การหมุนเวียนของมหาสมุทรในฤดูหนาวซึ่งได้รับอิทธิพลจากฤดูร้อนที่อบอุ่น

March 22, 2018 นักวิจัยแสดงอิทธิพลของน้ำจืดต่อการก่อตัวของ น้ำลึก

ในน้ำเย็นในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือจะจมลงในฤดูหนาวจาก ผิวน้ำ ทะเลลงสู่ระดับลึก สิ่งที่เรียกว่าการพาความร้อนนี้เป็นหนึ่งในกระบวนการสำคัญในระบบ กระแสน้ำ ในมหาสมุทรโลก ด้วยความช่วยเหลือจากการสังเกตการณ์ในระยะยาว ทีมงานจาก GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel สามารถแสดงให้เห็นถึงอิทธิพลของน้ำจืดที่สะสมบน ผิวน้ำ ทะเลในฤดูร้อนต่อการก่อตัวของ น้ำลึก ในฤดูหนาว

อุณหภูมิและความเค็มของน้ำทะเลเป็นปัจจัยสำคัญที่ขับเคลื่อนระบบ กระแสน้ำ ในมหาสมุทรทั่วโลก น้ำร้อนและน้ำเค็มซึ่งไปถึงละติจูดบน เย็นลงบน ผิวน้ำ มีน้ำหนักมากขึ้นและจมลงสู่ความลึก กระบวนการนี้เรียกว่าการพาความร้อน ในส่วนลึก น้ำจะไหลกลับไปยังเส้นศูนย์สูตรและดึงมวลน้ำใหม่เข้ามา การพาความร้อนลึกเกิดขึ้นเฉพาะในบางภูมิภาคเท่านั้น รวมถึงเขตเออร์มิงเงอร์ทางตะวันออกของเกาะกรีนแลนด์ และเขตลาบราดอร์ทางตะวันตกด้วย แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้ามีน้ำจืดเพิ่มเติม เช่น จากธารน้ำแข็งที่กำลังละลาย เข้าสู่ระบบนี้? การคำนวณแบบจำลองแสดงให้เห็นว่าความหนาแน่นของน้ำ ผิวน้ำ ที่ลดลงอาจทำให้ระบบการไหลอ่อนตัวลง แต่จนถึงขณะนี้ข้อมูลการสังเกต กระแสน้ำ ยังไม่สามารถยืนยันเรื่องนี้ได้

นักสมุทรศาสตร์ GEOMAR ได้รับความช่วยเหลือจากการสังเกตการณ์ในระยะยาว แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกถึงอิทธิพลที่เป็นรูปธรรมของน้ำจืดต่อการพาความร้อน พวกเขาตีพิมพ์ผลการวิจัยในวารสารนานาชาติ Nature Climate Change

การศึกษาใหม่นี้อิงจากการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้มาจากแท่นสังเกตการณ์ที่ทอดสมออยู่ในทะเลลาบราดอร์และ Irminger See และทุ่นลอยน้ำที่เรียกว่า คนเร่ร่อนลึก นอกจากนี้ยังรวมการสังเกตการณ์ ผิวน้ำ มหาสมุทรและข้อมูลบรรยากาศด้วยดาวเทียมด้วย “ในช่วงเวลาต่างๆ ตลอด 60 ปีที่ผ่านมา เราสามารถผสมผสานกระบวนการสำคัญๆ เข้าด้วยกัน ได้แก่ ความผันผวนของชั้นบรรยากาศ เช่น การสั่นไหวของมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ อุณหภูมิของน้ำและอากาศ การปรากฏตัวของชั้นน้ำจืด และระยะเวลาของการพาความร้อน” อธิบายดร. Marilena Oltmanns จาก GEOMAR ผู้เขียนคนแรกของการศึกษานี้

การประเมินแสดงให้เห็นความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างสภาพบรรยากาศ อุณหภูมิในฤดูร้อนที่ทะเล Irminger ปริมาณน้ำจืดที่นั่น และการพาความร้อนในฤดูหนาวถัดมา “เมื่อฤดูร้อนที่อากาศอบอุ่นขึ้นซึ่งมีน้ำจืดจำนวนมากเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่อบอุ่น มหาสมุทรก็สูญเสียความร้อนน้อยลงในฤดูหนาวถัดมา ซึ่งหมายความว่าชั้นน้ำจืดที่ก่อตัวในฤดูร้อนยังคงคงที่เป็นเวลานานขึ้น ดังนั้นการพาความร้อนจึงเริ่มขึ้นในภายหลัง” ดร. Oltmanns

โดยปกติแล้ว น้ำจืดจะถูกลำเลียงออกไปโดยการพาความร้อนในระดับความลึก เนื่องจากการพาความร้อนเริ่มต้นช้ามากในเวลาไม่กี่ปี น้ำจืดในสัดส่วนที่สูงจึงยังคงอยู่ใกล้ ผิวน้ำ และถูกเสริมด้วยน้ำจืดที่เข้ามาเสริมในฤดูร้อนถัดมา “ ผลกระทบ นี้อาจเพิ่มขึ้นในระยะยาว ส่งผลให้การพาความร้อนลดลงอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกสูงขึ้น” นักสมุทรศาสตร์สรุป