大西洋经向翻转环流(AMOC)是一个巨大的洋流系统,其作用就像一条行星传送带。它将温暖的热带海水向北输送,帮助欧洲等地区保持相对温和的气候。海水冷却后密度变大,下沉并沿着海底向南流动。
“众所周知,AMOC是世界气候系统中的一个重要角色,而且它正在减速。我们以前不知道的是,AMOC究竟如何影响大西洋区域以外的大气湿度和风暴,”加州大学河滨分校(UCR)气候动力学博士生、该论文的主要作者Mohima Mimi说道。
“结果表明,到本世纪末,AMOC的减弱将增强北美部分地区——特别是加利福尼亚海岸沿线——的风暴,同时减少格陵兰岛和北极地区的风暴。”
加利福尼亚将面临更强的大气河流
这项发表在《自然·通讯》(Nature Communications)上的研究发现,较弱的AMOC可能改变海洋温度,进而改变大气所能携带的水汽量。它还可能增强引导风暴穿越北半球的高空风。
这些更强的风将帮助风暴把更多的水汽输送到西海岸,从而增加大气河流的强度。
大气河流是从热带地区向高纬度地区输送水汽的长而窄的水汽带。它们为加利福尼亚提供了很大一部分水源,但也可能引发严重的洪水和大范围的破坏。
“在加利福尼亚,大气河流是一把双刃剑,”Mimi说。“它们提供了该州大部分的水源,但随着它们变强,它们也可能带来广泛的破坏。”
全球风暴模式可能发生转变
气候模拟还显示,南美洲东海岸和南极洲周围会出现更多的大气河流。与此同时,格陵兰岛经历的风暴将减少,导致降雪减少和冰积累速度减缓。
这些预测的变化出现在高温室气体排放情景下,在这种情景中,AMOC在本世纪内持续减弱。
科学家已经观察到AMOC正在减速的迹象,这是由人为导致的气候变化推高全球气温所致。气候模型表明,如果温室气体排放保持在高位,这种下降趋势可能会持续。
减少排放可减轻影响
温室气体主要来自煤炭、石油和天然气等化石燃料的燃烧。其他主要来源包括牛等牲畜产生的甲烷、森林砍伐、工业活动以及垃圾填埋场等来源的废弃物。
气候变化副教授、该论文资深作者Wei Liu表示,减少这些排放可以限制其对AMOC的影响,并减弱该洋流对未来降雨模式的影响。
更强的大气河流将增加洪水和基础设施受损的威胁。然而,如果社区改进预测并扩大储存系统,它们也可能提供收集额外水资源的机会。
大西洋的转变带来全球性后果
研究结果凸显了地球气候系统内部的深层联系。一条主要洋流的变化可以改变数千英里以外的降雨和极端天气,影响多个大洲的生态系统、水源供应和社区。
“这项研究表明,AMOC的影响远远超出了大西洋,”Mimi说。“了解这些联系将有助于我们更好地为未来水资源和极端天气的变化做好准备。”