气候将根本转变?专家警告:热通道可能关闭,洋流处于引爆点边缘

2021-03-02 19:47:56 环球科学大观

科学前沿观天下 笃学明理洞寰宇

稳定的大气环流与海洋洋流共同塑造了地球各地区的气候模式,对于我们所处地区的气候特征具有重要的维系作用。随着人类活动导致的气候变化影响,大气环流已经发生了深刻的变化并产生深远影响。令人担忧的是,科学家再度警告称:如今地球海洋洋流也可能处于“引爆点”的边缘,这将是极具毁灭性的现象

受到高度关注的是大西洋子午线(经圈)翻转环流(AMOC),它主要发生在格陵兰岛以东的副极地海域,这一洋流对于将热量从热带地区输送到北半球深处而言至关重要。如果大西洋子午线翻转环流消失,赤道附近的热量流向北半球的通道将被迫关闭,这对拥有全球近80%人口的北半球而言将是毁灭性的灾难。

新的研究表明,气候变化可能导致大西洋子午线转环流比我们想象中更快地消失!为了考虑格陵兰冰层快速融化——北大西洋淡水流入速度加快的现实,丹麦哥本哈根大学的物理学家约翰内斯·洛曼对现有的海洋气候变化模型进行了优化调整。该模型显示,AMOC消失临界点的关键在于地球升温和北极冰层融化的速度,因为消融的冰川淡水汇入大西洋后,会抵消AMOC环流的作用和影响。该研究已发表在《PNAS》上。

来自格陵兰岛的冷淡水涌入很可能阻止暖水向北蔓延。根据研究人员提出的新模型,全球温度的上升速度决定着大西洋子午线翻转环流何时触及消失的临界点,这一风险已经成为我们不得不面对的困扰。

AMOC的消失可能会直接导致北半球各地区气候模式发生根本性转变,对地球热量分布也将产生深远的影响。原本湿润的地区变得干旱少雨,沙漠地区的气候条件可能变得更加残酷。最严重的是,北方地区气温可能会骤降,迎来“小冰河时代”。届时,农业生产、生物多样性以及广大地区的经济稳定将受到颠覆。

洛曼认为,全球变暖引发的北极冰层融化速度是最需要考虑的问题,而非固定的临界点。因为一旦环流减弱至临界点处,就再也回不去了。换句话说,我们排出温室气体和格陵兰岛冰雪融化的速度,让我们在维系全球气候模式时几乎没有回旋余地。随着全球变暖的趋势愈加严峻,这是一个令人担忧的现象。

气候变化建模是非常复杂的,要考虑的因素太多。但无论如何,现有的趋势告诉我们气候危机是多么的紧迫:无论最终在北大西洋出现什么样的情况,减少温室气体排放的目标都必须尽可能提高标准并坚决执行。我们很可能已经没有任何回旋的余地了。

信息来源:Risk of tipping the overturning circulation due to increasing rates of ice melt, PNAS, March 2, 2021 118 (9) e2017989118.

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