过去几十年来,世界海洋吸收了温室气体排放到大气中90%以上的热量,有效减缓了全球气温的上升。在这方面,南大洋至关重要。尽管从面积上看,它只占世界海洋的15%,但它吸收了大约四分之三的热量。由于缺乏足够长的时间序列,人们对南大洋深处的这种热发生了什么知之甚少。直到最近,赫姆霍兹极地和海洋研究中心分析了南极威德尔海一个前所未有的观测数据时间序列,指出极地深度的变暖主要是由南部和上方的风流变化引起的。另外,他们还发现过去30年来,南极威德尔海深处的温度是其他地区升温速度的5倍,其深度超过2000米。数据分析表明,威德尔海的水柱有明显的划分。虽然上700米的海水根本没有变暖,但在更深的地区,每年存在0.0021~0.0024摄氏度的持续升温。由于海洋的热容量大约是大气的1000倍,这些数字则代表了巨大的热量吸收。通过计算每平方米的升温速率可以看出,过去30年来,在2000多米的深度,威德尔海平均吸收的热量是海洋其余部分的5倍,随后这些热量被分配到海洋深处。为了分析威德尔海深处热量增加的原因,研究人员首先确定了南大洋上空和南部海洋环流系统的变化。结果发现,西风带和南极绕极流不仅向南移动了1~2度,而且强度也有所增强。这将导致威德尔环流的直径减小,水团的流速增加。因此,从环极洋流输送到威德尔海的热量比最初测量时的要多。一旦热量到达威德尔海的深处,底层水在运动过程中就会将这些热量分配到所有的大洋。如果威德尔海持续升温且不受遏制,不仅会对威德尔海南部海岸巨大的冰架产生深远的影响,而且还会对海平面的长期上升产生深远的影响,从而对整个海洋循环的输送带产生深远的影响。
相关论文链接:https://journals.ametsoc.org/jcli/article/33/22/9863/354273/Multidecadal-Warming-and-Density-Loss-in-the-Deep
(郭亚茹 编译; 於维樱 审校)