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全球海洋传送带濒临崩溃,科学家预测翻转环流将提前减弱

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一项新近的研究发现,地球上一个至关重要的系统——全球海洋传送带——可能正接近崩溃的边缘。科学家们发出警告,若不迅速采取应对措施,其潜在影响将波及全球气候乃至整个地球生态。这项研究发表于《自然地球科学》。

这个宏大的海洋循环系统,尤其是大西洋经向翻转环流(AMOC),在全球气温调节和气候模式中扮演着核心角色,对西欧等地区气候有着显著的调节效果,使得这些地区冬季的气候相对温和。但是,最新的研究指出,与过去一千年相比,AMOC已经放缓减弱,这一变化主要是由全球变暖以及格陵兰岛和加拿大冰川融水的大量流入所引起的。

大西洋经向翻转环流AMOC放缓的后果
大西洋经向翻转环流(AMOC)是一个巨大的海洋水流系统,涉及温暖的表层水和冷水的垂直和水平运动。在赤道附近的热带大西洋,温暖的表层水(如墨西哥湾流)向北流动,为西欧和北美东海岸带来温暖的气候。在北大西洋,这些温暖的表层水释放热量后变冷变咸,密度增加,然后下沉形成深层水,向南流动回到赤道。AMOC将热带地区的热量输送到高纬度地区,对北大西洋沿岸地区的气候有显著的调节作用,使得这些地区的气候比同纬度的其他地区更为温和。如果AMOC减弱或停止,可能会导致北大西洋地区气候变冷,同时可能影响全球气候模式,包括极端天气事件的增加。

研究人员指出,大西洋经向翻转环流(AMOC)现在比过去1000年来的任何时候都要弱。随着缓慢的洋流难以保持其速,其后果可能会引发整个欧洲出现更严酷的冬天,并改变降雨模式,从而破坏全球生态系统。研究人员预测,在全球变暖2°C的情况下,AMOC 可能会比七十年前的水平减弱多达三分之一。这将给气候和生态系统带来巨大变化,包括南半球变暖更快,欧洲冬天更寒冷,北半球热带季风减弱。这种突然的转变不仅表明气候模式发生了变化,而且对农业和生物多样性造成了潜在的危机,而这是地球上生命的基本要素。

自工业革命以来,地球气温上升了1.5°C,风险从未如此之高。北极地区的变暖速度快了近四倍,导致冰层迅速融化及海平面上升,并可能进一步破坏洋流的稳定。研究小组指出,自2002年以来,格陵兰岛损失了5.9亿吨冰。所有流入亚北冰洋的淡水融水都比咸海水轻,所以下沉的幅度没有那么大。这会干扰来自大西洋的深海冷水向南流动,削弱了墨西哥湾暖流,而正是这股洋流让英国的冬天变得温和。

全球连锁反应
墨西哥湾流是大西洋经向翻转环流的一部分,它将温暖的表层水从热带大西洋输送到北大西洋。如果墨西哥湾流减速,可能会对气候和环境产生一系列影响。首先,墨西哥湾流对西欧和北美东海岸的气候有显著的调节作用。如果湾流减速,这些地区可能会经历更冷的冬季和更凉爽的夏季,导致气候模式的变化。同时,墨西哥湾流的变化可能会影响全球气候模式,包括极端天气事件的频率和强度。湾流的变化还会影响海洋生物的分布和迁徙模式,特别是那些依赖温暖水域的物种,而海洋生物分布的变化可能会对渔业产生影响,影响渔业资源的可持续性。

研究人员解释说:“新研究表明,格陵兰冰盖和加拿大北极冰川的融水是气候难题中缺失的一块。”而当他们在模拟中加入这些融水时,海洋环流的减缓就说得通了。这项研究证实,自20世纪中期以来,大西洋翻转环流一直在放缓。

新研究还表明,北大西洋和南大西洋的联系比以前想象的要紧密。海洋某一部分的变化可以迅速影响到遥远的地区。当海洋环流强劲时,它将大量热量传递到北大西洋。但当它减弱时,格陵兰岛以南的海洋表面不会变暖那么多,导致“暖洞”。与此同时,南大西洋最终会储存更多的热量和盐分。

时间并不站在我们这一边
研究人员透露:“模拟显示,在不到20年的时间里,南大西洋就能感受到北大西洋的变化。”这意味着环流减速放缓的影响正在以比我们想象的更快的速度蔓延。气候预测表明,到2060年,大西洋翻转环流将减弱30%,而且这还没有考虑到所有额外的融水。

该研究指出:“格陵兰冰盖将在未来一个世纪继续融化,可能导致全球海平面上升约4英寸。如果这些额外的融水纳入气候预测,翻转环流将减弱得更快。翻转环流可能到2040年就会减弱30%。这比最初预测的早了20年。”

(注:本文仅代表资讯,供读者参考,不代表平台观点。)

编译 | Sara
审核 | Daisy
排版 | 绿叶

参考资料略