海洋與氣候變化決策參考
上期推送我們關注了以大西洋經向翻轉流AMOC為代表的海洋環流氣候效應,巧合的是,本周《自然》發表了兩篇分析大西洋經圈翻轉環流(AMOC)減弱的論文Observed fingerprint of a weakening Atlantic Ocean overturning circulation和Anomalously weak Labrador Sea convection andAtlantic overturning during the past 150 years,AMOC對氣候具有重要影響,它涉及熱量的再分配,並且影響碳循環。但是近幾十年來它明顯減弱,這是否反映了長期性的自然變化仍不為人知。
第一篇文章的作者認為自1850年左右的小冰期末期開始,拉布拉多海的深對流和AMOC較之前的1500年變得異常微弱。作者認為小冰期的結束與北冰洋及北歐海的淡水釋放有關,而後者引起了AMOC的變化。但是,考慮到分析中所採用的代用指標的非AMOC影響以及代用指標對於AMOC的可變敏感性,人們難以確定AMOC的轉變是在小冰期末期突然發生,還是在過去150年里逐漸發生。
第二篇論文將整體全球氣候模型與全球海面溫度數據集結合起來,鑒定發現自20世紀中期以來,AMOC的減弱「痕迹」約為3斯維爾德魯普(15%)。該痕迹在冬季和春季最明顯,包括由熱傳輸減少引起的大西洋近極地區的降溫,以及由墨西哥灣流平均路徑北移引起的墨西哥灣區域變暖。
兩項研究在AMOC減弱的時間點方面存在分歧,這可能反映了AMOC的表達存在許多細微差別。但這兩篇研究都得出現代AMOC處於相對微弱的狀態這一統一結論,從科學角度至少令人感到安慰。但是,從未來氣候變化場景的大背景下看,AMOC減弱可能導致北半球的氣候和降水類型發生重大變化。
AMOC和北極關係密切,第一篇認為北冰洋的淡水釋放是導致AMOC的變化原因之一,第二篇則認為AMOC的減弱特徵之一就是近極區海溫降低。今天我們的科技前沿推送4片極地氣候研究的論文,以供參考。
1,海冰厚度和最近的北極變暖
近幾十年的海冰變薄對北極氣候有顯著影響,就局地來說,海冰變薄導致冬季近地面溫度每十年變暖1℃
2,驅動北極高緯度地區極端氣溫的因素研究
該研究主要分析了北極高緯度地區冬季極端氣溫事件的主要特徵以及驅動因素。
3,持續時間更長的弱平流層極渦狀態與極寒事件的關係
最近40年來的極渦變弱主要是由於弱極渦持續時間變長和強極渦事件出現的頻率變小,弱極渦事件能較好地解釋最近40年以來北半球中緯度氣溫的變化。
4,最近亞南極模態水的風致變化及其對海洋儲熱的影響
研究發現在2005-2015年期間亞南極模態水顯著增厚、下沉和增暖。進一步的研究表明風應力是最主要的驅動力。


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