气候变化会让强大的湾流消失吗？

他们的研究最近发表在《自然》杂志上，研究结果表明，未来气候变化导致的风力减弱可能会削弱湾流。这种变化将减少流向欧洲的热带热量，从而有可能使欧洲大陆降温，并使北美洲的海平面上升。

沿阿姆斯特朗号考察船右舷栏杆存放的取芯桶。图片来源：克里斯托弗-格里纳 伍兹霍尔海洋研究所 关于湾流动力学的历史见解

墨西哥湾流是一股沿美国东海岸流淌的表层洋流，它携带着温暖的热带海水，横穿大西洋到达欧洲。这些海水向大气释放热量，使欧洲变暖。

研究人员发现，在上一个冰河时期，冰原覆盖了北半球的大部分地区，该地区更强的风导致了更强更深的湾流。然而，尽管湾流更强，但总体而言，地球仍然比今天寒冷得多。 阿姆斯特朗号多钻井平台

阿姆斯特朗号考察船船尾的多管钻机。资料来源：Alice Carter-Champion 博士

"我们发现，在上一个冰河时期，由于北大西洋亚热带地区的风力较强，湾流的强度要大得多。因此，尽管地球上的其他地区要冷得多，但湾流仍将大量热量向北输送。我们的研究还凸显了湾流对未来风型变化的潜在敏感性。例如，如果未来风力减弱，就像最近一项利用气候模型进行的研究显示的那样，这可能意味着湾流减弱，欧洲变冷，"主要作者杰克-沃顿博士（伦敦大学洛杉矶分校地理学教授）说。

湾流也是庞大的大西洋经向翻转环流（AMOC）的一部分，该环流由北大西洋副极地的深水形成（冷却导致表层水变得浓密并下沉）和风共同驱动。科学家们曾担心气候变化会削弱 AMOC，因为从格陵兰岛涌出的融化冰川水可能会破坏深水形成，阻止温暖的热带海水到达欧洲，从而使欧洲大陆降温。 

阿姆斯特朗号考察船船尾的多管钻机特写。多孔钻机用于采集最近沉积的约 50 厘米沉积物，其中包括水/沉积物界面的最上层。

风力减弱和深水形成减少的共同作用会大大削弱湾流。如果 AMOC 崩溃--这被认为是不太可能发生但未来有可能发生的情况--欧洲气温将下降 10 到 15 摄氏度，对大陆农业和天气模式造成严重破坏，而湾流风力驱动部分的减少将进一步加剧这种情况。

共同作者马克-马斯林教授（伦敦大学洛杉矶分校地理学教授）说："人们并不总是认识到洋流在地球周围传递热量和塑造气候方面的作用。矛盾的是，气候变暖可能会破坏 AMOC，从而使欧洲大部分地区降温。我们的新研究补充了这一认识，并表明驱动湾流的风力减弱可能会减少热量循环，从而进一步影响欧洲大陆。"

最近从西北大西洋哈德逊峡谷取回的长沉积岩芯特写。

虽然AMOC及其组成洋流（包括湾流）有时被称为一个巨大的传送带，但这项研究强调了该系统的复杂性，洋流的每一部分都能对气候变化做出自己独特的反应。

这项研究的共同作者大卫-索纳利教授（伦敦大学洛杉矶分校地理学教授）说："与其用既有的传送带比喻，不如把 AMOC 视为一系列相互关联的环流。这里有亚热带环流--湾流就是其中的一部分，还有一个副极地环流，它将热量进一步向北输送到北极。我们的研究结果表明，在上一个冰河时期，副热带环流比现在更强，而副极地环流则被认为更弱。因此，在研究人为气候变化和 AMOC 时，我们需要考虑这些不同部分可能发生的变化，以及各自对气候的影响。 

(从左至右）Jack Wharton 博士、Alice Carter-Champion 博士和 David Thornalley 教授（均为加州大学洛杉矶分校教授）正在检查最近由阿姆斯特朗号考察船上的多探头取回的沉积物岩芯。资料来源：Alice Carter-Champion 博士

为了评估史前湾流的强度，研究人员与马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所的研究人员合作，分析了有孔虫--生活在海洋底部的微生物的化石遗骸，这些化石是从北卡罗来纳州和佛罗里达州海岸打捞上来的沉积岩芯中提取的。

研究人员发现，从墨西哥湾流下不同地点的沉积岩芯中可追溯到上一个冰河时期的层中提取的有孔虫具有同位素特征（氧-18 与氧-16 的比率，该比率受温度和盐度的共同控制），表明当时的墨西哥湾流比现在深一倍，流速也快一倍。

编译自/scitechdaily