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海上风暴潮期间,在大西洋的北部。
海上风暴潮期间,在大西洋的北部。 信用:安德烈Polivanov / Alamy图片社图片
海洋
2020年6月29日16:01

科学家揭秘北大西洋的“冷斑点”的人为原因

罗伯特·斯威尼

罗伯特·斯威尼

20年6月29日
罗伯特·斯威尼

罗伯特·斯威尼

2020年6月29日|下午4:01
海洋 科学家揭秘北大西洋的“冷斑点”的人为原因

随着全球气温的不断升高,出现了海洋在北大西洋一个固执酷补丁已经着迷科学家多年。

这是北大西洋变暖“洞” - 也被称为“冷”看待。虽然世界已经看到气温上升图1C的平均在过去一个世纪中,气候变暖洞 - 只是格陵兰南部 - 有通过冷却多达0.9C

以前的研究已链接的升温孔在北大西洋洋流,它汇集了来自热带地区升温的削弱。

现在,一项新的研究 - 发表于自然气候变化- 表明,其他一些因素也参与其中。这些措施包括“在高纬度海洋环流的变化”和凉爽的海面创造“更多的低层次的云”,主要作者告诉碳简介。亚慱官网

在气候模式模拟,这些变化是“明确归因于人为[人为]逼宫”,研究发现,他们都是“关键是要理解[和]的升温孔的过去和未来演进”。

温补孔

大多数全球地表温度变化的地图显示红色和橙色的大片,着重阐明了世界大部分地区的升温。

但也有零星的地方变暖已经不那么突出或冷却,甚至发生。这些领域之一是在北大西洋补丁。

这种变暖孔是如下的地图上的蓝色斑点特别清楚,从政府间气候变化专门委员会最近的评估报告,其示出了所观察到的升高的全球平均表面温度一九零一年至2012年。

地图的全球表面温度观测到的变化为2001至12年,从美国航空航天局戈达德太空研究所的温度记录。橙色,红色和紫色的阴影表示升温,而蓝色表示冷却。黑色加号(+)表示箱格在那里趋势统计显著。来源:IPCC AR5 WG1 Fig.2.21
地图的全球表面温度观察到的变化为2001至12年,从美国航空航天局戈达德太空研究所的温度记录。橙色,红色和紫色的阴影表示升温,而蓝色表示冷却。黑色加号(+)表示箱格在那里趋势统计显著。资源:IPCC AR5 WG1 Fig.2.21

研究表明该暖孔被链接到大西洋经向翻转环流(AMOC)的削弱 - 即从热带及以后带来的温水可达欧洲大西洋洋流系统。

的更宽网络的AMOC形成部分全球海洋环流模式该热转移在世界各地所有。它被冷却,并在咸水下沉驱动北大西洋的高纬度地区

学习已经表明,由于20世纪中期(或者甚至更长),由淡水从熔化格陵兰冰盖涌入北大西洋和增加降雨量该区域AMOC已经减弱。

这额外的淡水减少了海水冷却,其沉没 - 反过来 - 减少多少温水从热带拖上来,削弱了流通。

减温水从热带上来对北大西洋,这抵消了全球气温上升导致气候变暖的海洋一般的冷却效果。其结果是,在暖洞“主要归因于AMOC放缓”,说:保罗·凯尔- 在一个博士生马克斯·普朗克气象研究所而新研究的主要作者。

然而,研究表明,这仅仅是一个数字的因素之一 - 在海洋和大气都 - 有助于冷斑点。

大合奏

要拆洗的升温孔,AMOC和气候变化之间的关系,研究人员进行了一系列的气候模式实验。

在第一组实验中,研究人员固定海洋热量输送到其正常的季节性波动 - 删除任何长期变化 - 专门着眼于气氛的作用。

他们发现,如果没有海洋的变化,该机型还产生了升温洞 - “虽然不是绝对的冷却的形式,而是作为一个弱变暖”。

进一步的研究表明,云的变化有一个“向热孔小,但明显的贡献”,白皮书说。凯尔解释说:

“冷却海面作用以创建更多的低级别的云,这反过来,降低入射的太阳辐射,进一步冷却该表面”。

在第二组实验中,研究人员集中在海洋热量的运输对气候变暖孔的作用。他们使用的只是一个模型 -由马克斯普朗克研究所建- 但跑过去(1850年至2005年)的100个模拟和另一个100去150年到未来,大气中的二氧化碳水平上升1%,每年的“大合奏”。

这里,与早先的研究中,研究人员发现,在升温孔的“批量”,“与海洋环流有关。”

