《破解北极大西洋水层变冷下沉成因》

  • 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: 熊萍
  • 发布时间:2025-05-25
  • 近日,自然资源部第一海洋研究所海气中心极地研究团队在北极大西洋水年际变化研究方面取得重要进展,揭示了近30年来北极欧亚海盆中大西洋水层变冷并下沉的现象及其成因。相关成果近日发表于国际地学期刊《地球物理研究通讯》。

    大西洋水占北冰洋入流的90%,是北冰洋主要的海洋热量来源。尽管其分布于150米~700米水层,但热量仍可通过湍流和双扩散作用向上传递,对海冰消融产生重要影响。

    科研人员通过搜集欧亚海盆中近30年的观测数据发现,欧亚海盆中大西洋水层的核心正在变冷并下沉,整个欧亚海盆大西洋水层的核心在近30年降温约0.36℃并下沉约47米。这一现象主要由弗拉姆海峡入流的流量减少和盐度增加共同驱动所致。除此以外,“大西洋化”现象也是欧亚海盆中大西洋水层变冷的原因之一,其影响要远小于弗拉姆海峡的入流变化。减弱的弗拉姆海峡入流减少了进入欧亚海盆的海洋热量,使得大西洋水层热含量降低,削弱了其向上的热量输送,从而对近期北冰洋海冰消融减缓产生了重要影响。


  • 原文来源:https://www.iziran.net/news.html?aid=5394977
相关报告
  • 《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)
  • 《大西洋经向翻转环流下缘的形成严重依赖于大西洋-北极混合》

    • 来源专题:全球海洋科技信息监测平台
    • 编译者:於维樱
    • 发布时间:2024-10-10
    •       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)