气候变化是否应该归咎于较慢的大西洋环流

气候变化是否应该归咎于较慢的大西洋环流

根据一项新的研究,全球变暖并不是大西洋巨大环流模式放缓的原因,实际上,大西洋是未来几十年将影响气温的常规,数十年周期的一部分。

海洋学家们对大西洋环流的长期稳定性感到担忧,之前的研究表明,在过去十年中,它已经大幅放缓。

“气候科学家们预计,在全球变暖的情况下,大西洋推翻环流会长期下降,但我们只能自4月2004以来直接测量其强度。 自那时以来测量的下降幅度比预期的要大10倍,“华盛顿大学应用数学教授兼大气科学辅助任务的通讯作者Ka-Kit Tung说。

气候变化是否应该归咎于较慢的大西洋环流顶部面板显示自1950以来全球平均表面温度变化,有两个较慢的变化周期和一个从1975到2000的快速变暖期。 下图显示了大西洋翻转环流的强度。 蓝色(和右边的紫色)曲线是45N以北的盐度,是AMOC强度的间接量度或代理。 绿色曲线是AMOC的既定代理。 (图片来源:Ka-Kit Tung / U.Washington)

“许多人都把注意力集中在它正在迅速下降的事实上,并且如果趋势继续下去,它将会超过一个临界点,带来诸如冰河时代之类的灾难。 事实证明,在不久的将来,这一切都不会发生。 快速反应可能是自然循环的一部分,有迹象表明衰退已经结束。“

一个巨大的循环

结果对地表变暖有影响。 当前的速度决定了表面热量传递到更深的海洋的程度,更快的循环将为更深的大西洋带来更多的热量。 如果电流减慢,那么它将储存更少的热量,并且地球将可能看到空气温度比2000以来的速度更快地上升。

“如果二氧化碳增加一定量,全球气候模型可以预测长期会发生什么,但他们目前缺乏预测未来几十年表面变暖的能力,这需要了解多余的热量被困多少通过温室气体被海洋吸收,“董建华说。

大西洋经向翻转环流(AMOC)是一种输送带,可将大西洋的地表水带到北方; 从那里开始,较重的咸水从北极附近的拉布拉多和北欧海域一直沉入并返回,一直向南到达南大洋。 大多数人对地表发生的事情感兴趣 - 墨西哥湾流和相关的大西洋洋流带来温暖的北水,给西欧带来温和的气温。

气候变化是否应该归咎于较慢的大西洋环流这些线显示了衡量大西洋翻转环流强度的不同方法。 直接监控仅在2004中开始,因此需要其他海洋测量来将数据集扩展回1950。 (图片来源:Ka-Kit Tung / U.Washington)

但新文件认为,从气候角度看,最重要的一步是接下来会发生什么。 在北大西洋,来自热带地区的咸水几乎一英里(1,500米)。 就像它一样,它带着热量离开表面。

“坏消息是未来几十年表面温度可能会更快地上升。”

AMOC强度的变化会影响大气中的热量。 这项新研究结合使用了Argo浮标数据,基于船舶的温度测量数据,潮汐记录,可以显示温水凸起的海面高度的卫星图像,以及最近对AMOC本身进行的高科技跟踪,以表明其强度波动为大致60至70年的自我强化循环的一部分。

当电流更快时,更多温暖咸咸的热带水流向北大西洋。 多年来,这导致更多的冰川融化,最终淡水使地表水更轻,更不容易下沉,减缓了电流。

当AMOC处于缓慢阶段时,北大西洋变冷,冰融化速度减慢,最终淡水融化源干涸,较重的咸水再次下降,加速整个循环。新研究认为,电流并没有崩溃,而只是从快速阶段过渡到较慢阶段 - 而这对于地表加热有影响。

期待过去预测未来

从1975到1998,AMOC处于缓慢阶段。 随着温室气体在大气中积聚,地球表面经历了明显的变暖。 从大约2000到现在,AMOC一直处于更快的阶段,北大西洋的热量下降已经消除了地球表面的多余热量并将其储存在海洋深处。

“我们在深度上有大约一个周期的观察,因此我们不知道它是否是周期性的,但基于表面现象,我们认为它很可能是周期性的,”Tung说。

新论文支持作者之前的研究表明,自2000以来,观测表明地表变暖减缓,热量在大西洋深处积累。 新的研究表明,这是大西洋翻转环流处于快速阶段的同一时期。

Tung说,最近对拉布拉多海密度的测量表明,周期开始发生变化。 这意味着在未来几年内,AMOC将不再向北大西洋深处输送更多被温室气体捕获的多余热量。

“好消息是指标显示大西洋推翻流通的放缓正在结束,所以我们不应该担心这一潮流将很快崩溃,”董建华说。 “坏消息是未来几十年表面温度可能会更快地上升。”

该文件出现在 自然.

其他作者来自中国海洋大学和青岛海洋科学与技术国家实验室。 美国国家科学基金会,中国自然科学基金,中国国家重点基础研究计划以及弗雷德里克和朱莉娅万捐赠教授资助了这项研究。

来源: 华盛顿大学

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