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目前,全球海洋正发生着深远的变化。随着全球变暖,海洋正在储存更多的热量。海洋生态系统也因气候变化而发生着巨大变化。全球冰川融化导致海平面上升。
现在,科学家们发现了另一种变化:在过去的几十年里,海水运动一直在加速。一项发布在《科学进展》的研究发现自上世纪90年代起,海洋环流一直在加速。该研究调查了近几十年来监测海洋动能的仪器(测量海水移动的速度)的观测结果。
逐地区地细看研究你会发现,大部分加速运动发生在热带海域。在大西洋、印度洋和太平洋的其他海域,环流似乎也在加速。该研究指出,海洋中仍有一部分区域要么没有加速要么就是在减速。但是就全球平均水平总体而言,海水运动越来越快。其原因是风在加速。
大量研究表明,近年来海洋上空的风速加快。由于风力是驱动海洋环流的主要动力之一,因此它们也造成了海流加速。
先前的研究指出这也产生了其他后果。去年春季发布的一篇论文发现在世界的一些区域,加速的风正在生成更大的海浪。目前还无法确切知道是什么导致了风速加快。但科学家们认为这可能是全球变暖和自然气候变化共同作用产生的。大气的温度变化能够加速地球的空气流动,进而加快全球风速。但是模型预示着持续的全球变暖可能在未来产生越来越大的影响。更多的气候变化可能意味着出现更强的海风,甚至可能产生更快的海洋环流。
据中国科学院科学家、首席研究员胡石建说,海流加速的影响仍不清楚。但在给E&E News的邮件中,他指出海洋环流加快可能会改变热量和营养物质在全球的运输方式。同时,他认为全球平均海洋环流的加速将产生更广泛的影响,但需要进行进一步的研究。尽管如此,在全球海流加速的情况下,有一个值得注意的例外。
最近的研究发现,像一条巨大的传送带把海水来回从赤道运到北极的大西洋洋流,正在减速。被称为大西洋经向翻转环流(AMOC)的巨大洋流有助于将热量输送到整个海洋并强烈影响北半球的天气模式。这项最新的研究并没有专门探究大西洋经向翻转环流。但据胡石建说,这个研究确实肯定了北大西洋部分地区动能的下降可能与大西洋经向翻转环流的减速有关。
对于AMOC减速的确切时间以及导致因素的研究仍存在着分歧。一些研究人员认为AMOC经历了长期的、自然的减速再加速周期,而最近的减速只是这个周期的一部分。但也有很多科学家相信气候变化在此过程中尤为重要。他们认为格陵兰冰盖消融的冰冷淡水正在干扰着海流流动并致其减速。模型研究提示,如果冰盖以更快速度融解,那么这个影响会更加恶化。
减速的AMOC可能对北半球的气候和天气模式产生重大影响,特别是在美国东部和欧洲等地。模型表明,较弱的AMOC会在西欧地区造成显著的降温效应,这是因为从赤道向北极输送的热量越来越少。
这项新研究是气候变化相互竞争影响的另一个例子。在这种情况下,全球变暖会生成更强的风,进而导致全球大部分地区的海洋环流加快。但它也加速了冰的融化,这可能同时导致世界上最重要的洋流之一减速。胡石建指出,这两种情况都可能同时发生。“这项研究确实很令人惊讶,但也符合过去的研究结果。”他说道。
作者:Chelsea Harvey
翻译:林华英
审校:黄静
引进来源:科学美国人