一項(xiàng)新的國際研究對(duì)以下觀點(diǎn)表示懷疑：次極地北大西洋一些最深洋流密度的變化是由冬季地表?xiàng)l件引起的，代表了經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流 (MOC) 強(qiáng)度的變化。

該研究包括 15 個(gè)研究機(jī)構(gòu)的努力，由佐治亞理工學(xué)院的 Feili Li 博士和 Susan Lozier 教授領(lǐng)導(dǎo)，與國家海洋學(xué)中心 (NOC) 的 Penny Holliday 教授合作。2021 年 5 月 24 日發(fā)表在《自然通訊》上的研究表明，自 2014 年以來在北大西洋次極地進(jìn)行的四年多的觀測顯示，在海洋西部地區(qū)發(fā)現(xiàn)的最深邊界流的密度上，沒有跡象表明海洋表面冬季強(qiáng)烈降溫盆地。令人驚訝的是，作者還發(fā)現(xiàn)深部西部邊界流的變化與 MOC 強(qiáng)度的變化之間沒有明顯的關(guān)系。

了解控制 MOC 變化的物理過程對(duì)于準(zhǔn)確的氣候預(yù)測至關(guān)重要。MOC 通過墨西哥灣流和北大西洋洋流將大量熱量和鹽分帶入北大西洋。MOC 強(qiáng)度的變化直接影響歐洲、北美和非洲部分地區(qū)的海平面、氣候和天氣。氣候預(yù)測都預(yù)測，由于溫室氣體排放，MOC 將放緩，對(duì)沿海社區(qū)和土地可能造成破壞性影響。

科學(xué)家們?cè)?OSNAP 陣列上恢復(fù)了在深海收集數(shù)據(jù) 2 年的儀器(圖片來源 NOC 和 GEOMAR)。圖片來源：NOC 和 GEOMAR

先前對(duì)模型的分析使科學(xué)家們認(rèn)為，MOC 強(qiáng)度的變化與構(gòu)成 MOC 回路向南回流的大部分的深部西部邊界電流密度的變化有關(guān)。在模型中，密度會(huì)受到稱為深對(duì)流或深水形成的冬季過程的強(qiáng)烈影響，其中冷風(fēng)冷卻地表水使其變得非常密集并下沉到很深的地方(超過 2 公里)。對(duì)流、西部深部邊界流的變化和 MOC 強(qiáng)度之間的模型關(guān)系也支持來自古氣候代理的證據(jù)，表明 MOC 減少和歐洲低溫。

從拉布拉多海檢索數(shù)據(jù)。OSNAP 陣列由加拿大、格陵蘭島和蘇格蘭之間的 50 多個(gè)系泊設(shè)備組成，位于深達(dá) 3 公里的海盆中。每個(gè)系泊都需要幾個(gè)小時(shí)才能帶回研究船。圖片來源：NOC 和 GEOMAR

2014 年，科學(xué)設(shè)備被放置在次極地北大西洋 ( OSNAP ) 以在現(xiàn)實(shí)生活中觀察這些過程。令人驚訝的新結(jié)果將激發(fā)人們重新思考西部深部邊界變化代表翻轉(zhuǎn)特征的觀點(diǎn)，這對(duì)未來的氣候預(yù)測以及對(duì)過去氣候變化的解釋都有影響。

國際 OSNAP 項(xiàng)目的總負(fù)責(zé)人 Susan Lozier 教授說：“很高興看到國際海洋學(xué)家社區(qū)能夠通過集中的協(xié)作和決心取得成果。OSNAP 和 RAPID 等項(xiàng)目是全球海洋學(xué)家如何開展工作的藍(lán)圖。全球可以在未來幾年和幾十年共同研究海洋在氣候變化中的作用。”

國家海洋學(xué)中心海洋物理和海洋氣候副主任 Penny Holliday 教授評(píng)論說：“看到 OSNAP 陣列的新觀測如何加速我們了解這些主要洋流的工作原理，從而使我們能夠?qū)ξ覀儗?duì)過去氣候變化和未來氣候預(yù)測的理解更有信心。”