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大西洋输送带可能在 2050 年前崩溃,气候科学家如是说

气候变化即将导致世界上一个伟大的洋流崩溃。其后果将是毁灭性的。

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图片来源:Marian Makapix/Shutterstock

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世界上最伟大的地球物理现象之一就是从墨西哥湾穿越大西洋流向西欧的暖流及其相关的天气。这种流动被称为墨西哥湾流和北大西洋漂流,虽然规模巨大,但它只是一个更宏大的海洋过程的表面特征。

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随着这条洋流向北流动,温暖的水蒸发,留下更咸、更密集的表层水。然后,当它到达北极时,水开始冷却和结冰,使得剩余的液体更加咸、更密集。

这些咸而密的水沉入大西洋底部,开始长达数千米的旅程,返回热带及更远的地方,在那里它重新开始漫长的循环。任何给定的一份水需要一千年的时间才能完成这次输送带的旅程。

整个过程被称为大西洋经向翻转环流(AMOC)。在过去的二十年左右,气候科学家们发现了证据表明,这条浩瀚的洋流在过去曾停止过,例如在最后一个冰河时期。最近,他们开始担心气候变化正在减缓它的速度,可能导致它再次停滞,对大西洋海洋生物和欧洲陆地生物造成毁灭性的影响。

迫在眉睫的崩溃

他们迫切需要回答的问题是,这可能发生在什么时间尺度上。

现在,由于荷兰乌得勒支大学的 Emma Smolders 及其同事的工作,我们得到了答案,而且这个答案并不乐观。这些研究人员表示,全球变暖几乎肯定会导致 AMOC 在本世纪末之前崩溃,更有可能在 2050 年前崩溃。

其机制很简单。全球变暖正在融化格陵兰冰盖和北极冰盖。这增加了流入大西洋的淡水量,并降低了表层水结冰的速度。

这些过程正在降低北部水域的盐度和密度,使其不易下沉,从而消除了 AMOC 洋流的一个关键驱动因素。事实上,越来越多的证据表明,循环中不同部分的水流正在减小。

科学家们一直希望逐渐的变化可以通过冷却地球来扭转。然而,这假设气候不会经历所谓的“临界点”——即温度的微小变化会导致气候模式发生剧烈变化。AMOC 的崩溃就是这些令人恐惧的临界点之一。

因此,气候科学家们的一个重要目标是确定他们的气候模型预测崩溃将何时发生。结果令人担忧。Smolders 及其同事表示,气候模型表明 AMOC 将在本世纪末之前停止运转。

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他们说:“据估计,崩溃时间在 2037 年至 2064 年之间。” “AMOC 在 2050 年前崩溃的可能性估计为 59% ± 17%。”

这都在当今大多数人的寿命范围内。

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更重要的是,预警信号可能很少。该团队表示,北大西洋亚极地地区的海表温度不太可能提供早期预警。事实上,事实证明,寻找早期预警信号的最佳地点是大西洋的南部边界,这是地球上最偏远的地区之一。在未来几年里,这一点需要密切关注。

但接下来会发生什么,似乎有一种不可避免的感觉。“从目前强大的向北翻转状态崩溃到显著减弱或逆转的状态,将对气候产生重大影响,”Smolders 及其同事说。

气候浩劫

AMOC 非常重要,因为它携带营养物质穿越大西洋,支持着整个海洋生物生态系统。它保持西欧气候湿润和温暖,与同一纬度的其他地方相比。例如,纽约与马德里,伦敦与莫斯科的纬度相似,但这些地方的气候却完全不同。AMOC 是原因。

任何重大变化都将导致西北欧大幅降温,同时改变北大西洋的海平面。AMOC 还影响南部亚洲热带雨带的位置,因此崩溃可能导致这些地区发生广泛干旱。

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也许最令人担忧的是,这些后果很可能在我们实现净零排放的目标之前就已发生,更不用说减少大气中的碳含量了。这样的减少能否重启 AMOC,以及在什么时间尺度上,这是一个悬而未决的问题。

Smolders 及其同事并不是第一个预测 AMOC 即将崩溃的人。但他们对数据的重新分析以及他们使用最先进气候模型的模拟与先前的警告一致,并显著增加了其紧迫性。

去年,政府间气候变化专门委员会(IPCC)认为 AMOC 在 2100 年前崩溃的可能性不大。Smolders 及其同事表示,现在需要紧急重新考虑这一点。

IPCC 的下一份报告将于本十年末发布。是否还有足够的时间采取行动,似乎显而易见。

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参考:21 世纪 AMOC 崩溃的概率估计:arxiv.org/abs/2406.11738

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