本文來自微信公眾號：原理（ID：principia1687），作者：小雨，原文標(biāo)題：《〈后天》真的會發(fā)生嗎？》，題圖來自：《后天》
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《后天》是一部很多人都觀看過的災(zāi)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(fēng)、海嘯、地震在全球肆虐，地球最終再次進(jìn)入冰期的故事。在這則故事中，它的科學(xué)背景設(shè)定為由于溫室效應(yīng)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(jìn)而導(dǎo)致了災(zāi)難性的局面。最近，一項(xiàng)由德國科學(xué)家Niklas Boers所發(fā)表的新研究再次呼應(yīng)了影片中的場景，向人類發(fā)出了一個重大的預(yù)警信號。
電影《后天》中的場景。
Boers發(fā)現(xiàn)，在過去的一個世紀(jì)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(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流（AMOC），這種穩(wěn)定性的喪失可能會對氣候造成嚴(yán)重的影響，帶來人類難以承受的災(zāi)難性后果。Boers將他的分析結(jié)果詳細(xì)發(fā)表在了近期的《自然-氣候變化》雜志上。
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AMOC是一個巨大的洋流系統(tǒng)，它是地球上最關(guān)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，它能夠?qū)釒У呐畧F(tuán)從海洋表面向北輸送，將冷水團(tuán)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(guān)，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(chǎn)生不可估量的嚴(yán)重后果。比如歐洲很可能出現(xiàn)大幅度的降溫，熱帶季風(fēng)系統(tǒng)收到嚴(yán)重干擾等等。
一直以來，氣候?qū)W家從一些計算機(jī)模擬結(jié)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(dá)到的強(qiáng)模式外，還可以展示出另外一種較弱的運(yùn)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(jīng)有研究表明AMOC目前的強(qiáng)度正處于1000多年來的最弱狀態(tài)。然而，到目前為止，科學(xué)家們尚不清楚的是，觀察到的這種減弱是否對應(yīng)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(xué)穩(wěn)定性的喪失有關(guān)？這二者之間的差異是至關(guān)重要的，因?yàn)閯恿W(xué)穩(wěn)定性的喪失意味著AMOC已經(jīng)接近某個臨界閾值，一旦超過這個臨界點(diǎn)，就可能發(fā)生實(shí)質(zhì)性的、可能無法逆轉(zhuǎn)的弱模式轉(zhuǎn)變。
由于缺乏對AMOC強(qiáng)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。
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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(dú)立的AMOC指數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的評估。他的研究結(jié)果表明，AMOC正在逐漸減弱，且這種減弱確實(shí)與穩(wěn)定性的喪失有關(guān)。更具體地說，在上個世紀(jì)的過程中，AMOC的下降不僅僅是溫度上升的波動或?qū)囟壬仙a(chǎn)生的線性響應(yīng)，而是可能已經(jīng)從相對穩(wěn)定的情況演變到了一個接近臨界點(diǎn)的狀態(tài)。
那么這種轉(zhuǎn)變是由什么因素導(dǎo)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(dǎo)致這種突然的轉(zhuǎn)變，他認(rèn)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?qū)е潞Ｆ矫嫔仙?，還能夠?qū)ρ罅鳟a(chǎn)生影響。由于淡水比鹽水輕，它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。
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這是一項(xiàng)意義重大的結(jié)果，它為AMOC崩潰發(fā)出了重要的早期預(yù)警信號?，F(xiàn)有的證據(jù)已經(jīng)表明，我們正接近AMOC的關(guān)鍵臨界點(diǎn)，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(jié)果令他驚訝，他說：“我沒有想到，上個世紀(jì)在海中注入的過量淡水，會在翻轉(zhuǎn)環(huán)流中產(chǎn)生這樣的反應(yīng)。我們迫切需要將我們的模型與現(xiàn)有的觀測證據(jù)進(jìn)行協(xié)調(diào)，以此來評估我們距離AMOC的臨界閾值究竟還有多遠(yuǎn)?！?/p>
研究人員表示，雖然還需要對能夠?qū)MOC產(chǎn)生影響的不同因素展開進(jìn)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(guān)。而且在這種轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jīng)有證據(jù)表明，這種情況已經(jīng)在發(fā)生。
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
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