水下湍流被揭示为气候变化的一个关键因素

水下湍流被揭示为气候变化的一个关键因素我们可以把海洋想象成一个蛋糕层,底部是较冷的、密度较大的水,顶部是较暖的、较轻的水。水从暖到冷,又从冷到暖,就像在传送带上一样循环。在北大西洋,密集的(冷的)水向南走到赤道,而较轻的(暖的)水则向相反方向走。这个传送带的大西洋部分被称为大西洋经向翻转环流(AMOC),它在调节全球热量和碳负荷方面起着关键作用。通常,热量和碳沿着一个密度相同的海洋层水平移动,但它们也可以在不同密度的层之间垂直移动。这就是更深的水被带到海洋表面的方式。一项新的研究考察了大西洋的水下波浪如何影响热量和碳的移动。该研究的共同作者阿里-马沙耶克博士说:"大西洋在影响全球气候方面很特别,它有一个强大的从上游到深海的极地循环,水在表面的移动也比在深海的移动快"。热量和碳通过不同密度的层向上移动主要是由水下波浪引起的。虽然水下波浪的现象是众所周知的,但人们对它们如何移动热量和碳却知之甚少。在过去的几十年里,研究人员调查了AMOC是否是北极失去冰盖的原因,同时导致南极洲的冰层增长。在目前的研究中,研究人员使用了来自各种观测平台的数据,包括远程传感器、船舶和自主浮标。他们发现,来自北大西洋的热量到达南极的速度比以前认为的快得多。此外,海洋内的湍流,特别是来自水下的大浪--其中一些可高达1640英尺(500米),这会影响气候。研究人员发现,热量和碳在海洋层之间的移动是由小规模的湍流带来的,这一点在气候模型中没有得到适当的体现,气候模型使用定量方法来模拟大气、海洋、冰和陆地的相互作用以预测未来气候。湍流主要影响了从大西洋向南移动到南大洋的深层水域。研究人员得出结论,这些水携带的热量和碳很有可能会在不同的密度层中移动。"气候模型确实考虑了湍流,但主要是在它如何影响海洋环流方面,"主要作者LauraCimoli博士说。"但我们发现,湍流本身是至关重要的,它在有多少碳和热量被海洋吸收,以及被储存在哪里方面起着关键作用。"该研究的发现意味着重新思考气候模型中小规模湍流的重要性。马沙耶克说:"许多气候模型对微尺度湍流的作用有一个过于简单的表述,但我们已经表明它是重要的,应该更加谨慎地对待。"研究人员呼吁将湍流传感器纳入世界各地的观测阵列中,以便科学家能够更准确地预测气候变化。这项研究发表在AGUAdvances杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1350281.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1350281.htm

相关推荐

封面图片

研究显示气候变暖致严重湍流增加

研究显示气候变暖致严重湍流增加上周,新加坡航空公司和卡塔尔航空公司的客机相继遭遇气流颠簸,导致人员伤亡。英国雷丁大学的一项研究发现,过去几十年间,温室气体排放导致的气候变化正在致使湍流现象增加。该研究还发现,北大西洋和美国大陆上空的湍流增加幅度最大,欧洲、中东和南大西洋上空的湍流也大幅增加。研究人员警告称,如果放任气候变化发展,未来几十年严重湍流事件可能会增加一倍,甚至三倍。(CCTV国际时讯)

