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《Science：波动的大西洋流入调节了北极的大西洋化》

  • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者： liguiju
  • 发布时间：2023-09-27

  • 亚北极温暖咸水流入的增强推动了高纬度大西洋化，削弱了海洋分层，扩大了热通量，减少了北极海冰。阿拉斯加费尔班克斯大学的研究表明，与北美的反气旋风和欧亚大陆的气旋风相关的大气北极偶极子（AD）调节了北大西洋穿越北欧海的流量。交替的AD相位创造了一个类似“开关柜机制”。从2007年到2021年，这种开关柜机制削弱了北大西洋向北得流入，增强了跨Fram海峡的海冰损失，并增加了整个巴伦支海的流入。2007年后，AD+加强北冰洋环流，将淡水输送到美亚盆地，促进分层，降低海洋热通量，从而减缓了海冰的损失。AD-阶段的过渡可能加速北极海冰的减少，这将进一步改变北极气候系统。（熊萍 编译）

  • 原文来源：https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.adh5158
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    •       大西洋经向翻转环流（AMOC）在全球气候中发挥着关键作用。大西洋经向翻转环流的近海面分支（上缘）将热量和盐分从赤道向北输送，有助于抵消中纬度地区（尤其是欧洲中部、Scandinavia半岛）的大气降温，从而缓和区域气候。在高纬度地区，形成了较冷、较新鲜和较稠密的水团（AMOC下缘），这些水团通过深海洋流向赤道移动。因此，要维持大西洋中温暖而有浮力的海水向北流动，就需要高密度海水不断下沉。古气候记录显示，在上一个冰川周期中，高密水形成的强度和位置与全球气温的剧烈波动之间存在密切联系。此外，模拟研究表明，高密水形成过程的终止可能是未来气候的一个潜在临界点。东亚极地北大西洋（eSPNA）和北欧海域的深水形成对维持大西洋经向翻转环流（AMOC）的下缘至关重要，对全球气候具有重要影响。然而，目前仍不确定哪些过程决定了深水的形成，以及大西洋和北冰洋水域对下缘的贡献程度。       为了解决这个问题，发表在《Nature Communications》上的一项研究利用拉格朗日轨迹诊断了一个全球涡旋解析海洋模式，该模式与最近的观测结果非常吻合，突出显示eSPNA是AMOC下缘的主要来源。AMOC下缘由72%的大西洋水域和28%的北极水域组成，其密度和深度主要取决于大西洋和北极的混合，主要是在丹麦海峡附近。与此相反，大西洋水域通过沿北欧海洋东部外围的海气相互作用获得密度，但没有进入北冰洋，对下缘的贡献几乎为零。 （张雯哲 编译；於维樱 审校）
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    • 3400万年前，恐龙时代温暖的“温室气候”结束了，今天寒冷的“冰室气候”开始了。南极洲首先进入了冰期，地质数据表明，大西洋经向翻转环流，即有助于保持欧洲温暖的全球海洋热量和养分的输送带，也是在这个时候开始的。究竟是为什么，至今仍是个谜。 “在温室-冰室气候转型过程中，我们发现了一个新的触发器来解释大西洋当前系统的启动：在温暖的气候中，漂浮的淡水从北极涌出，阻止了海水下沉，有助于为输送带提供动力。我们发现北极-大西洋通道由于构造力而关闭，导致北大西洋盐度急剧增加。这引起了北大西洋和欧洲的变暖，并启动了现今使欧洲保持温暖的循环，”David Hutchinson说。 “不仅深水开始在大西洋形成，同时在北太平洋也停止了形成，这与地质证据相符。我们惊讶地发现，我们的计算机模拟可以解释由于连接太平洋和大西洋的咸水洋流引起的这两种变化。我们的研究首次表明这两个事件是相互关联的，这非常令人兴奋。”Hutchinson说。 当时的气候非常温暖，大气中的二氧化碳含量是现在的两到三倍，这导致了北极水域的极度淡水。该研究提出的问题是，在未来的温暖世界中，北极的水可能再次变得很淡，大西洋的下沉可能会再次停止，这可能会极大地改变欧洲的气候。如果没有大西洋输送带，欧洲可以经历更寒冷的冬天和更炎热干燥的夏季，从而形成更加极端和更不适宜居住的气候。 （侯颖琳 编译，於维樱 审校）
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