拉布拉多海冬季风暴影响湾流系统
墨西哥湾流将墨西哥湾的温暖海水带到欧洲,使气候保持温和,它只是大西洋经向翻转环流(简称 AMOC)更大洋流系统的一部分。它像一个巨大的气候机器一样贯穿大西洋:当来自热带的温水在地表向北输送时,北大西洋的水流发生逆转——水冷却、变重并在深处向南流动。
这些下沉过程到底发生在哪里是当前研究的主题,最近的测量计划将它们定位在格陵兰岛东部。来自德国基尔 GEOMAR 亥姆霍兹海洋研究中心的一组科学家现已针对格陵兰岛西南部的拉布拉多海进行了一项建模研究。在现已发表在《自然通讯》杂志上的研究中,研究人员使用复杂的计算机模拟表明,拉布拉多海的波动可能对格陵兰岛东部下沉过程的强度产生重大影响。一个重要的环节是一个鲜为人知的深海流系统,它确保拉布拉多海水迅速扩散到格陵兰岛和冰岛之间的深海盆地。
“我们海洋学家长期以来一直关注加拿大和格陵兰岛之间的拉布拉多海,”领导这项研究的克劳斯·伯宁教授博士说。“冬季风暴和冰冷的空气使海洋温度降低到这样的程度,以至于表层水变得比下面的水重。其结果是深冬水柱的混合,由此产生的水团的体积和密度可能与年复一年”。
在过去60年的模型模拟中,1990年至1994年最为突出,当时拉布拉多海降温特别强烈。伯宁博士解释说:“在极其严酷的冬季之后形成的异常大量、非常稠密的拉布拉多海水导致格陵兰岛和冰岛之间的下沉在接下来的几年中显着增加。” 结果,模型模拟计算出大西洋倾覆运输增加了 20% 以上,并在 20 世纪 90 年代末达到顶峰。自 2004 年以来才连续进行的北大西洋环流测量将恰好落在模拟输送最大值的衰减阶段。
“根据我们的模型结果,观察到的这一时期大西洋环流的减弱至少可以部分解释为 20 世纪 90 年代拉布拉多海极端冬季的后果,”该研究中心主任 Arne Biastoch 教授总结道。 GEOMAR 海洋动力学研究单位和该研究的合著者。然而,他澄清说,“虽然我们还不能说倾覆的长期减弱是否已经发生,但所有气候模型都预测未来‘极有可能’因人类引起的气候变化而减弱。”
正在进行的观测计划和模拟的进一步发展对于更好地了解与气候相关的关键过程以及气候变化下湾流系统的未来预测至关重要。
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