封面图片

1600英尺的巨型水底波浪:海洋热量和碳储存中的隐藏角色

1600英尺的巨型水底波浪:海洋热量和碳储存中的隐藏角色人类活动排放的大部分热量和碳被海洋吸收,但它能吸收多少取决于海洋内部的湍流,因为热量和碳要么被推入海洋深处,要么被拉向海面。虽然这些水下波浪已经众所周知,但它们在热量和碳传输中的重要性还没有被完全理解。在AGUAdvances杂志上报告的结果表明,海洋内部的湍流对于全球范围内的碳和热量的传输比以前想象的更重要。根据新的研究,在海洋表面以下深处的水下波浪--有些高达500米--在海洋如何储存热量和碳方面发挥着重要作用。一个由剑桥大学、牛津大学和加州大学圣地亚哥分校领导的国际研究小组量化了这些海浪和其他形式的大西洋水下湍流的影响,并发现它们的重要性没有被准确地反映在为政府政策提供依据的气候模型中。信用:LauraCimoli/GLODAP海洋环流将暖水从热带地区带到北大西洋,在那里冷却、下沉,并在深海中向南返回,就像一个巨大的传送带。这种环流模式的大西洋分支称为大西洋经向翻转环流(AMOC),在调节全球热量和碳预算方面起着关键作用。海洋环流将热量重新分配到极地,在那里融化冰块,并将碳分配到深海,在那里可以储存数千年之久。剑桥大学应用数学和理论物理系的第一作者劳拉-西莫利博士说:"如果你要拍摄一张海洋内部的照片,你会看到很多复杂的动力学在工作。在水面下,有喷流、海流和海浪--在深海中,这些海浪可以达到500米高,但它们就像海滩上的海浪一样破碎。""大西洋在如何影响全球气候方面很特别,"来自剑桥大学地球科学系的共同作者AliMashayek博士说。"它有一个强大的从上游到深海的极地循环。水在表面的流动也比在深海的流动快。"在过去的几十年里,研究人员一直在调查AMOC是否可能是导致北极失去如此多的冰盖,而南极的一些冰盖却在增长的一个因素。对这一现象的一个可能的解释是,北大西洋的海洋吸收的热量需要几百年时间才能到达南极。现在,利用遥感、基于船舶的测量和来自自主浮筒的数据的组合,由剑桥大学领导的研究人员发现,来自北大西洋的热量到达南极的速度比以前想象的快得多。此外,海洋内部的湍流--特别是大型水下波浪--在气候中发挥着重要作用。就像一个巨大的蛋糕,海洋是由不同的层次组成的,底部是较冷的、密度较大的水,顶部是较暖的、轻的水。海洋中的大部分热量和碳的运输发生在特定的层内,但是热量和碳也可以在密度层之间移动,将深层的水带回表面。研究人员发现,热量和碳在各层之间的移动是由小规模的湍流促进的,这种现象在气候模型中没有得到充分体现。来自不同观测平台的混合估计显示了环流上部分支的小规模湍流的证据,与海洋内波的理论预测一致。不同的估计显示,湍流主要影响到与从北大西洋向南移动的深海水域的核心有关的一类密度层。这意味着这些水团携带的热量和碳有很大机会在不同的密度层中移动。"气候模型确实考虑了湍流,但主要是在它如何影响海洋循环方面,"Cimoli说。"但是我们发现,湍流本身是至关重要的,它在有多少碳和热量被海洋吸收,以及被储存在哪里方面起着关键作用。"Mashayek说:"许多气候模型对微尺度湍流的作用有一个过于简单的表述,但我们已经证明它是重要的,应该更加谨慎地对待。例如,湍流及其在海洋环流中的作用对多少人为热量到达南极冰盖以及发生的时间尺度进行了控制。"该研究表明,迫切需要在全球观测阵列中安装湍流传感器,并在气候模型中更准确地表示小规模的湍流,以使科学家能够对气候变化的未来影响做出更准确的预测。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1358537.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1358537.htm

封面图片

科学家证实气候变化令飞机越来越颠簸 但不用太担心

科学家证实气候变化令飞机越来越颠簸但不用太担心飞机遇到的气流不止是关系乘客安全的问题,还跟飞机磨损及燃油成本有关,因此这是个值得研究的科学问题,英国雷丁大学的MarkProsser及其团队研究了1979年到2020年期间的气象数据,证明了40多年来导致飞机颠簸的湍流确实增加了。以全球最繁忙的北大西洋上的航线为例,在过去的数十年中,该地区航线中度湍流增加了37%,从70小时增加到96.1小时。重度湍流的年持续时间从1979年的17.7小时增加到2020年的27.4小时,增幅达55%,比中度的还要多。除了大西洋地区的航线之外,欧洲、中东和南大西洋上空的湍流也大幅增加了,这些航线的飞机颠簸也会增多。导致湍流变多的原因则跟全球气候变暖有关,因为空气中二氧化碳浓度越高,气温也会越高,风切变也会越强,进而导致飞机颠簸变多。飞机颠簸增多虽然会导致乘客心理害怕,以及提高航空公司的运营成本,但对安全性来说影响不大,MarkProsser教授表示大家不用过度担心,飞机因为湍流造成的死亡几乎闻所未闻。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1365265.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1365265.htm

封面图片

地球上出现的“暖洞”是否预示着即将发生的气候变化灾难?

