研究预测气候变化会加速洋流

由加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的研究人员领导的一个国际团队使用计算机模型模拟发现气候变化正在改变地表海洋环流的机制,使其变得更快、更薄。

这些变化会在海洋中产生连锁反应,影响生物体所需营养物质的运输以及微生物本身的运输。更快的洋流也可能影响海洋从大气中去除碳和热量的过程,并保护地球免受大气过度变暖的影响。

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“当我们加热海洋表面时,我们惊讶地发现,世界四分之三以上的海洋中的表面洋流加速了,”该研究的主要作者彭启华说,他最近以博士后研究员身份加入斯克里普斯海洋学。

这项研究于4月20日发表在《科学进展》杂志上,揭示了全球洋流速度背后未被充分认识的力量。它有助于解决关于洋流是否因全球变暖而加速的争论。

风一直是科学家们研究描述和预测洋流速度的主要因素,但研究小组使用全球海洋模型来模拟当海面温度也升高时会发生什么。他们发现变暖使最顶层的水变得更轻。这些温暖的表层与下面的冷水之间增加的密度差异将快速的洋流限制在较薄的层,从而导致地表洋流在世界四分之三以上的海洋中加速。被称为环流的旋转洋流的速度增加与下面的海洋环流减慢有关。该团队将这一趋势与大气中不断增加的温室气体含量直接关联起来。

“我们的研究为调查海洋环流变化和评估不确定性指明了前进的方向,”斯克里普斯海洋学气候建模师谢尚平说。

在以为界的大多数海洋中,洋流被组织成环流。环绕南极洲的南大洋是一个例外。在那里,呼啸的西风使南极绕极流成为世界上运输量最大的。去年,斯克里普斯的科学家们从海洋和太空观测中发现,南极绕极流正在加速。

“加速的南极绕极流正是我们的模型预测的气候变暖,”谢说。

该研究的合著者包括中国中山大学的王东晓、中国科学院、马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所和加州大学河滨分校的科学家。

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