娜塔莉雷尼爾/伍茲霍爾海洋研究所, 作者提供 

據我和我的同事們進行的一項新研究顯示，自1800以來，幫助歐洲和北美洲大西洋沿岸變暖的洋流顯著減緩，並且在1600年代處於最弱水平。 我們已經開始了 自然界的新研究，這種海洋環流系統的弱化可能已經自然開始，但可能會繼續受到與溫室氣體排放有關的氣候變化的影響。

這種流通是地球氣候系統的關鍵參與者，大規模或突然放緩可能會產生全球性影響。 它可能導緻美國東海岸的海平面上升，改變全球的歐洲天氣模式或降雨模式，並傷害海洋野生動物。

我們最近發現的減弱可能是由於北大西洋的變暖以及降雨增加和冰融化導致的淡水增加所致。 它已被多次預測，但直到現在，已經發生了多少減弱已基本上仍然是一個謎。 我們發現的變化程度令許多人感到驚訝，包括我自己，並指出未來的重大變化。

我們知道，在上一個主要冰河時代結束時，流通的快速波動導致了極端的氣候變化 在全球範圍內。 在2004重磅電影“明日之後”中描繪了這種突如其來的事件的誇張（但可怕）的例子。

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有問題的循環系統被稱為“大西洋經向翻轉環流“（AMOC）。 AMOC就像一條巨大的輸水帶。 它將溫暖的鹹水輸送到北大西洋，在那裡它變得非常寒冷並且下沉。 一旦進入深海，水就會向南流回，然後流向世界各地的海洋。 這條輸送帶是氣候系統中最重要的熱量輸送器之一，包括以保持西歐溫暖而聞名的墨西哥灣流。

氣候模型一直預測，由於溫室氣體變暖和相關變化，AMOC將放緩 在水循環中。 由於這些預測 - 以及氣候突變的可能性 - 科學家們對AMOC進行了監測 自2004 在主要地點橫跨大西洋的儀器。 但要真正測試模型預測並弄清楚氣候變化如何影響輸送機，我們需要更長的記錄。

尋找模式

為了創造這些記錄，我們的研究小組 - 由倫敦大學學院的David Thornalley博士領導 - 使用了這樣一種觀點，即AMOC的變化對海洋具有獨特的影響模式。 當AMOC變弱時，大西洋東北部變冷，西大西洋的部分區域變暖。 我們可以在過去的海洋溫度記錄中尋找這種模式，以追踪過去的循環情況。

另一項研究 在同一期“自然”雜誌中由德國波茨坦大學的研究人員領導，利用溫度的歷史觀察來檢查指紋。 他們發現，自15以來，AMOC的強度下降了約1950％，這表明人為溫室氣體排放的作用是其主要原因。

在我們的論文中，它也構成了一部分 歐盟ATLAS項目，我們發現了相同的指紋。 但是，我們不是使用歷史觀察，而是利用我們在過去氣候研究方面的專業知識進一步追溯。 我們通過結合在深海泥中發現的微小海洋生物遺骸的已知記錄來做到這一點。 通過觀察不同物種的數量和骨骼的化學成分，可以計算出溫度。

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通過觀察泥漿本身，我們還能夠直接測量過去的深海洋流速度。 較大的泥漿顆粒意味著更快的電流，而較小的顆粒意味著電流較弱。 這兩種技術都指向AMOC自1850以來的弱化，再次約為15％至20％。 重要的是，現代弱化與過去1600年代的任何事物都有很大不同，指向自然和人類驅動因素的結合。

兩項研究中AMOC開始減弱的時間差異將需要更多的科學關注。 儘管存在這種差異，但兩項新研究都提出了關於氣候模型是否模擬海洋環流的歷史變化以及我們是否需要重新考慮未來預測的一些重要問題。

但是，每增加一條長記錄，就可以更容易地評估模型模擬氣候系統這一關鍵要素的程度。 事實上，如果我們希望準確預測可能的極端AMOC事件及其氣候影響，那麼針對這些長記錄評估模型可能是至關重要的一步。

關於作者

古海洋學研究員Peter T. Spooner， UCL

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