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气候变化可能引发大洋流崩塌

一个未来的情况:北大西洋在大西洋经向翻转环流崩溃后冷却。刘炜等人。2004年灾难片《后天》中的

,全球变暖导致大西洋中的一股巨流失败,引发了灾难性的自然灾害,并在几个星期内在北美和欧洲建立了冰冻条件。

这种情况可能并不牵强,研究人员发现,

是大西洋经向翻转环流(AMOC),是一个循环温水并有助于调节的深海系统根据一项新的研究,地球的气候远不如科学家曾经认为的稳定。在气候变化的压力下,例如大气二氧化碳(CO2)的急剧增加,AMOC甚至可能完全崩溃,导致北半球更冷,热带大西洋地区潮湿。[世界末日:地球可能终结的9种真实方式]

研究作者写道,这种特殊情况在数百年内都不会发生——如果真的发生了的话。然而,用于预测地球气候未来的计算机模型通常表示AMOC相对稳定。正如研究中所描述的,一个不稳定的AMOC改变了这个方程,呈现了一个未来,从现在开始的几个世纪里,电流减弱,最终无法从反复的破坏中恢复,对全球气候造成了可怕的后果。

一个气候输送带

AMOC就像一个巨大的气候输送带。在大西洋的深处,寒冷、稠密的海水向南输送,流向赤道。同时,在离地表较近的地方,洋流将热量(以温暖、密度较低的水的形式)从热带输送到北方,并在那里转移到大气中,使空气变暖。据美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration)称,这种热交换是驱动和维持全球气候模式的动力。

,但如果气候模型夸大了当前随时间变化的稳定性,则可能会扭曲对未来气候变化风险的预测,该研究的主要作者刘炜,耶鲁大学地质与地球物理系的一位博士后告诉《生活科学》:

对AMOC稳定性的长远观点也是刘的一个长期项目,他先是在威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin Madison)读本科,后来把他的研究纳入了他的博士论文在斯克里普斯海洋学研究所工作期间,在把调查带到耶鲁大学之前,

魏对模型准确性的一些怀疑源于观察到它们很难复制地球遥远过去与AMOC行为有关的气候突变。

我发现“气候模式很难模拟古气候中的突变-崩塌-和气候变化,这表明气候模式中的AMOC是过度稳定的,”魏说,“此外,

,他补充道:

“我们的研究的意义在于指出当前气候模型中的系统偏差,它阻碍了正确的气候预测,魏在一份声明中说:

修正了研究中的偏倚

,刘和他的同事修正了气候模型中偏向于稳定AMOC的偏倚,以观察不稳定电流的影响。他们的模拟增加了大气中的二氧化碳含量,200年过去了,二氧化碳含量是1990年的两倍。在这一基准达到约300年后,洋流崩塌。

一旦AMOC模拟失败,北大西洋的表面温度下降了4.3华氏度(2.4摄氏度)。欧洲西北部降温,地表气温下降了12.6华氏度(7摄氏度)。同时,热带雨带,一个几乎连续的风暴和阵雨带这项研究只使用了一个计算机模型和一个全球变暖的情景,但它的发现表明,允许不稳定的洋流产生截然不同的结果,对气候变化在区域和全球范围内产生了“巨大的影响”级别,魏说。

这一发现于1月4日在线发表在《科学进展》杂志上。

是关于生命科学的原始文章。

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