地球上出现的“暖洞”是否预示着即将发生的气候变化灾难?据科学家们说,将能量带到北大西洋的大西洋经向翻转环流(AMOC)一直被认为是这种冷却的原因。在过去的一个世纪里,全球地表温度一直在上升,只有北大西洋副极地的一大片区域在整体上冷却,被称为"暖洞"。资料来源:美国国家航空航天局"然而,我们的研究表明,上个世纪的暖洞不太可能是由于AMOC的放缓。相反,变暖洞实际上是人类驱动的大气变化的结果。"罗森斯蒂尔学院大气科学系的博士后研究员何成飞说。"我们的研究结果表明,这个暖洞不会像好莱坞电影中描述的那样导致对人类致命的突发性气候变化事件。"地质记录,如格陵兰岛的冰芯已经表明地球历史上大多数的气候突变是由AMOC的减缓引起的。"变暖的洞被认为是AMOC在今天的一个指纹。它的出现表明AMOC可能不稳定。我们的结果并不支持这一观点,"罗森斯蒂尔学院大气科学系的教授、该研究的共同作者AmyClement说。研究人员利用了一个气候模型,这是一个数字地球,可以重现以前的气候变化,并预测未来的气候变化。他和他的合作者在一个平静的海洋中运行该模型,以观察北大西洋的温度如何对温室气体和气溶胶排放造成的大气变化做出反应。由于这里的海洋没有环流,海洋表面温度的每一次变化都由上方的大气条件决定。在全球变暖的情况下,大气中的西风向北移动,增强了北大西洋副极地上空的局部风力,并导致了变暖的漏洞。作者说:"这种冷却趋势部分地被温室气体的上升和海面温度的阻尼效应导致的变暖所补偿。这项研究推进了我们将海洋的变化模式归因于不同因素的能力,从而提高了我们预测海洋在未来将如何变化的能力。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333105.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1333105.htm

封面图片

研究认为气候变化改变洋流 可能招致源自海洋的灾难

研究认为气候变化改变洋流可能招致源自海洋的灾难这些研究人员最近发表在《自然-气候变化》上的一项研究发现,到2100年,大西洋经向翻转环流和南方经向翻转环流的速度可能会减慢高达42%。模拟的最坏情况甚至表明,SMOC可能在2300年前完全停止。"对36个地球系统模型在一系列气候情景下的预测分析表明,不受控制的全球变暖可能导致海洋深层环流的关闭,"共同作者、UCI地球系统科学教授J.KeithMoore说。"这将是一场气候灾难,其规模类似于陆地上的冰原完全融化。"在大西洋,当温暖的水在表面向北流动时,它冷却并蒸发,使其变得更咸、更稠密。这些较重的水沉入深海,并向南前进,最终重新上升,从深海携带营养物质,成为海洋生态系统的食物基础。此外,遍布全球的海洋循环为处理大气中的二氧化碳创造了一个强大的工厂。海水和空气的基本物理和化学作用--摩尔和他的同事称之为"可溶性泵"--将二氧化碳吸入海洋。虽然海洋循环将一些碳送回了天空,但净量被封存在海洋深处。此外,浮游植物在进行光合作用和形成碳酸盐外壳时,也会产生"生物泵"。当浮游生物和较大的动物死亡时,它们会下沉,慢慢分解并将碳和营养物质释放到深处。有些会随着环流和上涌而回升,但有一部分仍然储存在海浪之下。循环的中断将减少海洋对大气中二氧化碳的吸收,加剧和延长炎热的气候条件。随着时间的推移,支持海洋生态系统的营养物质将越来越多地滞留在深海,导致全球海洋生物生产力下降。摩尔说,人类依靠溶解性泵和生物泵来帮助清除通过化石燃料燃烧、土地使用方法和其他活动排放到空气中的一些二氧化碳。分析还表明,现在减少温室气体排放可以防止未来深层循环的这种完全关闭。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343133.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1343133.htm

封面图片

新航遭遇湍流事故已致1人死亡多人受伤 研究称这都是气候变化“惹的祸”

