对系泊观测和水文学数据的分析表明,北大西洋的大西洋经向翻转环流深水边缘已经减弱。年的持续观测使我们对地球的气候调节系统有了更深入的了解。
由迈阿密大学罗森斯蒂尔海洋、大气和地球科学学院以及国家海洋和大气管理局大西洋海洋学和气象实验室的科学家领导的一项新研究发表在《自然地球科学》杂志上,发现人类引起的南极洲周围的环境变化导致北大西洋海平面上升。
研究小组分析了观测系泊计划收集的年深海海洋学数据,结果表明,北大西洋地球全球洋流系统的一个关键部分在过去年中减弱了约 12%。
“尽管这些区域彼此相距数万英里,深海区域距海面以下几英里,但我们的研究结果强化了这样一个观念,即即使是世界海洋中最偏远的区域也未受到人类活动的影响,”说该研究的主要作者蒂亚戈·比洛 (Tiago Biló) 是罗森斯蒂尔学院 NOAA海洋和大气研究合作研究所的助理科学家。
作为 NOAA 资助的 DeepT 项目(通过底部系泊仪器对深海和深海温度进行创新分析)的一部分,科学家们分析了多个观测项目的数据,以研究位于深处的寒冷、稠密的深水团随时间的变化。位于海面以下 4,000 米(2.5 英里)以上,从南大洋向北流动,最终上升到全球海洋其他部分(例如北大西洋)的较浅深度。
这个不断缩小的深海分支——科学家称之为深海边缘——是大西洋经向翻转环流(AMOC)的一部分,AMOC是一个三维洋流系统,充当“输送带”来分配热量、营养物质和碳世界各大洋的二氧化碳。
这个近底部的分支由南极底层水组成,是由冬季南极洲周围南大洋海水冷却形成的。在这种底层水的不同形成机制中,也许最重要的是所谓的盐水排斥,这是咸水结冰时发生的过程。当海冰形成时,它会将盐释放到周围的水中,从而增加其密度。这些稠密的水沉入海底,形成寒冷而稠密的水层,并向北扩散,充满所有三个洋盆——印度洋、太平洋和大西洋。进入21世纪,研究人员观察到,大西洋北纬16°的南极层水流减慢,减少了流入高纬度地区的冷水,导致深海海水变暖。
“受这种变暖影响的区域在南北和东西方向上绵延数千英里,深度在 4,000 米到 6,000 米之间,”罗森斯蒂尔学院海洋科学教授、合著者威廉·约翰斯 (William Johns)说。 “因此,深海热含量显着增加,由于水的热膨胀导致当地海平面上升。”
比洛说:“我们的观测分析与数值模型的预测相符——人类活动可能会对整个海洋造成环流变化。” “由于全球多个海洋学机构数十年的集体规划和努力,这项分析才得以实现。”