哥本哈根大學(xué)新預(yù)測：大西洋洋流或?qū)⒃诒臼兰o(jì)中葉崩潰

近日，在一項(xiàng)發(fā)表于《自然-通訊》的新研究中，哥本哈根大學(xué)尼爾斯·玻爾研究所和數(shù)學(xué)科學(xué)系的研究人員預(yù)測，如果繼續(xù)按照當(dāng)前的溫室氣體排放水平，目前在熱帶地區(qū)和大西洋最北端區(qū)域之間重新分配冷熱和降水的重要洋流：大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流(AMOC)可能將在本世紀(jì)中葉崩潰。這項(xiàng)新研究的結(jié)論與政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）的最新報(bào)告相矛盾。

海洋環(huán)流是地球物質(zhì)和能量再分配的主要方式。高緯度地區(qū)冰冷、含鹽量高的海水流向低緯度地區(qū)，低緯度的高溫洋流則向高緯度流動(dòng)，對(duì)地球熱量進(jìn)行再分配。其中，大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流，將“熱水”送往北大西洋，對(duì)歐洲有著至關(guān)重要的影響，它的崩潰可能會(huì)導(dǎo)致歐洲經(jīng)歷氣候更極端的冬天。

圖源：Pixabay/CCO Public Domain

研究人員使用先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)工具以及過去150年的海洋溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算出大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流(AMOC)或溫鹽環(huán)流的洋流將在2025年至2095年之間面臨崩潰，其確定性為95%。這很可能在34年后的2057年發(fā)生，并可能導(dǎo)致重大挑戰(zhàn)，特別是熱帶地區(qū)變暖和北大西洋地區(qū)風(fēng)暴增加。

“AMOC崩潰可能會(huì)對(duì)地球氣候產(chǎn)生非常嚴(yán)重的后果，例如，改變?nèi)驘崃亢徒邓姆植挤绞健Ｄ釥査埂げ栄芯克谋说谩さ咸厝R夫森（Peter Ditlevsen）教授說:“隨著全球整體變暖，熱浪更頻繁地發(fā)生，AMOC的關(guān)閉將導(dǎo)致熱帶地區(qū)變暖加劇，那里的氣溫上升已經(jīng)導(dǎo)致了生活條件的挑戰(zhàn)?！?/p>

“我們的研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了盡快減少全球溫室氣體排放的重要性?！?/p>

這一計(jì)算結(jié)果與IPCC最新報(bào)告的信息相矛盾，該報(bào)告基于氣候模式模擬，認(rèn)為本世紀(jì)不太可能出現(xiàn)溫鹽環(huán)流的突變。

早期預(yù)警信號(hào)

研究人員的預(yù)測是基于對(duì)洋流變得不穩(wěn)定時(shí)所表現(xiàn)出的早期預(yù)警信號(hào)的觀察。這些溫鹽環(huán)流的早期預(yù)警信號(hào)以前已經(jīng)報(bào)道過，但直到現(xiàn)在，統(tǒng)計(jì)方法的不斷發(fā)展才使預(yù)測崩潰何時(shí)會(huì)發(fā)生成為可能。

研究人員分析了1870年至今北大西洋某一特定區(qū)域的海面溫度。這些海面溫度在過去15年才得以直接測量。

哥本哈根大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)系的Susanne Ditlevsen教授解釋說:“使用新的和改進(jìn)的統(tǒng)計(jì)工具進(jìn)行計(jì)算，可以對(duì)溫鹽環(huán)流最有可能發(fā)生崩潰的時(shí)間進(jìn)行更可靠的估計(jì)，這是我們以前無法做到的?！?/p>

自上一個(gè)冰河期以來，溫鹽環(huán)流一直以目前的模式運(yùn)行，當(dāng)時(shí)環(huán)流確實(shí)崩潰了。在冰期氣候條件下，AMOC正常的狀態(tài)和崩潰狀態(tài)之間的氣候突變發(fā)生了25次，這就是最早在格陵蘭冰蓋的冰芯中觀察到的著名的丹斯加德-厄希格事件。在這些事件中，氣候變化是極端的，在10年內(nèi)變化了10-15攝氏度，而現(xiàn)在的氣候變化在一個(gè)世紀(jì)內(nèi)變暖了1.5攝氏度。

大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流(AMOC)是全球洋流系統(tǒng)的一部分。到目前為止，它占據(jù)了從熱帶到大西洋最北端地區(qū)的熱量再分配的最重要部分。在最北緯度地區(qū)，環(huán)流確保地表水轉(zhuǎn)化為向南的深層洋流。這種轉(zhuǎn)變?yōu)轭~外的地表水從赤道地區(qū)向北流動(dòng)創(chuàng)造了空間。因此，溫鹽環(huán)流對(duì)于維持北大西洋地區(qū)相對(duì)溫和的氣候至關(guān)重要。

此次研究沒有就AMOC變化的驅(qū)動(dòng)因素作出假設(shè)，但團(tuán)隊(duì)指出，在所研究的時(shí)間段內(nèi)，大氣二氧化碳濃度幾乎線性增長。但尚不能排除其他作用機(jī)制，也不排除崩潰部分發(fā)生的可能。

參考文獻(xiàn)：

1.https://www.nature.com/articles/s41467-023-39810-w

2.https://phys.org/news/2023-07-gloomy-climate-scientists-collapse-atlantic.html

3.Citation：
Ditlevsen P, Ditlevsen S. Warning of a forthcoming collapse of the Atlantic meridional overturning circulation[J]. Nature Communications, 2023, 14(1): 4254.

編譯：Sara

審核：Richard

編輯：Tommy