新航遭遇湍流事故已致1人死亡多人受伤研究称这都是气候变化“惹的祸”英国雷丁大学去年发布的一项研究认为,CAT现象的加剧是由于气候变化,并预计未来如不采取大规模的减排行动,未来的CAT可能还会进一步增多。不过,对于雷丁大学的这项研究,曾从事民航飞行多年、目前任职于中航(成都)无人机系统股份有限公司的一名不愿具名的业内人士在接受《每日经济新闻》记者采访时指出,“实际上,我认为目前并没有确凿的证据能够证明气候变化是导致飞机飞行过程中遭遇湍流次数增加的主要原因,这只是一种猜测。”5月21日,救援人员在泰国曼谷素万那普机场外等待接应旅客。图片来源:新华社发(拉亨摄)部分乘客被抛向天花板,新航迫降事故已致1人死亡新航在社媒上称,SQ321航班由伦敦飞往新加坡,机上载有211名乘客和18名机组人员,途中遭遇严重气流颠簸,备降泰国曼谷机场,于当地时间21日15时45分(北京时间16时45分)降落。该机场和新航确认,机上1人死亡、多人受伤。图片来源:X航空刊物FlightGlobal和民用飞机信息网站Airfleets等航空网站信息显示,执飞这趟航班的波音777-300ER型客机于2008年交付给新航,机龄约16年。在新冠疫情期间,这架飞机曾改为临时货机,后在2021年暂时停飞,直到今年4月才恢复服务。航班实时飞行状况查询网站FlightRadar24的信息显示,新航SQ321航班在3分钟内从11300米巡航高度急剧降到9400米,在这一高度停留不到10分钟,再次迅速下降,随后不到半小时在素万那普机场着陆。机上一名乘客在接受媒体采访时称,当时飞机突然急剧下降,所有在座位上没有系安全带的人都立即被抛到天花板上。“一些人的头撞上头顶的行李舱,直接把它撞凹了。”新航并未透露客机遭遇了哪种类型的湍流。据路透社报道,航空专家怀疑是遭遇了所谓的CAT,这是目前的技术几乎无法检测到的湍流。CAT是威胁航空安全的一种极端危险性天气现象,因其不伴有明显的天气现象,因此机载雷达难以探测。世界气象组织之前就曾指出,CAT经常在没有任何可见迹象的情况下发生。大多数情况下,湍流仅会导致飞机轻微晃动和轻微的高度降低。但如遇更罕见、更严重的CAT,飞机会急速颠簸,严重时可能会短暂失控。研究人员称,像CAT这样的意外强湍流不仅对乘客和机组人员构成威胁,而且还威胁到载客飞机的长期安全。根据美国联邦航空管理局(FAA)的数据,2009年至2022年期间,有163人在往返美国机场的航班上受到“严重湍流(即CAT)伤害”。气候变化的“锅”?研究称1979~2020年严重湍流的持续时间增长了55%有研究认为,温室气体排放导致的气候变化正在致使湍流现象增加。英国雷丁大学2023年年中发表在《地球物理研究快报》上的研究称,到2020年,飞机在飞行中遇到的颠簸次数比40年前多了55%。该研究将这一现象归咎于二氧化碳排放导致的全球变暖,这改变了喷流气流,加剧了北大西洋和全球的CAT现象。这表明,除非采取大规模的减排行动,否则未来可能会出现更多的湍流。具体来看,雷丁大学研究人员发现,在北大西洋上空的一处“典型点”(也是全球最繁忙的飞行线路之一),在1979年至2020年间,严重湍流的持续时间增长了55%,从1979年的17.7小时增加到2020年的27.4小时。同期,中度湍流的持续时间从70.0小时增加到96.1小时,增幅为37%,轻度湍流的持续时间从466.5小时增加到546.8小时,增幅为17%。研究同时发现,美国、欧洲、中东和南大西洋上空的其他繁忙航线的湍流也有显著增加。上述研究的合著者之一、雷丁大学大气科学家PaulWilliams说:“研究发现,气候变化将在未来增加CAT(频率),现在我们有证据表明这种情况已经开始了。”领导上述雷丁大学研究的气象学家MarkProsser认为,针对湍流增加这一情况,航空公司应该开始考虑如何进行有效的管理。他指出,仅在美国,湍流每年就会给航空业造成1.5亿美元至5亿美元的损失。这是因为在湍流中每多飞行一分钟,都会增加飞机的磨损,以及乘客和空乘人员受伤的风险。PaulWilliams则建议,“应该投资改进湍流预报和探测系统。”不过,对于雷丁大学的上述研究,曾从事民航飞行多年、目前任职于中航(成都)无人机系统股份有限公司的一名不愿具名的业内人士在接受《每日经济新闻》记者采访时指出,“实际上,我认为目前并没有确凿的证据能够证明气候变化是导致飞机飞行过程中遭遇湍流次数增加的主要原因,这只是一种猜测。CAT确实存在一定的风险,但属于小概率事件,乘客们在日常生活中并不需要过分担忧。”该业内人士强调,飞行员都接受过处理极端湍流的训练,他们可以在任何时候进行手动干预,即使是飞机处于自动驾驶状态时。在同一空域飞行的其他驾驶舱机组人员也可以立即反应,并尽可能与空管协调,以绕过有湍流区域。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431885.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1431885.htm

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人