科学家们已经知道海洋正在迅速变暖,海平面正在上升。 但这还不是全部。 现在,借助卫星观测,我们拥有了三十年来关于海洋表面洋流速度如何随时间变化的数据。
在研究发表于 4 月 23 日在日记中自然我们详细介绍了关于洋流如何在大部分海洋上变得更加活跃的发现。
什么是海洋涡流?
如果你从鸟瞰角度俯视大海,你会看到水中一些令人着迷的圆周运动。 这些特征被称为“海洋涡流”。 它们赋予海洋艺术气息,让人想起梵高的画作星夜。
梵高的星夜。(1889)
涡流的宽度在 10 到 100 公里(6 到 60 英里)之间。 它们遍布海洋。 然而,某些地区的涡流特别丰富。
其中包括北大西洋的墨西哥湾流、北太平洋的黑潮、环绕南极洲的南大洋,以及更靠近澳大利亚的东澳大利亚洋流——因电影而闻名海底总动员。
海洋涡流是海洋环流的一个组成部分。 它们将温水和冷水从一个地方转移到另一个地方。 它们混合了热量、碳、盐和营养物质,影响区域和全球的海洋状况。
卫星不断观察海洋
我们监测海洋表面运动的一种方法是使用绕地球运行的专门的、强大的卫星。 尽管这些卫星距离我们数千公里,但它们甚至可以检测到海面高度的几厘米变化。
然后,通过数据分析,我们可以将海面高程的变化转化为海洋流速。 这可以告诉我们海洋涡流的“能量”有多大。
通过仔细分析卫星观测结果,我们的团队发现海洋涡流的分布和强度发生了明显的变化。 而这些变化以前从未被发现。
涡流是如何变化的
利用 1993 年至 2020 年的可用数据,我们分析了全球涡流强度的变化。 我们发现原本就富含漩涡的地区变得更加丰富! 平均而言,涡流的能量每十年增加 5%。
我们发现变化最大的地区之一是南大洋,该地区的涡流活动每十年增加 5%。 众所周知,南大洋是海洋吸热和碳储存的热点地区。
直到最近,科学家只能通过稀疏的海洋测量或有限的卫星记录来观察海洋涡流的变化。 卫星记录的时间刚刚长到足以让专家对涡流行为可能的长期趋势得出可靠的结论。
为什么这很重要?
海洋涡流通过调节海洋中热量、碳、生物群和营养物质的混合和运输,在气候中发挥着深远的作用。 因此,我们的研究可能对未来的气候产生深远的影响。
几十年来,科学家们已经知道南大洋的涡流会影响海洋的翻转环流。 因此,观察到的涡流强度的变化可能会影响海洋吸收热量和碳的速度。
但在全球变暖的气候预测中,涡流往往没有被考虑在内。 由于它们相对较小,因此在当前用于预测未来气候的模型中实际上仍然“不可见”。
因此,气候预测中要么没有解决涡流的影响,要么被严重低估。 鉴于我们发现漩涡变得更加活跃,这一点尤其令人担忧。
我们的研究强调了将海洋涡流纳入未来气候预测的重要性。 如果不这样做,我们可能会忽略一个关键细节。
纳维德·康斯坦丁努, 研究员,澳大利亚国立大学;阿黛尔·莫里森, 研究员,澳大利亚国立大学;安德鲁·基斯, 研究员,澳大利亚国立大学;安迪·霍格, 教授,澳大利亚国立大学;约书亚·马丁内斯·莫雷诺, 博士生,澳大利亚国立大学, 和马修·英格兰,澳大利亚研究委员会获奖研究员; 气候变化研究中心(CCRC)副主任; ARC气候系统科学卓越中心首席研究员,新南威尔士大学。