越来越多的证据表明,洋流正在放缓—— 洋流变化预示400年后发生气候巨变

2020-10-12 16:12:05 来源:随便吧天气频道 责任编辑:tianqi.95447.com

在大西洋,一条巨大的“传送带”将赤道温暖的海水从热带地区带入北大西洋,它们在那里冷却下沉,然后向南回到深海。

 

  这条“传送带”便是洋流,这种环流形式在全球气候中扮演着重要人物,调理着北极、欧洲和世界各地的气候形式。

 

  越来越多的证据表明,洋流正在放缓。一些科学家忧虑,它可能会发生严重影响,比如导致欧洲气温骤降,美国东海岸水域变暖,可能会危害渔业,加重飓风。假如没有来自赤道的温暖海水,高纬度地区可能会呈现难以想象的冰冷。2004年的电影《后天》正是夸张描绘了这种潜在影响。结果尽管可怕,可是它多久会到来?这一直是研讨的难点。最近宣布在《天然通讯》杂志上的一项新研讨,深入探讨了假如洋流持续衰弱,这些改变会以何种速度发生效果。

 

  哥伦比亚拉蒙特-多尔蒂地球观测站的科学家与挪威研讨中心合作,展开了这项研讨,初次准确确认曩昔海洋传送带的改变与首要气候改变之间的效果时刻。

 

  研讨小组研讨了洋流形式的一个关键目标,即大西洋经向翻转环流(AMOC)。他们瞄准了水从表面下沉到北大西洋底部的一个区域。研讨证明,早在13000年前的一次大寒潮之前,AMOC开端削弱,而在11000年前突然变暖之前的400年左右,它又开端加强。

 

  很明显,海洋供给了明确的气候先兆,就像警告标志相同。首要作者弗朗西斯科·穆奇提耶洛说。到目前为止,很难确认曩昔洋流改变是发生在上一次气候骤变之前仍是之后。为了克服应战,研讨小组钻取了挪威海底堆积岩芯、斯堪的纳维亚半岛南部的湖泊堆积岩芯和格陵兰岛的冰芯,从中找寻数据。

 

  科学家通常依托放射性碳(碳14)确认堆积物的年纪,测量化石中有多少碳14残留能够揭示生物死亡的时刻,以及周围堆积物的年纪。但是,碳14是在大气中发生,进入海洋则需求时刻,这种关系在海洋堆积物中就变得奇妙了。当抵达水体底部的生物体时,碳14可能已经有几百或几千年前史了。因而,研讨小组需求有用方法来确认海洋堆积层的年代。

 

  他们测量了邻近湖泊堆积物芯中的碳14。湖泊的古老岩层中有一些腐烂植物,这些植物直接将碳14从大气中吸出,然后协助科学家们找出每个湖泊堆积层的年纪。然后他们将湖泊堆积物核心层与海洋核心层进行匹配。 接下来,他们比较了海洋堆积物的实践年纪和从深海碳14测量到的年纪;两者之间的差异使他们估算出大气碳14抵达海底需求多长时刻。换句话说,它揭示了水下沉速度有多快。这一进程被称为“深水构成”,它对于保持AMOC的循环至关重要。

 

  最终一个难题是分析格陵兰岛的冰芯。科学家对冰芯中铍-10的测量协助他们准确地将冰芯与碳14记载联系起来,并将两组数据放在同一个时刻线上。这使他们总算能够比较海洋环流改变和气候改变之间的顺序。

  通过对三个冰芯的数据进行比较,科学家发现,大约13000年前,在地球最终一次大寒潮——新仙女木时期,AMOC变弱了。在寒潮来袭前400年左右,海洋环流开端减缓。一旦气候开端改变,格陵兰岛上空的温度敏捷下降了约6℃。

 

  在那次寒潮结束时也呈现了类似的情况。在大气开端急剧升温之前400年,洋流开端加强,从冰河年代过渡出来。一旦冰川衰退开端,格陵兰岛敏捷升温——在短短几十年内,其平均温度上升了约8℃,导致北大西洋冰川消融,海冰大幅减少。

 

  最近的证据表明,AMOC在150年前开端再次削弱。但是,现在的情况与上次有很大不同。穆奇提耶洛说:“那时全球的温度要低得多,冬季的海冰延伸得很远,海洋结构也会有很大的不同。此外,曩昔AMOC的削弱比今日的趋势更具戏剧性。”