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北极海冰消退可影响大西洋海洋环流系统

来源:《自然·气候变化》   发布时间:2017年08月09日10:48
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  7月31日,英国南安普敦大学和美国耶鲁大学的科学家在《自然·气候变化》上发表研究称,北极海冰不仅仅是全球气候变化的一个被动响应器,在数十年的时间尺度上,海冰也可以主动影响世界最大的海洋环流系统之一——大西洋经向翻转环流(AMOC)。

  AMOC将海洋在低纬度地区获得的热量向高纬度海域输送,并在高纬度海域向大气释放热量,因此被称为热传输带。低纬度的表层海水可以通过这个“传输带”抵达北大西洋的高纬度地区,将温暖的洋流带过去,热的表面海水从热带经过传送带上部的分支向北流,从而替换向下流动的海水。在这个过程中,当海水流向北部时,海洋表层温水使高纬度地区的空气变暖,水温则变低且密度变大,低温海水下沉向南流过,再由深层洋流运动,将北大西洋冰冷的海水补偿到赤道低纬度地区。这是保持北美和欧洲气候稳定的一个洋流系统,也是调节地球气候的关键影响因子。

  “一般认为,如果海洋环流减弱,从低纬度海洋区域运输到高纬度的热量减少,海冰就会增加。但我们发现了另外一个被忽视的机制,即在数十年的时间尺度上,海冰也可以主动影响AMOC。”该研究主要作者之一亚历克谢·费多罗夫说。

  今年初的一项研究指出,AMOC并非如当前气候模式预测的那样稳定不变,在气候变暖的条件下,AMOC崩溃的可能性被大大低估了。“现在我们发现海冰与AMOC之间存在新的联系,在可能导致AMOC崩溃的机制中,海冰融化显然是重要因素之一。”该研究作者之一刘伟(音译)说。

  该研究利用综合气候模式进行模拟,并且开发出一种新的计算方法,用于计算随着时间变化,海洋环流对海表温度和盐度波动的敏感性。

  “在实验过程中,我们发现,北极海冰融化导致AMOC的潜在强度降低了30%至50%。” 费多罗夫说。

  从短期来看,近极地北大西洋的变化对AMOC影响最大,但在数十年的时间尺度上,对AMOC影响最大的是北极地区的变化。

  “我们认为,海冰消退等北极地区的变化是削弱北大西洋大规模海洋环流的原因。”该研究主要作者之一弗洛里安·西弗莱克说。

  (来源:《自然·气候变化》 编译:吴鹏 责任编辑:王若嘉)

  

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