© The research vessel MARIA S. MERIAN off the western coast of Greenland.
(c) Rafael Abel, GEOMAR
© From the research vessel MARIA S. MERIAN, water samples are taken from the Labrador Sea.
(c) Rafael Abel, GEOMAR
© Th e research vessel METEOR.
(c) Hermann Bange, GEOMAR
© The French research vessel THALASSA in the port of St. John's (Newfoundland, Canada).
(c) Ann Katrin Seemann
Phát hiện mối liên hệ chặt chẽ giữa dòng hải lưu sâu và khí hậu
April 21, 2017
Các nhà nghiên cứu của GEOMAR công bố những quan sát dài hạn từ Biển Labrador
Biển Labrador ở phía tây bắc Bắc Đại Tây Dương là một trong những khu vực chính của dòng hải lưu toàn cầu.
Từ năm 1997, Trung tâm Nghiên cứu Đại dương Kiel của GEOMAR Helmholtz đã theo dõi các dòng hải lưu từ bề mặt đại dương đến đáy biển bằng cách sử dụng một loạt các đài quan sát hải dương học. Một phân tích dữ liệu của họ từ năm 1997 đến năm 2014 đã được công bố gần đây, cho thấy mối liên hệ chặt chẽ giữa dòng hải lưu sâu và sự biến đổi khí hậu ở các thang thời gian khác nhau.
Từ mùa đông ôn hòa ở Bắc Âu, lượng mưa ở Tây Phi, bão ở Bắc Mỹ, năng lượng được phân phối trên toàn thế giới bởi hoàn lưu đại dương toàn cầu đều ảnh hưởng đến cả khí hậu và thời tiết khu vực. Khu vực quan trọng trong phương trình này là Biển Labrador, giữa Bắc Mỹ và Greenland. Chính tại đây, dòng nước mặn ấm áp đến từ phía nam gần mặt biển nguội dần và chìm xuống vực sâu. Từ đó, khối nước chảy ngược về phía nam dọc theo rìa lục địa. Rõ ràng, khu vực này đóng một vai trò quan trọng trong sự lưu thông đại dương toàn cầu.
Từ năm 1997, tại lối ra phía nam của Biển Labrador, Trung tâm Nghiên cứu Đại dương GEOMAR Helmholtz Kiel đã vận hành các đài quan sát hải dương học bao trùm tất cả các cấp độ của hệ thống này. Một nhóm gồm bốn nhà hải dương học đã công bố phân tích đầy đủ nhất về dữ liệu thu thập được trên Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý Đại dương.
Tác giả chính Rainer Zantopp, từ GEOMAR cho biết: “Chúng tôi có thể phát hiện mối liên hệ giữa các dòng hải lưu sâu về phía nam và hệ thống gió trên Bắc Đại Tây Dương mà trước đây chưa được biết đến”.
Nằm ở góc 53 độ về phía bắc của ranh giới phía tây của Biển Labrador, các đài quan sát bao gồm một loạt máy đo dòng điện và cảm biến về nhiệt độ và độ mặn được gắn vào dây xích và cáp thép. Trọng lượng neo nằm ở đầu dưới giữ các dây neo này cố định trong khi lực nổi kéo đầu kia về phía bề mặt.
Zantopp giải thích: “Điều này cho phép chúng tôi đo dòng điện từ ngay dưới bề mặt đến ngay trên mặt đất”.
Nghiên cứu này dựa trên dữ liệu được thu thập trong 13 chuyến đi khoa học từ năm 1996 đến năm 2014 – chủ yếu trên các tàu nghiên cứu METEOR và MARIA S. MERIAN của Đức, hoặc tàu nghiên cứu THALASSA của Pháp.
Dựa trên phân tích, người ta phát hiện các dòng hải lưu sâu về phía nam dọc theo ranh giới phía tây Đại Tây Dương có sự dao động theo các thang thời gian khác nhau. Đặc biệt, các tác giả rất ngạc nhiên trước dòng hải lưu sâu nhất gần đáy đại dương.
Theo nhà hải dương học Kiel, "Mặc dù nó ổn định hơn so với các tầng trên, nhưng nó thay đổi trong khoảng thời gian gần mười năm."
Phân tích sâu hơn chỉ ra rằng sự biến động của dòng chảy sâu nhất đồng bộ với biến động của hệ thống gió trên Bắc Đại Tây Dương. Loại thứ hai bị ảnh hưởng bởi sự chênh lệch áp suất giữa mức cao Azores và mức thấp Iceland - Dao động Bắc Đại Tây Dương (NAO).
Zantopp cho biết: “Cường độ của dòng hải lưu sâu nhất về phía nam từ Biển Labrador cho thấy những biến động tương tự như NAO. Chúng tôi hơi ngạc nhiên khi tìm thấy tín hiệu rõ ràng như vậy trong dữ liệu đo lường của mình”.
Để kết luận, ông nói thêm: “Chúng ta càng hiểu rõ hơn về sự tương tác giữa đại dương và khí quyển, chúng ta càng có thể phân biệt được những biến đổi tự nhiên và những thay đổi do con người tạo ra một cách đáng tin cậy hơn, từ đó đưa ra những dự đoán tốt hơn về sự phát triển trong tương lai”.
Liên kết tới nghiên cứu