昆虫种群正在减少——这并不是一件好事

Using two species of flies from different climates -- one from the cool, high-altitude forests of Northern California, the other hailing from the hot, dry deserts of the Southwest -- scientists discovered remarkable differences in the way each processes external temperature. Tiny, cold-blooded animals like flies depend on their environment to regulate body temperature, making
环境过去六十年主要海洋洋流的持续强度

过去六十年主要海洋洋流的持续强度

大西洋经向翻转流(AMOC)自1950年代以来没有显示出任何下降,这一结论基于此期间北大西洋海洋与大气之间的热交换观测数据。这个结论与早期研究相悖,早期研究表明AMOC活动可能有所减少,这可能源于早期研究依赖海面温度测量来追踪AMOC变化。然而,根据研究人员的说法,海面温度并不是重建AMOC动态的有效指标。尽管AMOC尚未减弱,科学家们一致认为它最终会减弱;然而,这一系统的绝对崩溃可能性,以及这种事件的时间表,仍然是活跃讨论的话题。崩溃将导致严重的全球后果。

地球被71%的水覆盖,海洋行为显著影响我们的星球。大西洋拥有一系列称为大西洋经向翻转流(AMOC)的洋流网络,这些洋流在风的驱动和海洋密度变化下流动于世界的海洋。这个运动至关重要,因为它分配热量、水分和养分,并帮助调节地球的气候和天气模式。

随着气候变化的持续和大气的升温,科学家们越来越担心来自融化极地冰盖的淡水可能剧烈扰乱或可能崩溃AMOC。尽管AMOC的下降带来了严重的风险,但完全崩溃将是灾难性的。然而,关于AMOC长期未来的预测仍不确定。与其对未来进行猜测,伍兹霍尔海洋学研究所(WHOI)的一个研究小组量化了历史数据,为未来的情景提供了见解。

最近在自然通讯上发表的一项研究表明,AMOC在过去60年中保持了其强度。研究小组的成员包括WHOI物理海洋学的兼职科学家Nicholas P. Foukal和乔治亚大学教授;WHOI科学家和伯尔尼大学高级研究员Jens Terhaar;以及研究期间的访问学生Linus Vogt,现在是索邦大学LOCEAN的一名科学家,他们断言这些发现表明AMOC的当前稳定性比之前认为的更强。

Foukal表示:“我们的论文表明,大西洋翻转流没有减弱。虽然这并没有提供关于未来的信息,但它暗示预期的变化尚未发生。”

他们的结果与早期研究不同,特别是他们报告中提到的2018年研究,该研究认为过去70年AMOC有所下降。早期研究依赖海面温度数据来评估AMOC的变化;然而,Terhaar评论道:“我们已经了解到,仅依靠海面温度不如我们曾经认为的那样有效。”

为减少不确定性,Terhaar和团队利用了来自气候模型比较项目(CMIP)的新数据,这是一组由全球气候研究计划生成的气候模型。他们检查了24个不同的CMIP模型,发现最新的海面温度读数未能有效重现AMOC情况。为了增强分析,研究人员探讨了另一项指标:海气热通量,这涉及从海洋向大气传递热量。AMOC强度的增加对应于从北大西洋释放到大气中的更多海洋热量。

作者使用CMIP模型开发了AMOC代理,然后将其应用于实际数据。北大西洋表面热通量数据的最佳来源来自再分析产品,这些产品将直接观测与模型数据相结合,类似于天气预报的方法。该研究专注于两个可追溯至1950年代末的再分析数据集,以追踪AMOC的历史变化。

Vogt评论道:“结果表明,AMOC比以前认为的要稳定得多。这意味着它可能没有接近某些人假设的临界点。”

研究表明,北大西洋的海气热通量异常与AMOC紧密相关,声称“AMOC在1963年至2017年的十年平均值没有减弱。”有许多过程对AMOC年际波动产生 substantial 影响,但在十年时间尺度下的相关性比年度平均值更强。

Foukal指出:“现在的共识是,未来大西洋翻转流可能会减缓,尽管它是否会完全崩溃仍然不确定。我们的发现表明,在达到临界临界点之前仍然有时间进行干预。”

与所有基于代理的重建一样,存在局限性和警告。作者强调,关于海气热通量的直接历史测量稀缺,这意味着再分析产品存在显著的不确定性。然而,Terhaar总结道:“过去60年AMOC的下降似乎极不可能。”

关键要点:

  • 自20世纪中期以来,大西洋经向翻转流(AMOC)未减弱,北大西洋海气热通量数据表明如此。
  • 这一结论与早期研究结果相悖,早期研究表明AMOC降低,可能基于不可靠的海面温度测量。
  • 尽管AMOC尚未下降,但科学家们一致认为它预计未来会放缓,但系统的全面崩溃及其发生时间仍然不确定,可能会导致严峻的全球后果。