海洋吸收超过90%我们燃烧化石燃料产生的排放所捕获的所有额外热量。
这个热量是巨大的。 就好像我们爆炸了一颗原子弹水下,每一天的每一秒。
各地海洋变暖的速度并不相同。 我们知道热量集中在沿着世界大陆东海岸流动的快速而狭窄的洋流中,并将温暖的海水从热带地区输送到两极。
在南半球,这些洋流(被称为西边界洋流)的变暖速度快于其南部边界的全球平均水平,从而形成了海洋变暖热点。
到目前为止,我们还不知道具体原因。 这些西边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%。
我们的新研究发现了这个难题的一个重要部分:中纬度地区的强劲东风正在向南移动,推动西部边界洋流进一步向南移动,导致这些地区的海洋变暖速度加快。
这些潮流是什么?它们为何如此重要?
这些温暖的水流就像水流湍急的河流在海洋中。 它们沿着世界主要洋盆西侧的狭窄地带快速流动,经过数亿人口居住的南非、澳大利亚和巴西人口稠密的海岸线。
这些洋流通常在调节当地气候方面发挥作用。 想想这些洋流中最著名的,北半球的洋流湾流几千年来,它确保了欧洲比其纬度范围内的气候要温暖得多。
在南半球,我们有三大副热带西边界流,即印度洋的厄加勒斯洋流、太平洋的东澳大利亚洋流和大西洋的巴西洋流。
近几十年来,这些洋流已成为海洋变暖的热点,将越来越多的热量带到南方。 自1993年以来,东澳大利亚洋流以每十年约33公里的速度向南移动,而巴西洋流以每十年约46公里的速度向南移动。
洋流在流动时将热量和湿气传送到大气中。 在它们最南端的地区,它们携带的热量取代了较冷的海洋并迅速使其变暖。 这些海洋区域是加热两到三遍快于全球平均水平。
由于电流携带更多的热能,它们也产生更多的海洋涡流– 从主水流中旋出的大型旋转水螺旋。 如果您仔细观察快速流动的溪流的流动方式,您会发现小漩涡一直在形成和溶解。
为什么这些漩涡很重要? 因为它们是热量最终进入寒冷海洋的方式。
随着涡流变得越来越快,承载的热量越来越多,它们就会充当开拓者的角色,将热量带到更远的南方,最终进入深海。
这就是为什么 NASA 很快就会发射一颗新卫星追踪这些涡流,这些涡流负责将多达一半的热量传递到深部。
我们的团队计划于明年九月在船上进行一次研究巡航房车调查员澳大利亚研究船,探索这颗新卫星路径下的涡流。
这会带来新的曙光关于变暖海洋中的涡流过程。
风如何适应?
西部边界流是由吹过海洋盆地的大规模风驱动的。
您可能听说过信风。 这些风商人和水手几个世纪以来一直利用从东南方向吹过热带和亚热带的风,从东向西航行。
再往南,最强的风是盛行的西风,水手们更称其为咆哮四十度风。 这些西风带来冷锋和降雨,并经常向北偏转,给澳大利亚带来降雨。
这些西风带会随着时间的推移而改变轨迹,向北和向南移动,具体取决于一种称为“西风带”的模式。南环模。
目前,这条强西风带已经加强并向南移动,进入了所谓的正阶段。 自 1940 年以来,这种气候模式已经越来越受到青睐这一积极的阶段往往会给澳大利亚带来更加干燥的天气。
当我们分析过去三十年热带信风的变化时,我们发现自 1993 年以来,它们也以每十年 18 公里的速度向极地移动。
那么这是什么意思? 随着南方年模的增强,信风进一步向南推进。 当它们向南移动时,它们将西部边界流进一步向南移动。
尽管这些洋流正带着越来越温暖的海水从热带向南流动,但它们实际上并没有变得更强。 相反,随着它们的拉长,它们在南部地区变得不太稳定。
当洋流向南推进时,它们通过混乱的涡流将热能传递到寒冷的海洋中,将温暖的海水与寒冷的海水混合在一起。 这些漩涡并不小,宽度在 20 到 200 公里之间。
这对人类和自然意味着什么?
长期以来,西部边界流通过将热量南下并缓和沿海气候,在稳定气候方面发挥着关键作用。
随着这些洋流的扭曲和变得难以预测,它们将改变热量的分布方式、气体在海水中的溶解方式以及营养物质在海洋中的传播方式。
反过来,这将意味着当地天气模式和海洋生态系统发生重大变化。
可能会出现更强烈的涡流温暖我们的沿海海洋也可以通过将温暖的海水移近海岸来实现。
对于许多人来说,这些潮流是看不见、心不在焉的。 他们不会一直这样。
随着这些重要洋流的变化,它们将改变南非、澳大利亚和巴西沿海数亿人的生活和生计。
莫尼尼亚·鲁根,海洋学教授,新南威尔士大学 悉尼和李俊德, 博士后研究员