近年來,全球變暖越來越受到人們的重視。在全球變暖的影響下,全球各地都出現(xiàn)了不同程度的極端天氣。這些極端天氣不僅對人類的生產(chǎn)生活造成了極大影響,也對其他生物、地球環(huán)境和地球自身運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生很大威脅。
近日,哥本哈根大學(xué)物理學(xué)家彼得·迪特萊夫森(Peter Ditlevsen)和統(tǒng)計(jì)學(xué)家蘇珊妮·迪特萊夫森(Susanne Ditlevsen)在《自然-通訊》上發(fā)布了一項(xiàng)最新研究,表示在溫室氣體排放持續(xù)的情況下,地球的大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流(Atlantic Meridional Overturning Circulation ,AMOC)——一個攜帶熱帶暖水北向前往北大西洋的巨大洋流系統(tǒng)——可能在本世紀(jì)中或可能在2025年后的任意時(shí)間崩潰,且崩潰時(shí)間不晚于 2095 年。
不過,就最近一次政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)評估認(rèn)為,大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流不太可能在 21 世紀(jì)完全崩潰。
看到這里,你可能會疑問,大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流到底是什么?它崩潰了對我們有什么影響?今天我們就來說說大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流的問題。
大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流是啥什么?
它對地球環(huán)境有什么影響?
大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流是全球“熱鹽環(huán)流”(Thermohaline Circulation)的重要組成部分,也是氣候系統(tǒng)重要的組成部分,其強(qiáng)度變化可直接影響南北半球的熱量分配。
“熱鹽環(huán)流”是什么?
“熱鹽環(huán)流”是洋流的一種,是由于海水不同區(qū)域之間密度的差異造成的海流。而海水的密度是由其溫度和鹽度共同決定的,當(dāng)海面受熱不均勻或者蒸發(fā)降水不均勻時(shí),就會使海水的溫度和鹽度發(fā)生改變,進(jìn)而造成海水密度分布不均勻,這樣產(chǎn)生的海流稱為“熱鹽環(huán)流”。
而洋流還有另一種,就是我們中學(xué)地理學(xué)到的“風(fēng)生流”,是由風(fēng)吹動海水形成的海流。
具體來說,大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流可以將地球低緯度溫暖的表面水傳送到高緯度地區(qū),從而讓這些“溫水”在寒冷的北大西洋深層水區(qū)域進(jìn)行冷卻、滲透,隨后向南返程流動,完成熱量交換。大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流的變化,會對北方海洋的熱量傳輸帶來深遠(yuǎn)的影響,因此,也會對歐洲和北大西洋的氣候帶來一定影響。
大尺度的海洋環(huán)流是地球物質(zhì)和能量再分配的主要方式。高緯度地區(qū)冰冷、含鹽量高的海水流向低緯度地區(qū),低緯度的高溫洋流則向高緯度流動,對地球熱量進(jìn)行再分配。其中,大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流,就將“熱水”送往北大西洋,在調(diào)節(jié)歐洲及美國氣候方面起著巨大作用。得益于此,歐洲 1 月份平均氣溫要比同緯度的亞洲與北美洲的東海岸高出 15℃ 至 20℃。
大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流崩潰
會有哪些影響?
大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流是地球氣候系統(tǒng)中最重要的臨界元素(即會切換到不可逆狀態(tài)的子系統(tǒng))之一。它可能會崩潰這件事,也是人類對氣候最嚴(yán)重的憂慮之一,因?yàn)檫@或?qū)Ρ贝笪餮蟮貐^(qū)和全世界氣候產(chǎn)生巨大影響。
這種突發(fā)氣候變化上一次發(fā)生于末次冰期,也是由大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流的崩潰和恢復(fù)所致,造成了北半球平均氣溫在十年內(nèi)發(fā)生了 10~15℃ 的波動,遠(yuǎn)大于現(xiàn)在一個世紀(jì)內(nèi) 1.5℃ 的改變。
最新的研究成果發(fā)現(xiàn),大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流崩塌臨界點(diǎn)可能激活的最小溫升值為 1.4℃,估算平均值為 4℃,變化范圍在溫升 1.4~8.0 ℃,如果溫升超過最大值 8.0℃,大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流將徹底崩塌,是不可逆轉(zhuǎn)的崩潰。
屆時(shí),北大西洋冬季平均表面溫度將在 10 年內(nèi)降低 2~3 ℃,歐洲每年的風(fēng)暴將增加、冬季平均氣溫將隨著北大西洋降溫而下降,北美東部的大西洋海平面將上升,已經(jīng)變成碳源的亞馬遜雨林將面臨更大的危險(xiǎn),南極冰蓋的融化會加快。地球?qū)㈤_啟新的小冰期時(shí)代。
有關(guān)研究表明,大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流可能在本世紀(jì)中葉,或者在 2025 年后的某個時(shí)間崩潰?!逗筇臁愤@部災(zāi)難電影就是以大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流被冰川融化阻斷作為情節(jié)主線的,看后令人不寒而栗。大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流如果關(guān)閉,印度、西非、南美等地將出現(xiàn)一個極為可怕的后果——這些地區(qū)的降雨將會中斷,不僅農(nóng)業(yè)可能崩潰,土地甚至可能向干旱荒漠化轉(zhuǎn)變。這種崩潰可能會引發(fā)美國、歐洲和其他地區(qū)的天氣和氣候迅速變化。如果發(fā)生這種情況,可能會導(dǎo)致美國的波士頓和紐約等城市海平面升高,美國東海岸沿線將出現(xiàn)更猛烈的風(fēng)暴和颶風(fēng)。
大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流
還有得救嗎?
