研究發現冰蓋融化可能不會讓海洋環流發生變化

根據威斯康星大學麥迪遜分校的科學家領導的新研究,大多數總結出的對我們氣候未來的模擬可能對北極冰融化作為海洋環流突然變化的一個原因被認為過於敏感。氣候科學家認為,大西洋經向翻轉環流(或AMOC)是通往地球氣候災難的最大轉折點之一。

大西洋洋流就像一條傳送帶,將溫暖的熱帶表層水向北傳送,將較冷、較重的深層水向南傳送。華盛頓大學麥迪遜分校氣候研究中心的副科學家Feng He說:”我們一直被教導要把它想象成一個傳送帶–甚至現在的初中和高中都是這樣教的–當淡水從冰雪融化中進來時,它就會關閉。”然而,在以前工作的基礎上,他說研究人員正在修改他們對AMOC和來自極地融冰的淡水之間關係的理解。

研究發現冰蓋融化可能不會讓海洋環流發生變化

在過去,AMOC的停滯伴隨着突發的氣候事件,如Bølling-Allerød變暖,一個延續14500年的全球溫度上升。他在2009年作為華盛頓大學麥迪遜分校的研究生時,利用他的一個氣候模型成功地再現了那個事件。

“這一研究成功再現了古氣候記錄中看到的大約14700年前的突然變暖,”現在的何說。”但是我們的準確性並沒有持續到那個突然變化的時期”。相反,當地球的溫度在這次突然變暖后冷卻,然後再次上升到過去一萬年的新高點時,2009年的模型卻無法跟上步伐。模擬的地球北部地區的變暖與地質氣候檔案(如冰芯)中看到的溫度上升不一致。

在本周發表在《自然-氣候變化》雜誌上的一項研究中,他和俄勒岡州立大學的古氣候學家Peter Clark描述了一個新的模型模擬,它與過去一萬年的溫暖相匹配。他們是通過取消大多數科學家認為阻礙或關閉AMOC的觸發因素而做到這一點的。

地球表面的溫度變暖導致北冰洋的海冰和格陵蘭冰蓋融化,將淡水釋放到海洋中。科學家們普遍認為,淡水的湧入破壞了北大西洋的密度差異,使AMOC北上的水下沉並轉向南方。”問題是,”He說,”是地質氣候數據的問題。”儘管氣候記錄顯示了大量的淡水,這些淡水來自北美和歐洲上空的冰原的最後融化,但AMOC幾乎沒有變化。因此,他從他的模型中刪除了淡水洪水的假設。”如果沒有淡水的到來使模型中的AMOC變慢,我們得到的模擬與氣候記錄中的溫度數據有更好、更持久的一致性。”他說:”重要的結果是,根據數據和模型,AMOC似乎對淡水強迫的敏感度比長期以來認為的要低。”

這對於評估AMOC將如何應對未來冰雪融化帶來的淡水增加的氣候模型來說特別重要。未來大氣中二氧化碳的增加導致的全球變暖會融化海冰,而來自融化的冰的淡水被認為會導致AMOC減弱。

AMOC急劇減弱的廣泛後果包括北美東海岸的海平面迅速上升,歐洲上空的降溫可能擾亂農業,亞馬遜雨林乾涸和亞洲季風的中斷。新的建模研究預計AMOC強度的減少要小得多,但這並不排除突然變化的可能性。

研究人員表示:”我們建議,在這個挑戰得到解決之前,應該謹慎地看待任何模擬的來自淡水強迫的AMOC變化。我們不能確定為什麼AMOC在過去會關閉。但我們可以肯定它確實發生了變化。而且它可以再次改變。”

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