大西洋环流已衰弱15％ 科学家担忧：或对美国东海岸带去灾难性影响

大西洋环流是全球洋流系统中非常重要的一员，它的变化轻则影响地区气候变化，重则将打乱全球洋流格局，对地球气候稳定性造成严重破坏。而德国波茨坦气候影响研究所最新研究发现，由于气候变化的加速导致北半球高纬度地区温暖的大西洋环流出现大幅衰弱。这一现象引发了科学家们的高度重视…

自20世纪中叶以来，大西洋经向翻转环流（Atlantic Meridional Overturning Circulation，AMOC）的强度下降了约15%，降至创纪录的“低点”。这一数值意味着大西洋环流每秒减少了300万立方米的海水流量，相当于40条长江的流量。

这种环流的变化对于美国大西洋沿岸的渔业是至关重要。大西洋沿岸是新英格兰经济的重要组成部分，近年来龙虾种群在缅因州海岸上泛滥，鳕鱼渔业也面临崩溃的困境。美国国家海洋和大气管理局的海洋生物学家文森特萨巴说：“在美国所有的水域中，这个地区在过去十年中绝对升温速度最快。种种自然气候的变化导致人类渔业管理无法跟进，我们正在设法搞清楚如何改善这些物种变化。”

研究表明，从2009到2010年间，该地区的海平面骤然上升了12cm，部分原因正是由于大西洋环流的短暂放缓。由于向北的墨西哥湾流把海水推向了这一地区的右侧，正常情况下海水也会向欧洲海岸推进、倾斜，但随着大西洋环流的减弱，一些海水反而回流到美国的东海岸。随着气候变化的加速演化，大西洋环流将会进一步减弱，直至出现一个“转折点”，导致整个大西洋环流彻底崩溃。而如果环流减缓的趋势继续下去，预计美国东海岸海平面上升的速度将飞快提高。

AMOC的减缓也可能是由于格陵兰岛冰川融化造成的，这是气候变化的另一个灾难性后果。波茨坦气候影响研究所专家Stefan Rahmstorf表示，“这是气候模型长期预测的结果，但气候变化对洋流减缓的作用尚未完全被了解”。研究人员特别强调了一种奇特的海洋温度模式，即美国东部海岸的强烈变暖。这是格陵兰岛以南降温与呈减弱趋势的AMOC相呼应的结果。

研究发现，自20世纪50年代以来，这种奇特的海洋温度模式造成了多项创记录的严寒和高温事件，并且与高分辨率气候模型预测的事件密切相关。

另一项伦敦大学的研究也发现AMOC在过去的150年中已经大大放缓，且过去100年是几千年来的最低值。研究表明，1850年工业革命前后，AMOC放缓可能是由于自然原因开始的，而不是受到人为因素引起的气候变化的刺激。利用来自北卡罗来纳州哈特拉斯角的深海沉积物样本，推断出早在一千年前的洋流的强度。由于强大的洋流可以携带较厚的沙粒，研究发现在160或170年前北半球的“小冰期”结束时AMOC开始出现减弱，这种趋势一直持续到现在。所以，AMOC的衰弱最初很可能是一种自然过程，但人类的活动加速抑制了AMOC，或者导致了进一步的衰弱。

这两项新研究有力地指明，在过去的150年里AMOC已经减弱。AMOC将温暖的海水从赤道带到大西洋的北部，途中释放热量降温，同时由于蒸发使得海水盐度增加、下沉，而冷水通过深海向南回流。

由于海水温度和盐度的差异，AMOC环流只是全球洋流系统的一部分。但是北极海冰和格陵兰岛冰盖的融化会使北部水域盐分减少并干扰海水下沉。最近的研究确认来自格陵兰岛的融化海冰正阻挡在环流途中，可能会造成环流的崩溃。

不过，英国国家海洋学中心的海洋学家Meric Srokosz强调这两项研究都没有对环流进行直接测量。德国基尔海洋研究中心的海洋学家Marilena Oltmanns进一步分析称，这两项研究可能并不是完全相同的。她认为：“这两项研究通过采用不同的方法并考虑不同的时间尺度，侧重于海洋环流的不同组成部分。他们都必须使用某种近似，不可避免地会造成局限性，无法给出全局概貌。”

地球历史研究表明，北大西洋的这种变化已经发生过很多次，最近一次大约是13000年前，但目前尚不清楚临更多细节。从长远来看，格陵兰冰盖将开始更快地融化，海洋环流系统也将进一步减弱，并最终对地球上每一个生命造成影响。

参考文献：

1. Observed fingerprint of a weakening Atlantic Ocean overturning circulation, Nature, 2018, volume 556, pages191–196.

2. Anomalously weak Labrador Sea convection and Atlantic overturning during the past 150 years, Nature, 2018, volume 556, 227–230.