多年来，气候科学家警告称，如果全球气温过高，大西洋经轮换流（AMOC）可能最终会关闭。来自乌得勒支大学的研究人员的新发现表明，温度本身并不决定这个重要海洋环流系统的命运。全球升温的速度似乎在AMOC是否保持稳定方面也起着关键作用。该研究发表在科学期刊《自然气候变化》上。大西洋经轮换流，或称AMOC，是一个庞大的海洋流动网络，将温暖的水从热带向北输送。通过全球范围内地移动热量，它强烈影响全球气候，并帮助维持西欧地区相对温和的气候条件。科学家们长期以来将这一大西洋“热引擎”视为一个可能跨越临界点的系统。如果这发生，AMOC可能在几十年内从其当前的强流状态转变为一个更弱的状态。可能的触发因素包括来自极地地区逐渐增加的融水量以及全球变暖本身。重新思考AMOC温度临界点 研究人员此前估计AMOC可能在全球变暖到达+4°C时触及临界点及崩溃。乌得勒支海洋与大气研究院的科学家现在表示，这一温度阈值并不能揭示完整的故事。“我们的结果表明，并非一定存在一个固定温度，使AMOC不可避免地崩溃，”首席作者雷奈·范·维斯滕表示。“环流的稳定性取决于气候变化的速度。” 这些发现表明，即使达到相同最终温度的两个世界，根据升温发生的速度，AMOC可能会体验到截然不同的结果。缓慢升温与快速升温 为了测试升温速度的重要性，范·维斯滕及其同事运行了两个版本的气候模型。在这两个模拟中， 大气中的CO 2逐渐增加，但其增加速率有很大不同。在一个模拟中，CO2浓度缓慢增加（每年0.5 ppm）。在第二个模拟中，它们以更快的速率攀升（每年2.5 ppm），这与今天的速度相当。对比产生了截然不同的结果。当升温缓慢发生时，AMOC在+4°C以上保持稳定，即使在温度达到+5°C时也没有崩溃。然而，在更快的升温场景下，AMOC在约+2°C时崩溃。“我们故意考虑了一个速度远低于我们今天所经历的情景，”共同作者雷克·博纳解释说。“这使我们能够孤立升温速率的影响，而不考虑温度最终达到多高。” 海洋为何需要时间适应 研究人员表示，差异归结于海洋对变化条件的反应能力。“在缓慢升温的情况下，整个海洋，从表面到最深层，都有时间逐渐重新组织和适应变化的条件，”共同作者、动力海洋学教授亨克·迪克斯特拉说。“在更快的升温情况下，海洋根本无法跟上。” 缓慢的气候变化使海洋在整个深度上有更多时间进行调整。当温度快速上升时，这些调整无法迅速发生，导致环流对不稳定性更加敏感。 全球变暖的关键速率 根据研究人员的说法，关键的升温速率约为每十年0.3°C。世界已经接近这个速度。范·维斯滕将这种情况比作开车：“如果你朝着墙壁开，就有必要绕过它。为此，你需要刹车，否则你会冲出道路。在全球变暖方面，世界仍在加大油门。” 这一比喻突出了一项重要的区分。避免危险的气候变化不仅可能依赖于限制地球最终变得多么温暖，还依赖于减缓其到达目的地的速度。 之前对AMOC稳定性的研究 同一研究小组近年来从多个不同的角度研究了AMOC的稳定性。2024年，研究人员发现，进入北大西洋的融水量增加使AMOC变得不太稳定。科学家们多年来曾怀疑这一机制，但这项研究是首个利用现代复杂气候模型证明这一点的研究。结果表明，存在一个关键的融水阈值，超出该阈值时，AMOC变得不稳定。然而，这一阈值是不切实际的高。这表明，现今的AMOC不太可能仅因这一贡献而变得不稳定。该研究未考虑全球变暖的影响或升温发生的速度。后来的研究探索了几种全球变暖情景。研究得出结论，AMOC可能在2060年左右达到临界点，无论是在中等还是高排放情景下。