
这张图片展示的是大西洋洋流,它将相对温暖的海水从墨西哥湾输送到欧洲西北部。
北大西洋洋流将温暖的海水从墨西哥湾输送到欧洲,为欧洲西北部大部分地区带来了相对温和的气候。但科学家们估计,格陵兰岛的融水和过多的降雨可能会干扰这一洋流。
据美国“优睿科”网站2019年12月30日报道,荷兰格罗宁根大学和乌得勒支大学的科学家们进行的模拟实验表明:由于北大西洋的降水变化微小而迅速,这一洋流不太可能会完全停止。但是在未来的100年内,洋流有15%的可能性会发生暂时性的变化。相关研究结果于12月30日发表在《科学报告》杂志上。
格罗宁根大学数值数学专业的副教授Fred Wubs说:“海洋储存了大量的能量而且洋流对地球的气候有着很大的影响。” 他与乌特勒支大学的同事Henk Dijkstra一起研究洋流已有20年了。
海洋科学家发现,大西洋洋流对海洋表面的淡水量非常敏感。由于气候变化,从格陵兰岛流出的融水量增加了,同样地,海洋上的降雨也增加了,有人认为这可能会减缓甚至逆转北大西洋洋流,阻止热量输送到欧洲。
淡水对洋流的影响的模拟实验已经进行了数十年。“科学家们使用了基于描述流体方程的高分辨率模型和高度简化的箱型模型。” Wubs解释说,“我们在乌特勒支的同事发明了一种箱型模型,能够非常好地描述当前海洋中的大尺度过程。”
科学家们的想法是,利用这个箱型模型来对淡水输入量的微小扰动造成北大西洋洋流暂时减速或完全停止的可能性进行评估。洋流具有非线性的特性,这意味着微小的变化可能会产生巨大的影响。由箱型模型描述的物理演化过程只能通过模拟实验来获取。“我们寻找的变化通常被认为是非常罕见的事件,你需要进行大量的模拟实验来估计它们发生的概率。” Wubs说。但是,荷兰科学家发现,一位法国科学家曾设计过一种方法来选择最有可能成功的模拟实验,从而减少了所需的完整模拟实验的次数。
Sven Baars是Wubs的博士生,他有效地应用了这种方法并将其与乌特勒支大学的箱型模型链接起来。Dijkstra的博士生Daniele Castellana进行了模拟实验。Wubs说:“这些模拟实验表明,在未来一千年内,北大西洋洋流完全停止的可能性可以忽略不计。”
在相对温暖的海水被输送到欧洲西北部的过程中,临时中断的可能性更大:“在我们的模拟实验中,这种现象在接下来一百年里发生的可能性是15%。”这种临时性的转变可能会造成北大西洋的寒冷天气,但这还需要在未来的研究中进一步证实。因此,当前的研究只是确定风险的第一步。模型没有考虑北大西洋淡水的显著变化,冰盖的融化就有可能引起这样的现象。Wubs说:“通过高分辨率气候模型进行模拟实验来确认我们的结果将会是下一个挑战。”
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编译:李华
审稿:阿淼
责编:雷鑫宇
期刊来源: 《科学报告》
期刊编号:2045-2322
原文链接:
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-12/uog-nac122719.php
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