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。这个巨大的洋流系统通过将温暖、高盐度的水向北输送，并将较冷的水在深处向南输送，帮助调节气候。

"人们一直在问为什么这个冷点存在，"领导该研究的加州大学河滨分校气候科学家刘伟（与博士生李凯元共同完成）表示。"我们发现最可能的答案是AMOC减弱。"

AMOC就像一个巨型传送带，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到达亚极地区的温暖、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，到达北大西洋的热量和盐分减少，导致表层水变得更冷、更淡。这就是为什么盐度和温度数据可用于理解AMOC的强度。

刘伟和李凯元分析了一个世纪以来的此类数据，因为直接的AMOC观测仅可追溯约20年。根据这些长期记录，他们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了比较。

正如发表在《通讯-地球与环境》（Communications Earth & Environment）上的论文所示，只有模拟AMOC减弱的模型才符合现实世界的数据。假设环流增强的模型则完全不符合。

"这是一种非常稳健的相关性，"李凯元说。"如果你观察观测数据并将其与所有模拟结果进行比较，只有AMOC减弱的场景重现了该特定区域的冷却。"

研究还发现，AMOC减弱与盐度降低相关。这是另一个明确的迹象，表明向北输送的温暖、高盐水正在减少。

其影响是广泛的。南格陵兰异常之所以重要，不仅因为它不寻常，更因为它是海洋环流变化最敏感的区域之一。它影响整个欧洲的天气模式，改变降雨量并偏移急流——急流是一种高空气流，引导天气系统并帮助调节北美和欧洲的气温。

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。

这一结果可能有助于解决气候模型研究者之间关于南格陵兰冷却主要是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。许多较新的模型支持后者，预测气溶胶排放减少会导致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AMOC减弱的模型是正确的，"刘伟说。"这意味着许多最新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，该研究增强了未来的气候预测，特别是关于欧洲的预测，因为AMOC的影响在那里最为显著。

该研究还凸显了从间接证据中得出明确结论的能力。由于关于AMOC的直接数据有限，温度和盐度记录为探测长期变化以及帮助预测未来气候情景提供了有价值的替代方案。

"我们没有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地看到过去，"李凯元说。"这项工作表明AMOC已减弱了一个多世纪，如果温室气体持续上升，这一趋势可能会继续。"

随着气候系统的转变，南格陵兰冷点的影响可能会增大。科学家们希望通过揭示其起源，能让社会更好地为未来做好准备。

"我们使用的技术是理解系统如何变化以及如果温室气体持续上升可能走向何方的有力方法，"李凯元说。