氣候變化是否應該歸咎於較慢的大西洋環流

氣候變化是否應該歸咎於較慢的大西洋環流

根據一項新的研究,全球變暖並不是大西洋巨大環流模式放緩的原因,實際上,大西洋是未來幾十年影響氣溫的常規,數十年周期的一部分。

海洋學家們對大西洋環流的長期穩定性感到擔憂,之前的研究表明,它在過去十年中已經大幅放緩。

“氣候科學家們預計,在全球變暖的情況下,大西洋推翻環流會長期下降,但我們只能自4月2004以來直接測量其強度。 從那時起測量的下降幅度比預期的要大10倍,“華盛頓大學應用數學教授兼大氣科學輔助任務的通訊作者Ka-Kit Tung說。

氣候變化是否應該歸咎於較慢的大西洋環流頂部面板顯示自1950以來的全球平均表面溫度變化,有兩個較慢的變化週期和一個從1975到2000的快速變暖期。 下圖顯示了大西洋翻轉循環的強度。 藍色(和右邊的紫色)曲線是45N以北的鹽度,是AMOC強度的間接量度或代理。 綠色曲線是AMOC的既定代理。 (圖片來源:Ka-Kit Tung / U.Washington)

“許多人都把注意力集中在它正在迅速下降的事實上,如果這種趨勢持續下去,它將會超過一個臨界點,帶來諸如冰河時代之類的災難。 事實證明,這一切都不會在不久的將來發生。 快速響應可能是自然循環的一部分,有跡象表明衰退已經結束。“

一個巨大的循環

結果對地表變暖有影響。 當前的速度決定了表面熱量傳遞到更深海洋的程度,更快的循環將更多的熱量傳遞到深大西洋。 如果電流減慢,那麼它將儲存更少的熱量,並且地球將可能看到空氣溫度比2000以來的速度更快地上升。

“如果二氧化碳增加一定量,全球氣候模型可以預測長期會發生什麼,但他們目前缺乏預測未來幾十年表面變暖的能力,這需要了解多餘的熱量被困多少通過溫室氣體被海洋吸收,“董建華說。


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大西洋經向翻轉環流(AMOC)是一種輸送帶,可將大西洋的地表水帶到北方; 從那裡開始,較重的鹹水從北極附近的拉布拉多和北歐海域一直沉入並返回,一直向南到達南大洋。 大多數人都對地表發生的事情感興趣 - 灣流和相關的大西洋洋流帶來溫暖的北水,給西歐帶來溫和的氣溫。

氣候變化是否應該歸咎於較慢的大西洋環流這些線顯示了衡量大西洋傾覆環流強度的不同方法。 直接監控僅在2004中開始,因此需要其他海洋測量來將數據集擴展回1950。 (圖片來源:Ka-Kit Tung / U.Washington)

但新文件認為,從氣候角度看,最重要的一步是接下來會發生什麼。 在北大西洋,來自熱帶地區的鹹水下沉近一英里(1,500米)。 就像它一樣,它帶著熱量離開表面。

“壞消息是未來幾十年表面溫度可能會更快地上升。”

AMOC強度的變化會影響大氣中的熱量。 這項新研究結合使用了Argo浮標數據,基於船舶的溫度測量數據,潮汐記錄,可以顯示溫水凸起的海面高度的衛星圖像,以及最近對AMOC本身進行的高科技跟踪,以表明其強度波動是大致60到70年度自我強化週期的一部分。

當電流更快時,更多溫暖鹹鹹的熱帶水流向北大西洋。 多年來,這導致更多的冰川融化,最終淡水使地表水變得更輕,更不容易下沉,減緩了電流。

當AMOC處於緩慢階段時,北大西洋變冷,冰融化速度減慢,最終淡水融化源乾涸,較重的鹹水再次下降,加速整個循環。新研究認為,電流並沒有崩潰,而只是從快速階段過渡到較慢階段 - 這對於地表加熱有影響。

期待過去預測未來

從1975到1998,AMOC處於緩慢階段。 隨著溫室氣體在大氣中積聚,地球表面經歷了明顯的變暖。 從大約2000到現在,AMOC處於更快的階段,北大西洋的熱量下降已經消除了地球表面的多餘熱量並將其儲存在海洋深處。

“我們在深度上有大約一個週期的觀察,因此我們不知道它是否是周期性的,但基於表面現象,我們認為它很可能是周期性的,”Tung說。

新論文支持作者之前的研究表明,自2000以來,觀測表明地表變暖減緩,熱量在大西洋深處積累。 新的研究表明,這是大西洋傾覆環流處於快速階段的同一時期。

Tung說,最近對拉布拉多海密度的測量表明,週期開始發生變化。 這意味著在未來幾年內,AMOC將不再將溫室氣體所捕獲的多餘熱量輸送到北大西洋深處。

“好消息是指標顯示大西洋推翻流通的放緩正在結束,所以我們不應該擔心這一潮流將很快崩潰,”董建華說。 “壞消息是未來幾十年表面溫度可能會更快地上升。”

該論文出現在 性質.

其他作者來自中國海洋大學和青島海洋科學與技術國家實驗室。 美國國家科學基金會,中國自然科學基金會,中國國家重點基礎研究計劃,以及弗雷德里克和朱莉婭萬捐贈教授資助了這項研究。

資源: 華盛頓大學

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