墨西哥湾流发生了一些奇怪的事情

根据我和同事进行的新研究，帮助欧洲和北美大西洋海岸变暖的洋流自 19 世纪以来显著减缓，目前处于 1600 年来的最弱水平。正如我们在《自然》杂志上发表的一项新研究中所述，该海洋环流系统的减弱可能始于自然，但可能因温室气体排放相关的气候变化而持续下去。该环流是地球气候系统的关键参与者，其大幅或突然的减缓可能会产生全球影响。它可能导致美国东海岸海平面上升，改变欧洲的天气模式或全球降雨模式，并伤害海洋生物。

我们知道，在上一次大冰河期结束时，环流的快速波动导致全球范围内的极端气候变化。2004 年的卖座电影《后天》描述了这种突发事件的一个夸张（但令人恐惧）的例子。

我们发现的最近海平​​面下降可能是由北大西洋变暖以及降雨增加和冰融化带来的淡水增加所致。人们曾多次预测过海平面下降，但到目前为止，海平面下降的程度在很大程度上仍是一个谜。我们发现的变化程度令包括我在内的许多人感到惊讶，并预示着未来将发生重大变化。

所讨论的环流系统被称为“大西洋经向翻转环流”（AMOC）。AMOC 就像一条巨大的水传送带。它将温暖的咸水输送到北大西洋，在那里海水变得非常冷并下沉。一旦进入深海，海水就会向南流回，然后流向世界各地的海洋。这条传送带是气候系统中最重要的热量输送器之一，其中包括因保持西欧温暖而闻名的墨西哥湾流。

气候模型一直预测，由于温室气体变暖和水循环的相关变化，AMOC 将减慢速度。由于这些预测以及突然气候变化的可能性，科学家们自 2004 年以来一直使用横跨大西洋的关键位置的仪器监测 AMOC。但要真正测试模型预测并找出气候变化如何影响传送器，我们需要更长的记录。

寻找模式

为了创建这些记录，我们由伦敦大学学院的 David Thornalley 博士领导的研究小组采用了这样一种观点，即 AMOC 的变化对海洋的影响具有独特的模式。当 AMOC 变弱时，东北大西洋会变冷，而西大西洋的部分地区会变暖到一定程度。我们可以在过去的海洋温度记录中寻找这种模式，以追踪过去的环流情况。

《自然》杂志同一期的另一项研究由德国波茨坦大学的研究人员领导，他们利用历史温度观测数据来检验指纹。他们发现，自 1950 年以来，AMOC 强度已减弱了约 15%，指出人类活动产生的温室气体排放是主要原因。

在我们的论文中，我们发现了同样的指纹，这也是欧盟 ATLAS 项目的一部分。但我们没有使用历史观测数据，而是利用了我们在过去气候研究中的专业知识来追溯更久远的时期。我们通过结合已知的深海淤泥中发现的微小海洋生物遗骸记录来做到这一点。通过观察不同物种的数量及其骨骼的化学成分，可以计算出温度。

我们还能够通过观察泥浆本身直接测量过去深海洋流的速度。泥浆颗粒越大，洋流越快，而颗粒越小，洋流越弱。这两种技术都表明，自 1850 年左右以来，AMOC 开始减弱，同样减弱了约 15% 至 20%。重要的是，现代的减弱与过去 1,600 年的任何减弱都大不相同，这表明这是自然和人为因素共同作用的结果。

两项研究中 AMOC 开始减弱的时间存在差异，这需要更多的科学关注。尽管存在这种差异，但这两项新研究都提出了重要的问题，即气候模型是否模拟了海洋环流的历史变化，以及我们是否需要重新审视我们的一些未来预测。

然而，每增加一个长记录，我们就能更轻松地评估模型对气候系统这一关键要素的模拟效果。事实上，如果我们希望准确预测可能发生的极端 AMOC 事件及其对气候的影响，那么根据这些长记录评估模型可能是至关重要的一步。

Peter T. Spooner 是伦敦大学学院古海洋学研究助理。本文最初发表于 The Conversation 。