The Atlantic's chilling secret: A century of data reveals ocean current collapse

加州大学河滨分校的研究人员表明，只有一个解释能同时符合观测到的海洋温度和盐度模式：大西洋经向翻转环流（AMOC）正在减缓。这个巨大的环流系统通过向北输送温暖的高盐水并在深层向南输送较冷的水，帮助调节气候。

「人们一直在问这个冷点为何存在，」加州大学河滨分校气候科学家、与博士生李开远共同领导该研究的刘伟表示。「我们发现最可能的答案就是AMOC的减弱。」

AMOC如同一个巨型传送带，将热量和盐分从热带输送到北大西洋。该系统的减缓意味着抵达副极地区的温暖高盐水减少，导致格陵兰岛以南观测到的冷却和淡化现象。

当环流减缓时，抵达北大西洋的热量和盐分减少，导致表层海水温度降低、盐度下降。这就是为何盐度和温度数据可用于理解AMOC的强度。

由于直接的AMOC观测仅可追溯约20年，刘伟和李开远分析了一个世纪以来的此类数据。他们依据这些长期记录重建了环流系统的变化，并将其与近100个不同的气候模型进行比对。

正如发表在《通讯-地球与环境》（Communications Earth & Environment）的论文所示，只有模拟AMOC减弱的模型与现实世界数据相符。假定环流增强的模型则相去甚远。

「这是非常显著的关联性，」李开远说。「若观察观测数据并与所有模拟结果对比，只有AMOC减弱的情景再现了这一特定区域的冷却现象。」

该研究还发现AMOC减弱与盐度下降相关。这是温暖高盐水向北输送减少的另一明确迹象。

其影响范围广泛。格陵兰岛以南异常区之所以重要，不仅因其特殊性，更因其是海洋环流变化最敏感区域之一。它影响整个欧洲的天气模式，改变降雨分布并偏移急流——这种高空气流引导天气系统，并协助调节北美和欧洲的气温。

环流减缓还可能扰乱海洋生态系统，因为盐度和温度的变化会影响物种的生存区域。

该结果可能有助于平息气候建模者关于格陵兰岛以南冷却主要由海洋动力驱动、还是由气溶胶污染等大气因素驱动的争议。许多新模型支持后者，预测因气溶胶排放减少将使AMOC增强。但这些模型未能重现实际观测到的冷却现象。

「我们的结果表明，只有模拟AMOC减弱的模型是正确的，」刘伟表示。「这意味着许多近期模型对气溶胶变化过于敏感，对该区域的预测准确性较低。」

通过解决这种不匹配，该研究强化了未来的气候预测，尤其是关于受AMOC影响最显著的欧洲地区的预测。

该研究还凸显了从间接证据得出明确结论的能力。在AMOC直接数据有限的情况下，温度和盐度记录为探测长期变化、以及协助预测未来气候情景提供了有价值的替代方案。

「我们虽无追溯一个世纪的直接观测数据，但温度和盐度数据让我们清晰看见过去，」李开远说。「这项工作表明AMOC已持续减弱一个多世纪，若温室气体持续增加，该趋势很可能延续。」

随着气候系统变化，格陵兰岛以南冷区的影响可能扩大。科学家希望通过揭示其成因，让社会能更好应对未来挑战。

「我们采用的技术是理解系统如何变化、以及在温室气体持续增加下可能去向的强大方法，」李开远表示。