凯尔说,具体而言,该结果表明,虽然北大西洋从热带地区,它“也失去了更多的热量北极”接受更少的热量。凯尔说,这个模型模拟表明,海洋热量带走,从北大西洋高纬度增加的运输部分下调至“加强极地环流,它重新分布水平热”。

这个副极地环流在北大西洋表层水的逆时针循环模式。说为加强环流的原因是“有点复杂”,Keil公司,并将于即将发表的论文的题目。然而,总之,这些变化是“确实是由于人类温室气体排放的”,他补充道。

在下图中,从纸张取出,示出了孔变暖的主要驱动力。它显示了反射入射太阳光在云的增加,以及更改到环流循环(蓝色箭头)和AMOC(红色箭头)。阴影部分表示在未来的气候模型模拟的变暖孔。

气候变暖孔的司机的插图。该AMOC由红色箭头所示,由蓝色箭头和由黄色箭头反射的短波辐射的形式云反馈环流循环。阴影表示每年合奏的1%CO 2的增加的表面温度的趋势。来源:凯尔等人。(2020)
气候变暖孔的司机的插图。该AMOC由红色箭头所示,由蓝色箭头和由黄色箭头反射的短波辐射的形式云反馈环流循环。阴影表示每年合奏的1%CO 2的增加的表面温度的趋势。来源:凯尔等人。(2020

人类的影响

该研究模型的大合奏运行提供了一个“很好的补充办法”,以前的研究,说:理查德·伍德博士,谁领导的气候,冰冻圈和海洋组中的气象局哈德利中心和谁撰写了近亚慱官网客户后一个潜在的AMOC关机“引爆点”。

伍德,谁没有参与这项新研究,告诉碳简介:亚慱官网

“这些大合奏使它更容易从[人]气候强迫的影响,分离出自然年代际变化的影响。只有少数中心运行目前这些大合奏“。

事实上,在其100个模拟过去的气候变暖,研究发现,“他们都度过了一个温暖洞”,凯尔说,但并不是所有的模拟减弱AMOC。他解释说:

“什么是共同所有的模拟是热量导出到高纬度地区为应对全球气候变暖增加。这一增长主要是解释的升温孔形成,所以归因于人类的温室气体排放。”

言下之意是,虽然升温孔可以归因于人类引起的气候变化,并削弱AMOC可能发挥它的存在具有重要作用,Keil和他的同事们不能肯定过去AMOC变化本身是人为造成的。他补充说:

“实际[直接]意见在AMOC的只是自2004年以来获得[通过停泊传感器网络],虽然出现了在此期间的下降,很可能是由于自然变化。”

这也意味着,使用暖孔来推断AMOC力量 - 如发生在有些研究- “应谨慎进行”凯尔说,“因为其他进程都参与除了AMOC,使关系更加复杂和随时间变化的。”

这一发现支持早先的研究伍德说,在过去的升温孔的驱动程序不一定是相同的未来。

例如,他解释说,而弱化AMOC是在过去“其他许多因素可能在发挥作用”一“,为未来气候变化- 主导的温室气体增加 - 改变海洋热传输,连接到AMOC减弱,起到预估的变暖孔发挥强有力的作用”。

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充满变数

芬姆克·德容博士,在科学家荷兰皇家海洋研究所,谁没有参与这项研究,但出版的研究在升温孔,告诉碳简要的高度可变北大西洋“可以掩盖在时间亚慱官网序列趋势较小,难以对这些趋势归因于基本机制”。

使用模型模拟的集合,以帮助了解这些机制是“前进之路”,德容说,但“混合层”的模式配置中的研究应用“是海洋的一个非常粗略的表示无法充分捕捉海洋过程”。

“混合层”的方式把海洋作为一个“板”,并没有明确建模的海洋环流。它是用来作为一种方法来简化气候模式模拟的,因此,速度起来显著。

凯尔指出,采用这种方法支持他们的论文被提出的观点。他解释说:

“即使在‘粗’的模拟,我们看到一个弱变暖孔,这意味着升温孔由大气过程的部分驱动。我们刻意营造这种有点人为世界更多地了解了气候变暖孔背后的机制,即使其他的模拟 - 象大合奏 - 最有可能更现实“。

的Keil,P。等。(2020年)北大西洋暖洞,自然气候变化的多重驱动程序,DOI:10.1038 / s41558-020-0819-8

从这个故事中Sharelines
  • 科学家揭秘北大西洋的“冷斑点”的人为原因
  • 北大西洋寒冷的斑点“最有可能”一个人类造成的气候变暖的响应

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