《中新世太平洋-北大西洋表层流的限制加强了大西洋翻转环流》

  • 来源专题:物理海洋学知识资源中心
  • 编译者: 张灿影
  • 发布时间:2019-09-23
  • 佛罗里达海流中有 13Sv 的水体向北运动并汇入湾流,之后成为大西洋径向翻转环流

    (AMOC)的主要组成部分。从加勒比海向北大西洋输出暖咸水是大西洋经向翻转环流的重要 组成部分。大多数模式实验表示开通的中美洲航道(CAS)使得低盐水体从赤道太平洋在中纬 度进入大西洋,导致 AMOC 的整体减弱,因此 CAS

    关闭的时间变得非常重要。但是对于 CAS 的关闭时 间尚不明确,有必要更详细地审查通过 CAS 的水质 量交换,并将这些结果与有关太平洋向加勒比海和 大西洋流出的海洋水体改变模型预测结果进行比较。 中新世中晚期加勒比海(约 12.5-10 百万年)的太 平洋流动增加与 AMOC 强度的增加相一致,另外 我们也将太平洋中层流向大西洋西北部的水体与

    AMOC 强度的记录进行了比较。鉴于前人将海水的

    放射性 Nd 同位素广泛的用于重建水团混合和来源的变化,我们采用大洋钻探计划站点 100(6 深

    度 658m)测得的沉积有孔虫覆盖层的最新 12.5 百万年的海水 Nd 记录,以及站点 1000(深度

    916m)的有关海水 Nd 记录来重构中新世-上新世期间的北大西洋西部(湾流)水体来源。 通过对大洋钻探计划 1006 站位附近表层沉积物和水样的对比分析证实了未清洁的浮游有

    孔虫可靠地记录了局部底水 Nd 信号,结果显示在 11.5-9.5 百万年之间,从加勒比海到佛罗里 达海峡没有中层水体的输出,在这期间,AMOC 是有所加强的。新数据也显示中新世晚期 CAS 关闭强烈影响了加勒比海中深层水体的组成,正如 9 百万年之后放射性碎屑 Nd 的显著减少。 对一个使用放射性碎屑 Nd 的海洋-大气环流模式进行结果分析得出当 CAS 变成 500-200m 深度 的浅滩时,大西洋成为加勒比海中层水体的主要来源。我们的新记录将这一重大变化的时间从 太平洋供应时间限制在距今 9 百万年,因此为发现晚中新世期间 CAS 关闭的主要步骤的研究 提供了支持。9 百万年之后,强的 AMOC 水体得以继续维持,主要是由于 CAS 关闭这一主要

    做法以及随后进入加勒比海的低盐太平洋水体的停止。

    (郭亚茹 编译;於维樱 审校)

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41467-019-12034-7
相关报告
  • 《 北大西洋副极地区域翻转环流的海洋变化》

    • 来源专题:物理海洋学知识资源中心
    • 编译者:yuwy
    • 发布时间:2019-02-12
    • 北大西洋副极地区域翻转环流的海洋变化 文章标题:A sea change in our view of overturning in the subpolar North Atlantic 文章作者:M. S. Lozier1,*, F. Li1,*, S. Bacon2, F. Bahr3, A. S. Bower3, S. A. Cunningham4, M. F. de Jong5, L. de Steur5,†, B. deYoung6, J. Fischer7, S. F. Gary4, B. J. W. Greenan8, N. P. Holliday2, A. Houk9, L. Houpert4, M. E. Inall4,10, W. E. Johns9, H. L. Johnson11, C. Johnson4, J. Karstensen7, G. Koman9, I. A. Le Bras12, X. Lin13, N. Mackay14,‡, D. P. Marshall15, H. Mercier16, M. Oltmanns7, R. S. Pickart3, A. L. Ramsey3, D. Rayner2, F. Straneo12, V. Thierry17, D. J. Torres3, R. G. Williams18, C. Wilson14, J. Yang3, I. Yashayaev8, J. Zhao3,§ DOI: 10.1126/science.aau6592 论文链接:http://science.sciencemag.org/content/363/6426/516 内容提要:为了向政府间气候变化专门委员会提供基础观测数据,以预测21世纪大西洋经向翻转环流(MOC)的减缓,美国杜克大学、英国国家海洋中心、美国伍兹霍尔海洋研究所等多家机构于2014年夏季推出了副极地北大西洋翻转环流计划(OSNAP)观测系统。该系统最初21个月的记录揭示了一个高度可变的翻转环流,负责OSNAP观测线上大部分热量与淡水的输送。 不同于科学家认为拉布拉多海深水形成的变化主导MOC变化的普遍观点,这些结果表明,咸而浅的温暖大西洋水向南移动转变为伊尔明厄和冰岛海盆淡化的深海冷水,这一过程才是影响副极地翻转环流及其变化的主要因素。 论文摘要:To provide an observational basis for the Intergovernmental Panel on Climate Change projections of a slowing Atlantic meridional overturning circulation (MOC) in the 21st century, the Overturning in the Subpolar North Atlantic Program (OSNAP) observing system was launched in the summer of 2014. The first 21-month record reveals a highly variable overturning circulation responsible for the majority of the heat and freshwater transport across the OSNAP line. In a departure from the prevailing view that changes in deep water formation in the Labrador Sea dominate MOC variability, these results suggest that the conversion of warm, salty, shallow Atlantic waters into colder, fresher, deep waters that move southward in the Irminger and Iceland basins is largely responsible for overturning and its variability in the subpolar basin. (文献信息中心 於维樱)
  • 《打开大西洋热泵》

    • 来源专题:物理海洋学知识资源中心
    • 编译者:张灿影
    • 发布时间:2019-09-02
    • 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)