冰层变薄可能导致全球洋流陷入混乱

摘要:

北极的主要洋流——博福特环流,由于气候变暖而正在迅速变化——这可能引发连锁反应,破坏墨西哥湾流背后的系统——大西洋经向翻转环流 (AMOC)。科学家警告称,融化的海冰可能达到临界点,导致环流向北大西洋释放大量淡水。

如果发生这种情况,AMOC 可能会减弱或崩溃,从而彻底改变整个北半球的天气模式,尤其是欧洲。新的模型预测表明,紧急减排对于避免这种危险的转变至关重要。

AMOC(大西洋经向翻转环流)的潜在减弱已成为气候科学家关注的一大问题。然而,随着该系统接近可能的临界点,其确切后果以及何时可能发生仍不确定。

为了更好地了解这些风险,哥德堡大学气候学家 Céline Heuzé 与德国研究人员 Marylou Athanase 和 Raphael Köhler 合作,研究北冰洋主要洋流——波弗特环流的未来。该洋流位于阿拉斯加和加拿大北部的波弗特海,在北极气候系统中发挥着关键作用。

北极海冰变薄最终可能会对 AMOC 产生影响,需要进行更多研究来更好地了解北极海冰减少与 AMOC 之间的联系。图片来源:阿尔弗雷德·韦格纳研究所 / Stefan Hendricks

博福特环流就像一个巨大的水库,储存和释放淡水。它的影响范围超出北极,影响到北大西洋的海洋状况。

但北极地区气温上升导致该地区的海冰迅速变薄。海冰通常起到隔热作用,使海洋保持凉爽。随着海冰消失,更多的热量到达海洋表面,加速变暖并导致冰进一步融化。在过去二十年里,波弗特海的淡水含量增加了 40%。

北冰洋的博福特环流如今拥有大量淡水。如果环流因气候变化而减弱,它将释放淡水,这些淡水可能会淹没北大西洋并对 AMOC 产生影响。图片来源:Alfred Wegener Institute/Marylou Athanase

气候学家密切监测的关键海洋环流系统之一是大西洋经向翻转环流 (AMOC)。该系统包括著名的墨西哥湾流,由大西洋中庞大的洋流网络组成。它是由水密度差异驱动的:来自热带的温暖咸水沿着表面向北流动,到达高纬度地区时冷却,变得更密集,然后下沉。然后这些较冷、较深的水流回南方,形成一个连续的环路,有助于调节整个大西洋地区的气候。

哥德堡大学的 Céline Heuzé 正在研究深海在气候变化中的作用和脆弱性,尤其是其变薄的海冰覆盖的影响。图片来源:Malin Arnesson

“这项研究的结果让我们担心该地区海冰的减少可能导致 AMOC 崩溃的临界点,”哥德堡大学气候学高级讲师、深海和海冰专家 Céline Heuzé 说。

在这项研究中,研究人员仅使用能够准确代表波弗特环流的全球气候模型进行预测。气候模型是地球气候系统(大气、海洋、陆地和冰)的计算机模拟。气候模型用于重建过去的气候或预测未来的气候。

“如果不紧急减少温室气体排放,这一预测表明,博福特环流将减弱并释放其目前所含的淡水。这些淡水随后可能会到达北大西洋,并可能对 AMOC 产生负面影响,”德国阿尔弗雷德韦格纳研究所研究员、该研究的第一作者 Marylou Athanase 说道。

AMOC 是墨西哥湾流的一部分,它对斯堪的纳维亚半岛的气候至关重要,因为它将暖水输送到北半球的高纬度地区。研究人员现在想更深入地研究北极海冰减少和 AMOC 减弱之间的联系在未来会如何发展。

编译自/ScitechDaily

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