© The research vessel "R / V Neil Armstrong" at Prins Christian Sund © Kent Sheasley, Woods Hole Oceanographic Institution
© On board the "R / V Neil Armstrong" will be an oceanographic anchorage with instruments in front of the Greenlandic Coast © Joseph McCabe, Woods Hole Oceanographic Institution
© Nick Foukal of the Woods Hole Oceanographic Institution helps deploy a set of instruments that perform physical measurements in the water off the Greenland coast. © Carolina Nobre, Woods Hole Oceanographic Institution
© Application of an oceanographic anchorage in the Irmingersee with the German research vessel "MARIA S. MERIAN" in 2016 © Arne Bendinger / GEOMAR
© Overview of the OSNAP monitoring network in the North Atlantic, source: OSNAP © Penny Holiday / NERC
Đại Tây Dương: những phát hiện mới về sự hình thành nước sâu và dòng hải lưu
February 14, 2019
Các quan sát dài hạn mâu thuẫn với các quan điểm trước đóBắc Đại Tây Dương cận cực đóng một vai trò quan trọng trong dòng hải lưu toàn cầu. Bằng cách làm mát gần bề mặt, nước ấm được chuyển thành nước sâu lạnh và nặng, chảy theo chiều sâu xích đạo. Dựa trên dữ liệu mô hình, trước đây người ta cho rằng phần lớn nước sâu được hình thành ở Biển Labrador. Các quan sát dài hạn của một tập đoàn quốc tế với sự tham gia của Trung tâm Nghiên cứu Đại dương Kiel GEOMAR Helmholtz hiện cho thấy rằng đóng góp chính vào hoàn lưu đảo ngược kinh tuyến diễn ra ở phía đông Bắc Đại Tây Dương
Các dòng hải lưu chủ yếu được gây ra bởi gió và sự khác biệt về mật độ của nước biển. Đối với dòng chảy ở Bắc Đại Tây Dương, cả hai quá trình đều quan trọng. Nước ấm, giàu muối được vận chuyển xa về phía bắc qua Dòng chảy Vịnh và chân đồi của nó. Nước được làm mát, dẫn đến sự gia tăng mật độ của nước biển và do đó làm giảm. Vùng nước sâu đậm đặc sau đó lại chảy về phía xích đạo. Hệ thống dòng chảy này còn được gọi là hoàn lưu đảo ngược kinh tuyến Đại Tây Dương (AMOC). Nó có tầm quan trọng lớn đối với khí hậu, đặc biệt là đối với mùa đông tương đối ôn hòa ở Bắc Âu. Ở một số khu vực, đặc biệt là biển Labrador, nước mặt có thể chìm xuống biển sâu. Việc cung cấp nước ngọt, chẳng hạn như sự tan chảy của đất liền do sự nóng lên toàn cầu, làm giảm mật độ nước mặt. Sự khô cạn của sự hình thành nước sâu và do đó hoàn lưu đảo ngược kinh tuyến sẽ có tác động trực tiếp đến khí hậu ở châu Âu.
"
Hoàn lưu đảo ngược kinh tuyến Đại Tây Dương là một cơ chế phức tạp với nhiều quá trình. Quan sát trực tiếp do đó rất khan hiếm và nhiều mối quan hệ cho đến nay chỉ được bắt nguồn từ các nghiên cứu mô hình" Tiến sĩ y khoa giải thích. Johannes Karstensen từ GEOMAR, một trong những đồng tác giả của một nghiên cứu hiện đã được công bố trên tạp chí quốc tế Science. Để xác minh những phát hiện lý thuyết này từ các mô hình bằng các quan sát, cuộc khảo sát đầy đủ đầu tiên về hoàn lưu lật ngược dưới cực của Đại Tây Dương đã được triển khai vào năm 2014 với sự tham gia của bảy quốc gia dưới tên "OSNAP" (lật ngược trong Chương trình Sub Cực Bắc Đại Tây Dương). Hệ thống quan sát OSNAP được chia thành hai phần: qua Biển Labrador, từ Canada đến mũi phía nam của Greenland, và xa hơn nữa là vùng cận cực phía đông Bắc Đại Tây Dương, từ mũi phía nam của Greenland đến Scotland. Một số lượng lớn các trạm đo cố định (neo) tạo thành xương sống của hệ thống. Tại các trạm, dữ liệu dòng chảy cũng như nhiệt độ và độ mặn của nước được ghi lại liên tục.
"
Trong chuỗi thời gian 21 tháng về sự đảo ngược lưu thông từ các phép đo OSNAP, chúng tôi thấy độ biến thiên cao đáng kinh ngạc. Tuy nhiên, kết quả đáng ngạc nhiên nhất vào lúc này là Biển Labrador, nơi mà chúng ta luôn coi là khu vực hình thành nước sâu quan trọng nhất, chỉ đóng góp khoảng 15% vào hoàn lưu đảo ngược kinh tuyến Đại Tây Dương. điều chỉnh khái niệm về sự hình thành và lưu thông nước sâu. Điều quan trọng là phải xác định rõ hơn các quá trình gây ra sự biến động trong chuỗi thời gian OSNAP,” Tiến sĩ Karstensen nói.
"Ví dụ , có thể giai đoạn đo OSNAP từ năm 2014 đến năm 2016 chỉ phát hiện được một tình trạng cụ thể của tuần hoàn kinh tuyến. Một câu hỏi chỉ có thể được xác định bằng chuỗi đo dài hơn", Tiến sĩ med giải thích. Karstensen. Vào mùa hè năm 2018, các nhóm OSNAP từ Châu Âu, Mỹ, Canada và Trung Quốc một lần nữa lại di chuyển cùng các tàu nghiên cứu ở vùng cận cực Bắc Đại Tây Dương. Dữ liệu hiện đang được phân tích và dự kiến chuỗi thời gian OSNAP của Vòng tuần hoàn Đại Tây Dương sẽ sớm được kéo dài thêm hai năm nữa. "Khu vực này là một trong những thông số nhạy cảm nhất trong hệ thống khí hậu của chúng ta. Tại đây, những thay đổi tương đối nhỏ và nhanh chóng có thể gây ra những tác động toàn cầu và lâu dài đối với khí hậu. Do đó, cần có sự hiểu biết toàn diện về các quá trình ở khu vực này quan trọng." Karstensen giải thích.
Dữ liệu do nhóm quốc tế biên soạn được đưa vào các báo cáo của Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC), báo cáo tiếp theo của họ sẽ được soạn thảo chỉ sau vài phút nữa. năm và sẽ tạo cơ sở cho các khuyến nghị hành động nhằm bảo vệ khí hậu.