海洋洋流的循環(huán)對區(qū)域氣候乃至全球氣候都有著深層次的影響
騰訊科技訊(Everett/編譯)據(jù)國外媒體報道,來自位于美國馬薩諸塞州伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)的海洋物理學(xué)家小組,與其他國際科學(xué)家團隊合作,確認(rèn)了在冰島深海流循環(huán)系統(tǒng)的存在,也進(jìn)一步證實了深層洋流活動對氣候變化以及其他無法預(yù)料的影響。相關(guān)的研究報告發(fā)表在八月的《自然地球科學(xué)》期刊上。
目前,在大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流(AMOC)的影響下,對北半球以及北歐氣候產(chǎn)生了較大的影響,而出現(xiàn)在冰島北部的環(huán)流則是北大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流的重要組成部分,其又被稱為“大西洋傳送帶”,是調(diào)節(jié)地球氣候的關(guān)鍵影響因子。該環(huán)流在大西洋上層海水中向北運動,下層海水的流向則相反。其之所以作為我們地球上重要的海洋環(huán)流,且關(guān)乎到北大西洋或者北歐乃至全球的氣候變化,是因為低緯度的表層海水可以通過這個“傳送帶”抵達(dá)北大西洋的高緯度地區(qū),將溫暖的洋流帶過去,再由深層洋流運動,將北大西洋冰冷的海水補償赤道低緯度地區(qū)。
而北大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流所體現(xiàn)的北大西洋低緯度-高緯度洋流活動,其一個關(guān)鍵性的因素是丹麥海峽溢流水的強度,其與法魯海峽溢流水共同組成了北大西洋深層海水交換的重要來源,也體現(xiàn)著格陵蘭-蘇格蘭海脊溢流水強度,也就是說,該環(huán)流將低密度與高密度的海水通過格陵蘭-蘇格蘭海脊進(jìn)行交換。
多年來,該環(huán)流也被認(rèn)為是丹麥海峽溢流水的主要部分,與丹麥海峽溢流水相鄰的格陵蘭島就存在著另一支東格陵蘭流。這支洋流不僅使北冰洋的海水由位于東格陵蘭島的弗拉姆海峽流出,同時也產(chǎn)生了沿著格陵蘭島西部海岸線流動的西格陵蘭洋流。然而,這一觀點現(xiàn)在被兩位來自冰島的海洋學(xué)家所質(zhì)疑,因為他們發(fā)現(xiàn)了一個深層的海底暗流由沿著冰島的大陸坡向南流動。他們將其命名為北冰島洋流(NIJ),推測其是溢流水的重要的補給成分。
兩位科學(xué)家通過對丹麥海峽長達(dá)一年的量化監(jiān)測,將其與東格陵蘭洋流區(qū)別開來,同時也在冰島海域收集數(shù)據(jù),精確確定北冰島洋流的起源情況,綜合的數(shù)據(jù)分析已經(jīng)證實了沿著冰島的大陸坡向南流動的洋流不僅是丹麥海峽溢流水主要貢獻(xiàn)水體,更是這“最密集溢流水”的主要來源。這兩位海洋學(xué)家對北冰島流的研究報告在今年的八月刊登在《自然地球科學(xué)》期刊上。
據(jù)伍茲霍爾海洋研究所的科學(xué)家羅伯特S-皮卡特(Robert S. Pickart)介紹:我們目前第一次全面研究并檢測了北冰島洋流(NIJ)的活動情況,我們的檢測數(shù)據(jù)表明,北冰島洋流(NIJ)確實將溢流水?dāng)y帶進(jìn)入丹麥海峽,其對丹麥海峽溢流水的貢獻(xiàn)有別于東格陵蘭洋流。進(jìn)一步的監(jiān)測顯示,北冰島洋流在丹麥海峽溢流水中占到了將近一半的總溢出量,并且在密度最高的部分幾乎全是北冰島洋流。羅伯特S-皮卡特同時也是本研究報告的作者之一。
海洋學(xué)家使用了一種數(shù)值模型假設(shè)北冰島洋流的活動位置,以及如何形成的機制,并且確定了新的范圍,這是一個新的理論觀點,質(zhì)疑了洋流交換是由溫暖的海水流向較冷的海水的理論,該研究同時也說明了,海洋環(huán)流對氣候變化的影響有著非常重要的作用。
然而,由于全球氣溫的持續(xù)上升,大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流循環(huán)正在逐漸放緩,這些都是氣候?qū)W家們所關(guān)注的。而如何利用洋流運動使局部地區(qū)的氣候出現(xiàn)變化呢?這些氣候?qū)W家建議可以增加在北大西洋的流冰數(shù)量,或者延緩大西洋低緯度與高緯度之間的洋流循環(huán),增加流入北大西洋的洋流流量,這樣大量的海水就能在北大西洋的高緯度地區(qū)凍結(jié),阻止海水的上下層之間的快速交換,這樣的結(jié)果,就可能使得北半球的氣候產(chǎn)生變化,平均溫度出現(xiàn)降低。
雖然這個情況比較難以現(xiàn)實,但是研究人員在通過對大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流的研究過程中了解到洋流反饋進(jìn)程相互作用的關(guān)系,這可以為未來精確預(yù)測環(huán)流對區(qū)域乃至半球氣候變化所帶來的影響。如果丹麥海峽溢流水的很大一部分來自北冰島洋流(NIJ),那么我們就需要重新考慮西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流的冷暖交換發(fā)生的速度到底有多快,以及這個過程在氣候變暖的大背景下,會產(chǎn)生多大的變化。
據(jù)美國國家科學(xué)基金會(NSF)海洋科學(xué)部資助該項目的總監(jiān)埃里克(Eric Itsweire)認(rèn)為:這些研究結(jié)果牽涉到北大西洋洋流的大規(guī)模交換以及大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流在深層海水中的補給,并且到來了關(guān)于全球海洋環(huán)流如何對未來氣候變化產(chǎn)生影響新問題。
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