大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流是使北半球變暖的關(guān)鍵,它對全球大氣-海洋熱量向北轉(zhuǎn)移起到一定作用,可以幫助避免歐洲西北部的氣溫驟降。大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流崩塌這個氣候臨界點(diǎn)可能激活的腳步越來越近,也越來越急促。
目前全球升溫幅度已達(dá) 1.1℃,而按照趨勢,聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)的結(jié)論是升溫 2.8℃。正如《2022 年排放差距報(bào)告》所指出,隨著氣候影響的加劇,地球正在關(guān)閉的窗口期——?dú)夂蛐袆舆M(jìn)展不足迫使全社會緊急轉(zhuǎn)型成為唯一選擇。世界仍未達(dá)到巴黎氣候目標(biāo),沒有可信的路徑達(dá)到 1.5℃。只有緊急的全系統(tǒng)轉(zhuǎn)型才能避免加速的氣候?yàn)?zāi)難。只有通過電力供應(yīng)、工業(yè)、運(yùn)輸和建筑部門以及食品和金融系統(tǒng)等采取行動來實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變,避免最后的窗口期被關(guān)閉。
全球目標(biāo)一致的行動總比喋喋不休的爭論、停滯不前的心態(tài)有力量和效果。面對氣候?yàn)?zāi)難的來臨,人類不必驚慌失措!當(dāng)今人類文明還會堅(jiān)守兩道防線,科學(xué)防線和認(rèn)知防線??茖W(xué)理性地告訴人們地球承載力界限需要地球公域管理,需要管理好共同的家園;人類還有清晰的認(rèn)知,可以依靠知識和科技,做有利于社會經(jīng)濟(jì)都好的事情。因此,用行動扭轉(zhuǎn)或延緩氣候臨界點(diǎn)的激活,是捍衛(wèi)人類文明的一道防線。
除大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流
還有哪些氣候臨界點(diǎn)?
麥凱等對逐個臨界點(diǎn)被觸發(fā)所需的氣溫升幅進(jìn)行了計(jì)算,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有 5 個臨界點(diǎn)已處于危險(xiǎn)區(qū),已經(jīng)或很快就會被突破。這 5 個危險(xiǎn)的臨界點(diǎn)是格陵蘭冰蓋崩塌、南極西部冰蓋崩塌、北極凍土層崩塌、熱帶珊瑚礁消亡,以及拉布拉多海副極地對流崩塌,其中格陵蘭冰蓋和南極西部冰蓋崩塌的臨界點(diǎn)已經(jīng)被突破。觸發(fā)格陵蘭島冰蓋全面消亡的臨界點(diǎn)是升溫 0.8℃,而觸發(fā)南極西部冰蓋全面消亡的臨界點(diǎn)是升溫 1℃。除了這 5 個臨界點(diǎn)之外,其余 11 個臨界點(diǎn)被觸發(fā)所需的升溫幅度超過 1.5℃,被歸于有可能被激活的臨界點(diǎn)。
全球變暖臨界點(diǎn)分布圖,圖片編譯自:戴維·阿姆斯特朗·麥凱
可以改變這些“氣候臨界點(diǎn)”嗎?
1
不可逆性
2
難以預(yù)測性
參考資料
[1] 《GB 5749-2022 生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》
[2]《GB 19298-2014 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 包裝飲用水》
[3]《GB 8537-2018 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 飲用天然礦泉水》
[4]《GB/T 13727-2016 天然礦泉水資源地質(zhì)勘探規(guī)范》
[5]《GB/T 20349-2006 地理標(biāo)志產(chǎn)品 吉林長白山飲用天然礦泉水》
策劃制作
作者丨周兵 中國氣象局氣候服務(wù)首席
審核丨王長科 中國氣象局國家氣候中心研究員
策劃丨崔瀛昊
責(zé)編丨崔瀛昊