大西洋：深水形成與洋流的新發現

February 14, 2019 長期觀測結果與先前的觀點相矛盾

北大西洋副極地在全球海洋環流中發揮著至關重要的作用。透過近地表冷卻，溫水轉化為寒冷而重的深水，在赤道深處流動。根據模型數據，先前假設深水的主要部分是在拉布拉多海形成的。 GEOMAR 亥姆霍茲基爾海洋研究中心參與的國際聯盟的長期觀測表明，對經向翻轉環流的主要貢獻發生在北大西洋東部

洋流主要由風和海水密度的差異。對北大西洋的洋流來說，這兩個過程都很重要。溫暖、富含鹽分的水通過墨西哥灣流及其山麓輸送到遙遠的北方。水被冷卻，導致海水密度增加，從而導緻密度減小。然後濃密的深水再次流向赤道。此流動系統也稱為大西洋經向翻轉環流（AMOC）。這對氣候非常重要，特別是對於北歐相對溫和的冬季。在某些地區，特別是拉布拉多海，地表水可能會沉入深海。淡水的供應，例如全球暖化導致的陸地網格融化，會降低地表水的密度。深水層的乾涸以及經向翻轉環流將對歐洲的氣候產生直接影響。

「大西洋經向翻轉環流是一個包含許多過程的複雜機制。直接觀測因此，這些關係是稀缺的，並且迄今為止許多關係僅來自模型研究，」醫學博士解釋道。 GEOMAR 的 Johannes Karstensen 是一項研究的合著者之一，該研究現已發表在國際期刊《科學》上。為了透過觀測驗證這些模型的理論結果，2014年啟動了首次完整的大西洋副極地翻轉環流調查，七個國家參與，名為「OSNAP」（副極地北大西洋翻轉計畫）。 OSNAP觀測系統分為兩個部分：橫跨拉布拉多海，從加拿大到格陵蘭島南端，以及更進一步的東部副極地北大西洋，從格陵蘭島南端到蘇格蘭。大量的永久性測量站（錨地）構成了系統的骨幹。在監測站，水流資料以及溫度和鹽度被連續記錄。

「在 OSNAP 測量的 21 個月翻轉環流時間序列中，我們看到了驚人的高變異性。然而目前最令人驚訝的結果是，我們一直認為最重要的深水形成區的拉布拉多海對大西洋經向翻轉環流的貢獻率只有15%左右，我們需要思考如何適應深水形成和循環的概念。更好地識別導致OSNAP 時間序列波動的過程非常重要，」Karstensen 博士說。

「例如，有可能OSNAP測量週期從2014年到2016年只檢測到一種特定的經向環流條件。這個問題只能透過更長系列的測量來確定”，med博士解釋道。卡斯滕森。 2018年夏天，來自歐洲、美國、加拿大和中國的OSNAP團隊再次隨科考船前往北大西洋次極地。目前正在分析數據，預計大西洋環流的 OSNAP 時間序列很快就會再延長兩年。 「該地區是我們氣候系統中最敏感的參數之一。在這裡，相對較小和快速的變化可能引發對氣候的全球性和長期影響。因此，全面了解該地區的過程非常重要。」Karstensen 解釋。

國際團隊編制的數據已納入政府間氣候變遷專門委員會(IPCC) 的報告中，該委員會的下一份報告將在短短幾年內完成年，並將構成氣候保護行動建議的基礎。