本文来源自微信公众号“科普中国”(ID:Science_China),原文首发于2023年8月4日,原标题为《地球的“顶流”要“塌房”?这一次可能是真的》
近年来,全球变暖越来越受到人们的重视。在全球变暖的影响下,全球各地都出现了不同程度的极端天气。这些极端天气不仅对人类的生产生活造成了极大影响,也对其他生物、地球环境和地球自身运转产生很大威胁。
近日,哥本哈根大学物理学家彼得·迪特莱夫森(Peter Ditlevsen)和统计学家苏珊妮·迪特莱夫森(Susanne Ditlevsen)在《自然-通讯》上发布了一项最新研究,表示在温室气体排放持续的情况下,地球的大西洋经向翻转环流(Atlantic Meridional Overturning Circulation ,AMOC)——一个携带热带暖水北向前往北大西洋的巨大洋流系统——可能在本世纪中或可能在2025年后的任意时间崩溃,且崩溃时间不晚于 2095 年。
不过,就最近一次政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)评估认为,大西洋经向翻转环流不太可能在 21 世纪完全崩溃。
看到这里,你可能会疑问,大西洋经向翻转环流到底是什么?它崩溃了对我们有什么影响?今天我们就来说说大西洋经向翻转环流的问题。
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而洋流还有另一种,就是我们中学地理学到的“风生流”,是由风吹动海水形成的海流。
具体来说,大西洋经向翻转环流可以将地球低纬度温暖的表面水传送到高纬度地区,从而让这些“温水”在寒冷的北大西洋深层水区域进行冷却、渗透,随后向南返程流动,完成热量交换。大西洋经向翻转环流的变化,会对北方海洋的热量传输带来深远的影响,因此,也会对欧洲和北大西洋的气候带来一定影响。
大尺度的海洋环流是地球物质和能量再分配的主要方式。高纬度地区冰冷、含盐量高的海水流向低纬度地区,低纬度的高温洋流则向高纬度流动,对地球热量进行再分配。
其中,大西洋经向翻转环流,就将“热水”送往北大西洋,在调节欧洲及美国气候方面起着巨大作用。得益于此,欧洲 1 月份平均气温要比同纬度的亚洲与北美洲的东海岸高出 15℃ 至 20℃。
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这种突发气候变化上一次发生于末次冰期,也是由大西洋经向翻转环流的崩溃和恢复所致,造成了北半球平均气温在十年内发生了 10~15℃ 的波动,远大于现在一个世纪内 1.5℃ 的改变。
最新的研究成果发现,大西洋经向翻转环流崩塌临界点可能激活的最小温升值为 1.4℃,估算平均值为 4℃,变化范围在温升 1.4~8.0 ℃,如果温升超过最大值 8.0℃,大西洋经向翻转环流将彻底崩塌,是不可逆转的崩溃。
届时,北大西洋冬季平均表面温度将在 10 年内降低 2~3 ℃,欧洲每年的风暴将增加、冬季平均气温将随着北大西洋降温而下降,北美东部的大西洋海平面将上升,已经变成碳源的亚马逊雨林将面临更大的危险,南极冰盖的融化会加快。地球将开启新的小冰期时代。
有关研究表明,大西洋经向翻转环流可能在本世纪中叶,或者在 2025 年后的某个时间崩溃。《后天》这部灾难电影就是以大西洋经向翻转环流被冰川融化阻断作为情节主线的,看后令人不寒而栗。大西洋经向翻转环流如果关闭,印度、西非、南美等地将出现一个极为可怕的后果——这些地区的降雨将会中断,不仅农业可能崩溃,土地甚至可能向干旱荒漠化转变。
这种崩溃可能会引发美国、欧洲和其他地区的天气和气候迅速变化。如果发生这种情况,可能会导致美国的波士顿和纽约等城市海平面升高,美国东海岸沿线将出现更猛烈的风暴和飓风。
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目前全球升温幅度已达 1.1℃,而按照趋势,联合国环境规划署(UNEP)的结论是升温 2.8℃。正如《2022 年排放差距报告》所指出,随着气候影响的加剧,地球正在关闭的窗口期——气候行动进展不足迫使全社会紧急转型成为唯一选择。世界仍未达到巴黎气候目标,没有可信的路径达到 1.5℃。
只有紧急的全系统转型才能避免加速的气候灾难。只有通过电力供应、工业、运输和建筑部门以及食品和金融系统等采取行动来实现这一转变,避免最后的窗口期被关闭。
全球目标一致的行动总比喋喋不休的争论、停滞不前的心态有力量和效果。面对气候灾难的来临,人类不必惊慌失措!当今人类文明还会坚守两道防线,科学防线和认知防线。
科学理性地告诉人们地球承载力界限需要地球公域管理,需要管理好共同的家园;人类还有清晰的认知,可以依靠知识和科技,做有利于社会经济都好的事情。因此,用行动扭转或延缓气候临界点的激活,是捍卫人类文明的一道防线。
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麦凯等对逐个临界点被触发所需的气温升幅进行了计算,结果发现有 5 个临界点已处于危险区,已经或很快就会被突破。这 5 个危险的临界点是格陵兰冰盖崩塌、南极西部冰盖崩塌、北极冻土层崩塌、热带珊瑚礁消亡,以及拉布拉多海副极地对流崩塌,其中格陵兰冰盖和南极西部冰盖崩塌的临界点已经被突破。
触发格陵兰岛冰盖全面消亡的临界点是升温 0.8℃,而触发南极西部冰盖全面消亡的临界点是升温 1℃。除了这 5 个临界点之外,其余 11 个临界点被触发所需的升温幅度超过 1.5℃,被归于有可能被激活的临界点。
想要改变目前的这些气候临界点,并不容易。这是因为气候临界点有 2 个重要特性:不可逆性和难以预测性。
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