《欧洲西部的海水促进海洋翻转,这是调节气候的关键》

  • 来源专题:物理海洋学知识资源中心
  • 编译者: cancan
  • 发布时间:2019-02-25
  • 大西洋经向翻转环流(MOC)是一种主要由欧洲西部冷水驱动的深海过程,在调节地球气候方面发挥着关键作用。

    在大西洋MOC中,暖而咸的浅水通过海流和风的作用从热带地区向北运输,然后转变为冷而淡的深层水,通过冰岛和厄明格尔盆地向南回流。与主流科学观点背道而驰的是,最新的一项研究表明,大部分从温水到冷水的转变发生在格陵兰岛到苏格兰之间的地区,而不是过去许多模式表明的那样发生在拉布拉多海域。北大西洋东北部的翻转变化是拉布拉多海的7倍,在21个月的研究期间,占到整个北大西洋总变异的88%。

    这些发现可以帮助科学家更好地预测MOC可能发生的变化以及这些变化对气候的影响。负责生成新数据的Lozier说,为了帮助预测未来几年和几十年的气候变化,我们需要知道目前正在发生这种深层翻转的原因以及导致气候变化的原因。

    副极地北大西洋经向翻转计划(OSNAP)于2014年启动,当时包括WHOI的科学家Robert Pickart和Amy Bower在内的国际海洋学家团队开始部署潜标仪器作为大型观测系统的一部分,将使得科学家首次可连续测量通过整个副极地北大西洋环流的强度和路径。

    OSNAP计划将持续10年,还包括释放100多个深海潜标,以追踪在海底附近向南移动的冷密海水路径。来自7个国家16个研究机构的科学家们合作开展了这项新研究,该研究包含了2014年8月至2016年4月期间收集的21个月数据。仍在处理中的深海潜标数据将揭示冷而深的高密度海水在流向赤道时的路径。

    鲍尔说:“我们期待浮动数据同样令人惊讶的结果,在任何地方的深海都没有很多现有路径的测量结果,北大西洋北部最深的水域也没有。”

    (侯颖琳 编译;於维樱 审校)

  • 原文来源:http://www.whoi.edu/news-release/waters-west-of-europe-drive-ocean-overturning--key-for-regulating-climate
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    • 在调节地球气候方面发挥关键作用的大西洋经向翻转环流(MOC),主要由欧洲西部的冷却水驱动,该研究成果已发表在2月1日的《科学》(Science)杂志上。 在大西洋经向翻转环流中,暖而咸的表面水从热带地区在洋流和风的作用下向北输运,下沉然后转变为更冷、更淡、更深的海水,向南返回经过冰岛和厄明格尔盆地。然而该研究与普遍的科学观点背道而驰,它表明大多数从温暖到冷水或 “倾覆”的转变及其月变化,发生在格林兰和苏格兰之间的地区,许多过去的数值模式研究显示该过程发生在加拿大附近的拉布拉多海。 北大西洋东北部的翻转变率是拉布拉多海的7倍,占21个研究月期间北大西洋总变异的88%。 杜克大学尼古拉斯环境学院地球教授、伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)兼职研究员Susan Lozier认为,这些发现可以帮助科学家更好地预测MOC可能发生的变化以及这些变化对气候的影响。“为了预测未来几年和几十年的气候变化,我们需要知道目前正在发生这种深度翻转现象以及导致气候变化的原因。” 为期10年、由国家科学基金会提供大部分资助的“极地北大西洋翻转项目”(The Overturning in the Subpolar North Atlantic Program ,OSNAP)于2014年开始部署锚系系统,该项目作为大型观测系统的一部分,第一次连续测量通过整个亚极北大西洋的洋流强度和路径。研究人员包括WHOI科学家Robert Pickart和Amy Bower在内的国际海洋学家。OSNAP项目还包括释放100多个深潜标,以追踪在海底附近向南输运的冷密海水的通道。Bower说:“即使在夏天,北大西洋这些纬度地区的天气也很恶劣,要求高技能船只、技术人员、工程师和科学家一起不分昼夜地努力工作。” 来自7个国家的16个研究机构的科学家们合作开展了该研究,并发表了第一份初期阶段的论文。论文包含了从2014年8月至2016年4月的21个月期间收集的数据。目前仍在处理的缓慢流向赤道的潜标数据将揭示冷、深、密集水的路径。“我们期待潜标数据的结果,”Bower说,“在任何地方的深海都没有较多翻转环流通道的测量结果,包括北大西洋北部最深的水域。” (傅圆圆 编译)
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    • 2015年9月1日,欧洲海洋局(European Marine Board)发布报告《钻得更深:21世纪深海研究的关键挑战》(Delving deeper: Critical challenges for 21st century deep-sea research),工作组审查了当前深海研究现状和相关知识缺口以及未来开发和管理深海资源的一些需求后,提出未来深海研究的8大目标与相关关键行动领域(表1),并且建议将这些目标与行动领域作为一个连贯的整体,构成欧洲整体框架的基础以支持深海活动的发展和支撑蓝色经济的增长。 表1 深海研究的8大目标与相关关键行动领域 目标 关键行动领域 加强深海系统的基础知识储备 (1)支持深海生态系统和更广泛的学科的基础研究。 (2)开发科学的和创新的深海资源管理模式。 (3)为重要的深海点创建长期监测与观测项目和体系。 评估深海的各种驱动力、压力和影响 (1)提高对自然和人为的驱动力、压力和影响的认识。 (2)了解各方驱动力与压力的相互作用及累积影响。 (3)为深海生态系统建立“优良环境状态”。 (4)调研深海目标资源的替代供应策略。 (5)降低影响并启动区域范围的战略环境管理计划。 促进跨学科研究以应对深海的各种复杂挑战 (1)促进跨部门研究合作,例如企业与学术界、学术界与非政府组织等。 (2)创建一个海洋的知识与创新团体(KIC)。 (3)在早期的职业研究人员的培训中嵌入跨学科的和以问题为导向的方法。 为填补知识空白而创新资助机制 (1)将公共资金(欧盟项目和国家项目)用于基础研究以支撑可持续性研究和保护自然资产。 (2)开发和部署创新的资助机制和持续的资助来源用于研究与观测。 (3)推进国际间协同绘制深海床。 提升用于深海研究和观测的技术与基础设施 (1)提升并且快速开发用于平台、传感器和实验研究的新技术。 (2)开发并利用多用途的深海平台。 (3)改善当前计算能力与方法用于深海科学的物理和生物建模。 (4)开发用于测量生物和生物地球化学参数的传感器。 (5)支持企业与学术界在技术开发领域的合作。 培养深海研究领域的人力资源 (1)促进并扩大在研究、政策与产业领域的培训和就业机会。 (2)顾及科技专家的需求。 提升透明度、开放数据存取和深海资源的适当管理 (1)确保足够代表性的专业知识用于建立众多的法律和政策框架以解决深海资源引发的相关问题。 (2)提高透明度和开放数据将作为深海管理的指导原则。 (3)改善公共研究和企业之间的技术转移。 (4)创建深海生态系统恢复协议。 深海有关的文学著作将向全社会展示深海生态系统、商品和各种服务的重要价值 (1)加强交流和教育,利用海洋主题有关的文学著作,向学生和公众展示深海重要的社会价值。 (2)在深海研究计划与项目中嵌入海洋文化。