尽管一条主要的海洋“生命线”几乎关闭,AMOC依然强劲
科学家们长期以来认为,从印度洋绕过非洲南端流入大西洋的温暖咸水有助于支持地球上最重要的海洋循环系统之一。这种被称为阿古霍斯泄漏的流动被视为大西洋经向翻转环流(AMOC)的主要贡献者,而AMOC是全球海洋输送系统的一部分。来自荷兰、美国、中国和英国的国际研究团队的新发现表明,这种关系比以前假设的更为复杂。他们的结果表明,阿古霍斯泄漏的变化并不总是会在深水形成中产生预期的反应。这项研究为AMOC的运作提供了更清晰的图景,以及其行为在不同气候条件下的变化。检验教科书中的AMOC解释大西洋经向翻转环流(AMOC)将温暖的表层水向北输送,同时在更深的深度带回较冷、较密集的水。在这种交换过程中,它影响了北大西洋和大部分欧洲的温度,使其成为全球气候系统的核心部分数十年来,研究人员提出阿古霍斯泄漏有助于维持或增强AMOC。这种泄漏将温暖的咸水从印度洋沿南非流入大西洋。其强度受到亚热带锋位置变化的影响。根据传统解释,添加的盐分促进了北大西洋深水的形成,进而有助于维持大西洋的翻转。首席作者乌特勒支大学的侯孙宁博士解释说:“这是我在本科生时期学习的第一个教科书概念。令人惊讶的是,地质证据表明这并不普遍成立。即使阿古霍斯泄漏减弱,AMOC依然可以保持强劲。”侯博士和他的同事们研究了晚中新世(360万年至260万年前)期间的条件。该时期包括一个短暂但重要的冰川事件,随之而来的是中比亚岑暖期,全球条件比今天温暖。这一过渡为研究人员提供了一个有用的机会,以研究随着气候从寒冷转变为温暖,南非附近及大西洋内部的海洋循环如何反应。古老沉积物揭示了变化的海洋边界研究小组研究了在南非以南约500公里的阿古霍斯高原国际海洋发现计划U1475站点采集的海洋沉积物岩心。在岩心中,研究人员考察了被称为古火藻的化石微浮游生物以及有机脂质生物标志物。这些材料使他们能够估算过去的海洋温度,并追踪南极亚热带锋向北或向南的移动。侯博士表示:“如果你在沉积物中发现古火藻组合的变化,这意味着锋线发生了移动。例如,如果你发现更多的暖水物种和较少的冷水物种,那就表明锋线向南移动。较南的锋线通常会为印度洋水流入大西洋打开更宽的通道,反之亦然。”利用这些指标,研究人员详细重建了晚中新世时期阿古霍斯泄漏的可能变化。为了确定大西洋的反应,他们还建立了来自墨西哥湾北部628号海洋钻探计划的温度记录。他们将这些发现与之前从赤道大西洋、北大西洋和加勒比海发布的证据结合。然后,研究小组将地质记录与涵盖晚中新世冰川事件和随后的温暖时期的数值气候模型模拟进行对比,来自多个海洋盆地的证据连接了南极海洋锋的运动与大西洋温度层和翻转循环的变化。阿古霍斯泄漏减少而翻转加剧来自南非以南水域的重建显示,亚热带锋线约在340万年前开始向北移动,并且在冰川事件期间持续这样做。与此同时,阿古霍斯地区的温度下降了约3摄氏度。U1475站点还出现了亚极地条件。这些变化表明,阿古霍斯泄漏显著减弱,甚至可能接近于停止。根据传统理论,咸水运输的减少应该会削弱AMOC。然而,地质证据和计算机模拟揭示了循环系统重要部分的相反模式。在冰川期间,北大西洋暖流未能深入高纬度地区。尽管如此,北大西洋深水的形成却变得更强,而较低纬度的翻转同样增强。这种加剧的循环导致了温跃层的形成,这是...
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