关键洋流60年后依然强劲有力

根据伍兹霍尔海洋研究所的一项研究，对地球气候至关重要的AMOC在过去60年中一直保持稳定。 先进的方法显示它没有明显衰退，这对以前的研究提出了挑战。 虽然海洋在气候变化下的未来稳定性仍不确定，但我们仍有时间采取行动。

以往的 AMOC 研究依赖于海面温度数据。 CTD 罗盘装置通过采集不同深度的水样来测量海洋的电导率、温度和深度，使模型比以往更加精确。 图片来源：伍兹霍尔海洋研究所

地球 71% 的表面被水覆盖，因此深受海洋及其运动的影响。 大西洋经向翻转环流（AMOC）是这一动态系统中的关键角色，它是大西洋中相互连接的洋流网络。 在风和海洋密度差异的共同驱动下，AMOC 在全球范围内进行水循环，重新分配热量、水分和养分，同时在调节地球气候和天气系统方面发挥着至关重要的作用。

随着气候变化的加速和大气变暖，科学家们越来越担心极地冰盖融化产生的淡水会严重破坏--甚至使 AMOC 崩溃。 虽然下降会对全球产生严重影响，但崩溃则是灾难性的。 然而，AMOC 的长期未来仍不确定。 为了解决这一不确定性，伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）的研究人员转向过去，分析历史数据，以更好地了解这一重要海洋环流系统的潜在轨迹。

科学家们在Nature Communications上发表的一篇新论文中发现，AMOC在过去60年中没有下降。 作者尼古拉斯-福卡尔（Nicholas P. Foukal）是世界卫生组织物理海洋学兼职科学家和佐治亚大学助理教授；延斯-特哈尔（Jens Terhaar）是世界卫生组织物理海洋学附属科学家和伯尔尼大学高级科学家；莱纳斯-沃格特（Linus Vogt）是世界卫生组织物理海洋学访问学者，他开始从事这项研究时在世界卫生组织物理海洋学访问，现在是索邦大学LOCEAN的科学家。

为了重建 AMOC，研究人员研究了海气热通量，也就是从海洋到大气的热交换。 当 AMOC 变强时，北大西洋上空会有更多的热量从海洋释放到大气中。 资料来源：伍兹霍尔海洋研究所

福卡尔说："我们的论文指出，大西洋倾覆现象尚未衰退。这并不能说明它的未来，但似乎还没有发生预期的变化。"

他们的研究结果与之前的工作形成了鲜明对比，尤其是他们的研究中引用的一篇2018年的论文，该论文报告说，AMOC在过去70年中有所下降。 特哈尔说："我们已经了解到，海表温度并不像最初想象的那样有效。"特哈尔作为博士后科学家开始在世卫组织海洋研究所领导这项研究，并在伯尔尼完成了这项工作。

为了解决不确定性问题，特哈尔和研究小组依靠世界气候研究计划制作的气候-地球模型耦合模型相互比较项目（CMIP）的新数据。 他们使用了 24 个不同的 CMIP 模型，发现最新的地表温度数据并不能准确地重建 AMOC。 为了更进一步，研究人员采用了另一种测量方法：海气热通量，即从海洋到大气的热量交换。 当 AMOC 变强时，北大西洋上空会有更多的热量从海洋释放到大气中。

作者利用 CMIP 模型得出了这一 AMOC 代用指标，然后将其应用于观测数据。 北大西洋表面热通量的最佳数据来自再分析产品，这些产品将直接观测数据纳入模型，类似于天气预报的工作方式。 该研究的作者重点使用了两套可追溯到 20 世纪 50 年代末的再分析数据来重建 AMOC。

沃格特说："根据研究结果，AMOC比我们想象的更加稳定。这可能意味着 AMOC 并不像之前所说的那样接近临界点。"

论文指出，北大西洋的海气热通量异常与 AMOC 密切相关，"从 1963 年到 2017 年，十年平均 AMOC 并未减弱"。 由于有许多过程会导致 AMOC 年际之间的巨大变异，因此在这些时间尺度上，海气热通量和 AMOC 的相关性最强，而不是年平均值。

Foukal说："目前几乎一致的看法是，大西洋翻转在未来将放缓，但是否会崩溃仍有待商榷。这项工作表明，在我们达到这个潜在的临界点之前，仍有时间采取行动。"

与所有基于代用指标的重建一样，也存在局限性和注意事项。 作者们指出，对海气热通量的直接测量还很少，因此再分析产品包含很大的不确定性。 然而，尽管存在这些局限性，"过去 60 年中 AMOC 的下降"，Terhaar 总结道，"似乎不太可能"。

编译自/ScitechDaily