地球海洋中有幾個(gè)固定的水流循環(huán)(洋流),海水循著一定的軌跡流動(dòng),帶動(dòng)局部氣候變化的同時(shí)亦受全球氣候變化影響。大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流(大西洋環(huán)流)就是這樣的一個(gè)重要的洋流,作為地球氣候系統(tǒng)中的重要影響因素,其重要性不言而喻。受到全球變暖影響,大西洋環(huán)流明顯減弱,讓人倍感擔(dān)憂。不過(guò),近日有研究指出,全球暖化並不會(huì)讓大西洋環(huán)流完全消失。今次就來(lái)探討一下這個(gè)課題。

大西洋環(huán)流主要有兩個(gè)組成部分:第一部分是溫暖、鹽分較高的水流,在大西洋的淺水層向地球的北方流動(dòng),然後到了北極附近再沉進(jìn)大西洋深處;第二部分就是北極附近、大西洋深層的冷水向南流動(dòng),到了南冰洋、印度洋、太平洋再上升至海洋的淺層。

大西洋環(huán)流流經(jīng)全球多個(gè)區(qū)域,其變化會(huì)直接影響地球多個(gè)地區(qū)的氣候,那麼它會(huì)受全球暖化的影響而變?nèi)鯁幔?/p>

為了回答這個(gè)問(wèn)題,近期就有研究人員分析了34個(gè)氣候模型當(dāng)中的兩個(gè)極端情景:第一個(gè)情景是假設(shè)大氣層中的二氧化碳水平上升到了工業(yè)時(shí)代之前的4倍;第二個(gè)場(chǎng)景則考慮大量淡水進(jìn)入大西洋北部,模擬格陵蘭島的冰層融化的情況。

風(fēng)力驅(qū)動(dòng)「水缸」進(jìn)出平衡

研究發(fā)現(xiàn)在34個(gè)模型的模擬中,大西洋環(huán)流都沒(méi)有在兩個(gè)極端情境下消失,只是變?nèi)趿耍媳髤^(qū)域的強(qiáng)風(fēng)會(huì)牽動(dòng)水流上升,再迫使大西洋北部附近的水流向海洋深處下沉,從而帶動(dòng)整個(gè)大西洋環(huán)流的流動(dòng),致使它不會(huì)完全消失。

我們可以想像,大西洋環(huán)流就像一個(gè)水缸,在南冰洋上升的水流就是水缸的進(jìn)水量,這意味著必須有相同出水量——大西洋北面向下層下降的水流。

這一結(jié)論與其他研究結(jié)果並不一致,而氣候模型也不一定能完全反映現(xiàn)實(shí)的狀況。相關(guān)研究人員指出,氣候暖化之下南冰洋地區(qū)的強(qiáng)風(fēng)會(huì)變得更為強(qiáng)勁,因而應(yīng)該更能維持大西洋環(huán)流的流動(dòng)。

冰層融化有利洋流運(yùn)動(dòng)

另一個(gè)原因與南極洲融化的冰層有關(guān)。當(dāng)冰層融化的淡水流進(jìn)南冰洋(亦稱南大洋),就會(huì)減低附近海水鹽分的濃度,這些較淡海水的密度低,不易下沉到南冰洋的深層,更有利於大西洋北部的海水下沉,維持了大西洋環(huán)流的流動(dòng)。

該理論揭示了大西洋環(huán)流具有一定穩(wěn)定性,不過(guò)還有許多細(xì)節(jié)尚待研究,比如南冰洋區(qū)域的強(qiáng)風(fēng)究竟怎樣影響大西洋環(huán)流,印度洋、太平洋的水流又在大西洋環(huán)流中起著什麼作用?這些詳情都值得再深入分析。

小結(jié)

大西洋環(huán)流可能不會(huì)因?yàn)槿蚺?,但是它所承?dān)的熱傳輸功能至關(guān)重要,縱然它只是減緩,對(duì)沿途各區(qū)域的熱量影響也是極為重大,可能會(huì)影響農(nóng)業(yè)發(fā)展,甚至?xí)?dǎo)致極端天氣多發(fā)。因此我們還需要繼續(xù)減碳,減緩全球暖化。

●杜子航 教育工作者

早年學(xué)習(xí)理工科目,一直致力推動(dòng)科學(xué)教育與科普工作,近年開(kāi)始關(guān)注電腦發(fā)展對(duì)社會(huì)的影響。