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

浮游生物释放海洋隐藏的碳储存能力

浮游生物释放海洋隐藏的碳储存能力研究发现，海洋储存的二氧化碳比以前估计的多20%，主要是通过浮游生物将碳运送到海底。然而，这一新认识并不会对当前的二氧化碳排放危机产生重大影响。海洋储存大气中二氧化碳的能力比政府间气候变化专门委员会（IPCC）最新报告中的估计值高出约20%。[1]这是2023年12月6日发表在《自然》杂志上的一项研究的结果。浮游生物吞噬二氧化碳，并在生长过程中通过光合作用将其转化为有机组织。当浮游生物死亡时，部分浮游生物会变成被称为"海雪"的颗粒。由于密度比海水大，这些颗粒沉入海底，从而将碳储存在那里，并为从微小细菌到深海鱼类等各种深海生物提供必需的营养物质。公海表层有机碳通量的全球分布。图片来源：Wang等人，2023年，《自然》。通过分析自20世纪70年代以来海洋学船只从世界各地收集到的数据，这个由七位科学家组成的团队能够以数字方式绘制出整个世界海洋的有机物通量图。由此得出的碳储存能力新估算值为每年15千兆吨，与IPCC在其2021年报告中发布的先前研究值（每年11千兆吨）相比，增加了约20%。这次对海洋储存能力的重新评估，标志着我们对全球范围内大气与海洋之间碳交换的认识取得了重大进展。研究小组强调，这一吸收过程需要数万年的时间，因此不足以抵消自1750年以来全球工业活动造成的二氧化碳排放量的指数级增长，但这项研究强调了海洋生态系统在长期调节全球气候中的重要作用。参考文献《基于多年代水文数据的生物碳泵估算》，作者：Wei-LeiWang、WeiweiFu、FrédéricA.C.LeMoigne、RobertT.Letscher、YiLiu、Jin-MingTang和FrançoisW.Primeau，2023年12月6日，《自然》。DOI:10.1038/s41586-023-06772-4编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1403911.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1403911.htm

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

新研究：大西洋经向翻转环流接近临界点

新研究：大西洋经向翻转环流接近临界点近日发表在美国《科学进展》杂志上的一项新研究显示，大西洋经向翻转环流正接近临界点，研究人员认为这可能“对气候系统和人类来说是个坏消息”。新华社报道，大西洋经向翻转环流（Atlanticmeridionaloverturningcirculation，简称AMOC）被称为“大洋传送带”，是地球气候系统的一个重要调节系统，将表层的温暖海水、热量、盐分、营养物质等从赤道附近运往高纬度地区，并在那里冷却、下沉，将较冷的海水从深海运回赤道地区。这种流动有助于分配能量和热量，并调节全球变暖的影响，直接影响人类生活的气候条件。然而，由于全球变暖导致冰盖融化速度快于预期，河流水位不断上涨，北大西洋的淡水流入量增加，阻碍来自南方盐度更高、更温暖的海水下沉，导致该系统趋向崩溃。此前研究显示，AMOC处于1000多年来最疲软状态。荷兰乌得勒支大学的研究人员利用计算机模型和此前数据，计算出AMOC到达临界点时可观测到的预警信号，即该环流引发的大西洋南部边界地区淡水输送的最小值。分析显示，目前的AMOC正在接近临界点。研究主要作者、乌得勒支大学学者韦斯滕说，AMOC正在接近临界点不只是一个理论概念，这对气候系统和人类来说是个坏消息。目前还没有足够的数据表明临界点是在何时达到，但当AMOC触及临界点时会对人类造成不可逆影响。研究还描绘了AMOC崩溃可能引起的一些后果：大西洋某些地区的海平面将上升1米；亚马逊地区的雨季和旱季将受影响，可能使本已脆弱的雨林超过其自身临界点；世界各地的气温波动将更不稳定；南半球将变得更温暖等。2024年2月19日3:22PM

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）

窥探海洋的未来 - 古代海洋"死区"地图可预测未来的位置和影响

窥探海洋的未来-古代海洋"死区"地图可预测未来的位置和影响从热带太平洋的深海沉积物芯中找到的Globorataloideshexagonus壳北卡罗来纳州立大学海洋、地球和大气科学助理教授、该研究的通讯作者凯瑟琳-戴维斯说："OMZs对于海洋中的地球化学循环非常重要。它们出现在阳光和大气中的氧气不能到达的地方。它们的位置决定了海洋中碳和氮（地球上所有生命的基本养分）的位置--所以它们是养分循环的重要驱动力。"能够预测OMZ的位置不仅对了解营养循环很重要，而且还因为它们对海洋生物的影响，海洋死区将动物的活动范围限制在氧气更充足的浅海表面。戴维斯和她的同事想弄清楚气候变暖可能对未来的OMZs产生怎样的影响。因此，他们把目光投向了上新世时代（530万到260万年前），当时地球大气中的二氧化碳水平接近现在的水平。戴维斯说："上新世是我们最后一次在全球范围内拥有稳定、温暖的气候，全球平均温度比现在高2摄氏度到3摄氏度--科学家预测这可能是大约100年后的情况。"为了确定上新世OMZ的位置，研究人员分析了称为有孔虫的微小浮游生物化石，有孔虫是单细胞生物，大小与一粒大沙子差不多。它们形成坚硬的碳酸钙壳，可以留在海洋沉积物中。其中特别的一个物种--Globorotaloideshexagonus只在低氧区发现。通过梳理上新世沉积物的数据库以找到该物种，该团队能够绘制上新世的OMZ，他们将他们的地图叠加到上新世氧气水平的计算机模型上，发现两者相互吻合。OMZ地图显示，在上新世期间，低氧水域在大西洋，特别是在北大西洋更为普遍。另一方面，北太平洋的低氧区域较少。戴维斯说："这是第一次对过去的氧气最低区进行全球空间重建。而且它与我们在大西洋已经看到的较低的氧气水平是一致的。更热的水容纳更少的氧气。上新世的这张死亡区地图可以让我们看到100年后在一个更温暖的地球上大西洋可能是什么样子。"大西洋中氧气大大减少的未来会意味着什么？它可能会对从海洋中的碳储存和营养循环到如何管理渔业和海洋物种的一切产生巨大影响。戴维斯说："OMZs作为海洋动物的'地板'，它们被挤压到表面，因此，渔民可能突然看到很多鱼，但这并不意味着实际上比正常情况下更多，它们只是被迫进入一个更小的空间。渔业将需要在管理种群时考虑到OMZ的影响。我们还可能看到微妙但意义深远的变化，涉及到这些表层水体中可供生命使用的营养物质的数量，以及海洋吸收的二氧化碳的储存地点。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1342699.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1342699.htm