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Nature Geoscience:岩心分析表明海洋热输送不稳定

编译者:liguiju发布时间:Dec 1, 2022点击量:9 来源栏目:科研动态

影响天气和气候的海洋和洋流,会受到全球变暖怎样的影响?一个国际研究小组及时回顾过去,以更好地估计未来的变化。在科学期刊《自然地球科学》(Nature Geoscience)上发表的一项研究中,他们证实了一个假设,即由于降水量和温度的增加,额外的淡水输入都可能扰乱全球海洋循环系统。

中欧和北欧的气候受到全球洋流系统的强烈影响。墨西哥湾流将大量热量从热带输送到北极,从而为德国提供相对温和的冬季天气。这一系统是由高纬度盐水的冷却驱动的,盐水在那里沉入海底,然后流回赤道,这一过程被称为“深水动力”。当极地地区强烈变暖时,这种热传输会有多稳定?冰川融化和降水量增加带来的淡水输入增加会产生什么影响?一个国际研究小组调查了地球系统以前的变化,以更好地估计其未来的敏感性。这项研究的主要作者Christina Larkin表示,气候变化对海洋环流的影响对社会至关重要,尤其是在当前全球变暖的情况下。

为了改进先前对末次冰期和今天的暖期之间的关键过渡期变化的评估,研究人员确定了北冰洋和邻近北欧海沉积物岩芯中数百个样本中钕同位素的比例。其中一些岩芯来自基尔亥姆霍兹海洋研究中心(简称GEOMAR)、基尔大学和阿尔弗雷德·韦格纳研究所、布雷默哈文亥姆霍茨极地和海洋研究中心(简称AWI)的储存库。根据这些样本的结果,可以高精度追踪北极深水的传播。

结果表明,两个被调查的海洋盆地之间的水质量交换以类似于末次冰期(距今约23000年至18000年)的现代模式运行。Henning Bauch博士表示,我们的数据表明,尽管海面温度低得多,但在末次冰期的顶峰时期,北欧海的湾流系统仍在充分运行,但在垂直和横向范围上存在一些差异。在从冰期到间冰期的过渡过程中,条件发生了剧烈变化,分析样品中钕同位素值的高度变化证明了这一点。GEOMAR的古海洋学家、该研究的另一位合著者罗伯特·斯皮尔哈根博士解释,很可能来自融化的冰盖(例如斯堪的纳维亚半岛和斯瓦尔巴群岛)的淡水输入起到了重要作用,并导致了湾流系统的主要驱动因素,深水地层的减少。当格陵兰岛上的冰融化在全球变暖的影响下进行时,也必将做出类似的反馈,这可能会导致向欧洲的海洋热量输送减少。

这项研究强调了北极地区对全球气候的关键作用。此外,由于北极对人为的全球变暖反应非常敏感,它构成了气候研究的关键区域。回顾过去不仅有助于估计未来的变化,还可以验证气候模型的准确性。(傅圆圆 编译)

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