常好!”
缅因州海岸发生急剧变化
第一项研究的作者认为,环流的变化可能已经对美国海岸线产生了巨大影响。
“在美国所有水域中,这个地区在过去十年中变暖速度肯定是最快的,”美国国家海洋和大气管理局的海洋生物学家、该研究的合著者之一文森特·萨巴说。
这对渔业产生了重大影响。例如,缅因湾见证了当地龙虾产业的巨大繁荣和鳕鱼渔业的崩溃。
“许多变化发生得相对较快,我们的渔业管理无法跟上,”萨巴说。 “我们正在试图找出如何应对我们所看到的一些物种转变。”
不仅仅是渔业:如果经济放缓趋势持续下去,预计将推动东部沿海地区海平面大幅上升。
此前的研究已经表明,从 2009 年到 2010 年,该地区的海平面突然上升了 5 英寸,部分原因是环流的短暂放缓。
拉姆斯托夫解释说,发生这种情况是因为墨西哥湾流向北流动将海水推向右侧,这意味着海洋堆积在欧洲海岸上。
但随着洋流减弱,一些水反而流回美国东海岸。
至于未来,拉姆斯托夫预测,随着气候变化的进展,环流只会进一步减弱。它可能不会缓慢而稳定:人们非常担心可能会出现一个“临界点”,循环会突然停止。
众所周知,这是气候突变最臭名昭著的情景之一:对地球历史的研究表明北大西洋的这种突然变化在地球过去曾多次发生过,可能最近发生在大约 13,000 年前。但目前尚不清楚这个临界点有多接近。
“我认为从长远来看……格陵兰岛将开始融化得更快,所以我认为海洋环流系统的长期前景是它将进一步减弱,”拉姆斯托夫说。
“我认为这基本上会对我们所有人产生负面影响。”
2018 ©华盛顿邮报
本文最初发表于华盛顿邮报。