氣候變化可能會切斷使北大西洋保持溫暖的洋流

歐洲和北美在冬季都因大西洋洋流而變暖，但氣候變化威脅著這一溫暖的來源。新的研究表明，如果地球溫度過高，這股洋流有可能完全崩塌。這將意味著北大西洋沿岸國家的冬季寒冷，格陵蘭島、冰島和挪威海的海冰擴張，以及全球降雨的變化。...

歐洲和北美在冬季都因大西洋洋流而變暖，但氣候變化威脅著這一溫暖的來源。新的研究表明，如果地球溫度過高，這股洋流有可能完全崩塌。這將意味著北大西洋沿岸國家的冬季寒冷，格陵蘭島、冰島和挪威海的海冰擴張，以及全球降雨的變化。

這種洋流被稱為大西洋經向翻轉環流（AMOC），它就像一條輸送帶，把熱帶的暖水輸送到北大西洋較冷的地區。在那裡，水的熱量流失到大氣中。因為水越冷密度越大，就會下沉。這條較低的冷水帶迴圈回到熱帶地區，在那裡它會變暖，並再次重覆這個過程。如果你曾經看過湯煮沸，擴散，然後下沉，它的工作原理是這樣的。

“它是氣候系統的主要參與者，對歐洲和北美都很重要。國家海洋和大氣管理局的科學家湯姆·德爾沃思（tomdelworth）沒有參與這項最近的研究。AMOC和2004年電影《後天》（The Day After Tomorrow）中崩塌並引發冰封世界末日的那股潮流是一樣的（主角是韋奇最喜歡的傑克·吉倫哈爾）這在科學上不太準確，但沒關係，這很有趣，”德爾沃思說。

這可能並不準確，但也不是完全的幻想。在古氣候記錄中有跡象表明，融化的冰蓋可能曾經一度減緩或停止了AMOC長達數十年之久——觸發了非洲和印度季風降雨的巨大變化、颶風模式的變化，甚至是小冰期。

AMOC in the North and South Atlantic oceans. Red lines: surface flows. Yellow and green: intermediate flows. Blue and purple: deep flows. Photo: NOAA, adapted from Speich 2009, Lumpkin 2007

大多數氣候預測都認為AMOC可能減弱，但即使全球氣溫穩步上升，AMOC仍將持續。但耶魯大學的氣候科學家劉煒懷疑，根據最近發表在《科學進步》雜誌上的一項新研究，這些模型高估了AMOC的穩定性。

劉教授的研究表明，大多數模型都不能準確反映出有多少淡水（在海洋中，這意味著海水的鹹度略低）流入和流出大西洋。淡水很難迴圈，因為它不像鹹水那麼濃，所以下沉不太好。太多了，你就失去了維持AMOC運轉的動力。”因此，這是關於模型如何很好地代表了淡水從大西洋流出的運動，”德爾沃思說模型並不能很好地反映這一點，它們可能缺少一個潛在的重要的正面反饋。”

基本上，根據劉的工作，AMOC是駱駝，它已經裝載了大量的秸稈，目前氣候模型不考慮。全球變暖可能是壓垮駱駝背的稻草。這是因為，如果北大西洋的空氣太熱，AMOC中的水將無法透過將熱量轉移到大氣中來冷卻，因此它不會像現在這樣下沉並迴圈回熱帶地區。事實上，劉計算，如果大氣中的二氧化碳增加到百萬分之710，這可能是一個足夠的打擊，以崩潰的AMOC在300年內的峰值。相比之下，上週的水平達到了405百萬分之一。這比1990年的355ppm有所上升。

如果AMOC真的崩潰，北大西洋的冬天將是寒冷的——它們在冬天可能會下降7攝氏度。”這是一個巨大的冷卻，”劉說。

Hakai雜誌報道，他的發現與其他科學家最近的研究結果相呼應，這些研究結果表明，如果碳排放量繼續穩步攀升，AMOC最快在2300年就有44%的可能崩潰。

“我認為這是非常非常重要的工作，”德爾沃思說它確定了我們的模型中的一個明顯弱點，並確定了這種弱點可能轉化為對未來氣候變化風險的系統性低估的方式。”

與所有模型一樣，隨著該領域的發展和新資料的出現，氣候預測仍在不斷發展。但有一點是肯定的：如果我們不控制我們的碳排放方式，我們將面臨一些惡劣的天氣。