《后天》是一部很多人都觀看過的災難電影。影片描述了在地球上發(fā)生的一系列極端天氣事件，龍卷風、海嘯、地震在全球肆虐，地球最終再次進入冰期的故事。在這則故事中，她的科學背景設定為由于溫室效應的影響，北半球出現(xiàn)了大量的冰川融化，造成了北大西洋環(huán)流中斷，進而導致了災難性的局面。最近，一項由德國科學家Niklas Boers所發(fā)表的新研究再次呼應了影片中的場景，向人類發(fā)出了一個重大的預警信號。
電影《后天》中的場景。| 圖片來源：Wikipedia
Boers發(fā)現(xiàn)，在過去的一個世紀里，由于融化的冰川流入海洋中，使得地球上的一個主要的海洋環(huán)流系統(tǒng)正在變得越來越不穩(wěn)定，這個系統(tǒng)便是大西洋經向翻轉環(huán)流（AMOC），這種穩(wěn)定性的喪失可能會對氣候造成嚴重的影響，帶來人類難以承受的災難性后果。Boers將他的分析結果詳細發(fā)表在了近期的《自然-氣候變化》雜志上。
AMOC是一個巨大的洋流系統(tǒng)，她是地球上最關鍵的環(huán)流系統(tǒng)之一。這個系統(tǒng)橫跨大西洋，是墨西哥灣流的源頭，她能夠將熱帶的暖水團從海洋表面向北輸送，將冷水團從海洋底部向南輸送。這樣一個能夠重新分配熱量的洋流不僅與歐洲相對溫和的氣溫息息相關，而且還影響著世界各地的天氣系統(tǒng)。如果這樣一個洋流系統(tǒng)崩潰，將可能產生不可估量的嚴重后果。比如歐洲很可能出現(xiàn)大幅度的降溫，熱帶季風系統(tǒng)受到嚴重干擾等等。
圖片來源：Wikipedia
一直以來，氣候學家從一些計算機模擬結果，以及一些地球過去的氣候數(shù)據(jù)中得知，AMOC除了目前達到的強模式外，還可以展示出另外一種較弱的運作模式。能在兩種模式下維持穩(wěn)定意味著，理論上說，AMOC是可以在這兩種環(huán)流模式之間發(fā)生突然地變換的。
在新的研究之前，已經有研究表明AMOC目前的強度正處于1000多年來的最弱狀態(tài)。然而，到目前為止，科學家們尚不清楚的是，觀察到的這種減弱是否對應于環(huán)流狀態(tài)的一種平均變化，或者說這是否意味著這種減弱與環(huán)流系統(tǒng)的動力學穩(wěn)定性的喪失有關？這二者之間的差異是至關重要的，因為動力學穩(wěn)定性的喪失意味著AMOC已經接近某個臨界閾值，一旦超過這個臨界點，就可能發(fā)生實質性的、可能不可逆轉的弱模式轉變。
由于缺乏對AMOC強度的長期觀測數(shù)據(jù)，這仍然是一個懸而未決的問題。直到現(xiàn)在。
AMOC會在大西洋的海表溫度和鹽度模式中留下清晰的“指紋”，Boers通過分析海洋表面溫度和鹽度數(shù)據(jù)，對8個獨立的AMOC指數(shù)進行了詳細的評估。他的研究結果表明，AMOC正在逐漸減弱，且這種減弱確實與穩(wěn)定性的喪失有關。更具體地說，在上個世紀的過程中，AMOC的下降不僅僅是溫度上升的波動或對溫度上升產生的線性響應，而是可能已經從相對穩(wěn)定的情況演變到了一個接近臨界點的狀態(tài)。
那么這種轉變是由什么因素導致的呢？過去的大多數(shù)證據(jù)表明，AMOC在近期的減弱是由北大西洋變暖直接造成的。但Boers指出，直接的變暖并不太可能導致這種突然的轉變，他認為除了全球變暖，AMOC更有可能是由于冰蓋的融化，使得大量淡水流入海中造成的。
淡水流入海中的現(xiàn)象可能受到許多因素的影響，比如格陵蘭冰蓋融化帶來的淡水流入、海冰融化、降水增加和河流徑流等等。這些淡水不僅能夠導致海平面上升，還能夠對洋流產生影響。由于淡水比鹽水輕，她能影響海水從深處下沉和上升的方式。這些因素增加了大西洋變暖對其環(huán)流的直接影響。
這是一項意義重大的結果，她為AMOC崩潰發(fā)出了重要的早期預警信號?，F(xiàn)有的證據(jù)已經表明，我們正接近AMOC的關鍵臨界點，這再次突顯了溫室氣體的持續(xù)排放對地球氣候系統(tǒng)造成了很大的干擾。
Boers表示這一結果令他驚訝，他說：“我沒有想到，在上個世紀在海中注入的過量淡水，會在翻轉環(huán)流中產生這樣的反應。我們迫切需要將我們的模型與現(xiàn)有的觀測證據(jù)進行協(xié)調，以此來評估我們距離AMOC的臨界閾值究竟還有多遠?！?/span>
研究人員表示，雖然還需要對能夠對AMOC產生影響的不同因素展開進一步分析研究，但可以肯定的是，這些因素都與人為造成的氣候變化有關。而且在這種轉變中，南半球也可能受到影響，在南極大陸周圍也有類似的翻轉環(huán)流，隨著陸冰的融化，這些環(huán)流可能再次在全球變暖的情況下崩潰——而且已經有證據(jù)表明，這種情況已經在發(fā)生。
#創(chuàng)作團隊：
文：小雨
#參考來源：
https://www.pik-potsdam.de/en/news/latest-news/major-atlantic-ocean-current-system-might-be-approaching-critical-threshold
https://cosmosmagazine.com/earth/oceans/could-the-day-after-tomorrow-come-true/
https://www.nature.com/articles/s41558-021-01097-4
#圖片來源：
首圖來源：Ivana Cajina on Unsplash
