
新的研究显示,由于气候变化,海洋冷水与上海上温水融合的地方正在移动。
西太平洋的热带珊瑚表明,温暖的地表水和更冷,更深的水相遇的深度正在变浅。这项新研究是支持气候建模者一直在预测的第一个物理证据,因为全球气候变化对地表水下海洋循环的影响。
研究团队成员布兰文·威廉姆斯(Branwen Williams)说:“在过去的几十年中,特别是自1970年代中期至后期以来,记录表明,热跃层的平均深度已经变得越来越浅。”哥伦布俄亥俄州立大学的学生。威廉姆斯现在是安大略省多伦多大学的博士后研究员。
热阶向上移位可能部分是由于与厄尔尼诺现象相似的长期寿命的气候变化模式的变化,称为太平洋十年际振荡(PDO)。俄亥俄州立大学的研究小组成员安德里亚·格罗托利(Andrea Grottoli)说,1970年代的热跃层变化与PDO从负阶段转变为正相的变化是一致的。
在积极或温暖的相位,西太平洋的地表水变得凉爽,东部海洋的一部分变暖。
格罗托利说:“我们认为热跃线在PDO转移时会上升,这是PDO的自然变异性以及全球温暖的全球温度的累积效应。”
会发生什么在水中更深通常是未知的,因为卫星数据和物理测量主要仅限于海洋表面。
为了研究水下混合,威廉姆斯及其同事变成了一种柔软,柔软的珊瑚,戈尔戈尼人,在西太平洋岛上的帕劳岛上的礁石上生长,作为海水温度的代理(或替补)。
格罗托利说:“这些珊瑚在风中像风中的树木一样'摇摆'。” “由于它们不仅像其他热带珊瑚那样限于浅层和温暖的地表水,因此它们提供了重建Aregion地下海洋循环图片的机会。”
这软珊瑚被用作确定热跃层如何随着时间的推移而下降的替代品。珊瑚中的切片揭示了生长环,就像树环一样。这些环含有不同水平的氮同位素 - 表面附近的较高水的氮-15与氮-14同位素比冷的深水比率更高 - 这使科学家可以画出热跃层的移动方式。 (同位素是其核中具有不同中子数量不同的化学元件的原子。)
研究人员对珊瑚样品中两个碳同位素的比率进行了类似的分析。随着时间的流逝,两种类型的同位素在珊瑚中都改变了,这表明热跃层向表面转移。
格罗托利说:“我认为可以说碳同位素记录支持这种解释。” “这是支持我们结论的另一个证据。”
研究人员还在研究珊瑚记录如何与PDO相结合。尽管厄尔尼诺(ElNiño)在几年内发生了变化,但PDO在数十年中发生了变化。
威廉姆斯说:“气候建模者研究太平洋对全球变暖的反应如何预测,热带太平洋的大气模式将减弱,如果发生这种情况,您希望在西部热带太平洋地区的热跃层在西部太平洋中变得越来越浅,我们的数据是我们的第一个代理数据来支持建模者已经预测的东西。”
威廉姆斯说,研究人员希望使用来自其他位置的珊瑚样品重复研究,并在整个太平洋地区向东移动,以测试他们的发现,即热跃层转移不是区域现象,它正在整个海洋盆地发生。
该研究将在即将到来的《地球物理研究信》杂志上详细介绍。
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