地球的宜居環(huán)境源于地球穩(wěn)定的氣候,而主導(dǎo)全球氣候變化的一個(gè)重要因素就是大西洋環(huán)流。
洋流為何能對(duì)氣候產(chǎn)生主導(dǎo)作用呢?簡(jiǎn)單來講,大西洋環(huán)流是通過在南大洋和遠(yuǎn)北大西洋之間輸送水和熱量,來影響整個(gè)地球氣候運(yùn)行的。什么是氣候穩(wěn)定呢?所謂氣候穩(wěn)定就是極端天氣較少,而極端天氣的多少取決于熱量分布是否均勻,通過大西洋環(huán)流,低緯度地區(qū)的海水會(huì)被輸送到高緯度地區(qū),之后再向南返程流動(dòng),在這一過程中就完成了全球的熱量交換。
由此可見,大西洋環(huán)流穩(wěn)定,地球熱量分布就相對(duì)均勻,極端天氣就不容易出現(xiàn),反之,如果大西洋環(huán)流減弱,熱量分布就會(huì)失衡,極端天氣就會(huì)頻發(fā)。
現(xiàn)在有個(gè)壞消息,根據(jù)過往50年的觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示,北大西洋環(huán)流一直處于持續(xù)減弱的趨勢(shì)之中,至今已減弱了約15%,這也是近些年來,各地極端氣候出現(xiàn)頻率增加的內(nèi)在原因。氣象學(xué)家分析認(rèn)為,最壞的情況,大西洋環(huán)流可能會(huì)在2039年到2070年之間崩潰,失去了大西洋環(huán)流的熱量調(diào)節(jié),全球性氣候?yàn)?zāi)難幾乎是不可避免的。
大西洋環(huán)流一旦崩潰,最先受到影響的就是歐洲。
荷蘭氣象學(xué)家預(yù)測(cè),大西洋環(huán)流崩潰后,北大西洋冬季的表面溫度將會(huì)下降2度,由此產(chǎn)生的連鎖反應(yīng)將會(huì)導(dǎo)致歐洲平均氣溫下降5至15攝氏度。屆時(shí),歐洲將會(huì)進(jìn)入小冰河期,進(jìn)而蔓延到全球。什么是小冰河期呢?在地球46億年的歷史中,并不是每時(shí)每刻都如現(xiàn)在一般宜居,其氣候會(huì)發(fā)生階段性變化。以冰河期為例,就曾經(jīng)發(fā)生過4次,每一次都會(huì)導(dǎo)致生物大滅絕的發(fā)生。
當(dāng)然,小冰河期與冰河期不同,它不會(huì)引發(fā)生物大滅絕,但同樣會(huì)對(duì)地球環(huán)境和生態(tài)造成重大影響。
最近的一次小冰河期出現(xiàn)于距今1萬多年以前,同樣也是因?yàn)榇笪餮蟓h(huán)流崩潰而引起的,此次小冰河期持續(xù)了大概1萬年之久。那么,大西洋環(huán)流為什么會(huì)減弱,甚至崩潰呢?這可能會(huì)令你感到有些意外,這種極寒災(zāi)難往往是由極熱事件導(dǎo)致的。比如之前的大西洋環(huán)流崩潰就與火山爆發(fā)及大量甲烷釋放有關(guān)。而現(xiàn)在的大西洋環(huán)流減弱,同樣也與全球變暖有著直接的關(guān)系。
溫室效應(yīng)影響北大西洋環(huán)流主要是通過兩種機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的,一是淡水輸入,二是海水升溫。
海水是咸的,但不同區(qū)域的海水鹽度并不相同,這種密度差異就是洋流產(chǎn)生的原因。而溫室效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致格陵蘭冰蓋和北極冰川融化,大量的淡水匯入北大西洋會(huì)導(dǎo)致其表層海水鹽度下降,同時(shí),溫度升高還會(huì)導(dǎo)致高緯度地區(qū)降水增加,更多的河流徑流注入大海,鹽度又會(huì)進(jìn)一步被稀釋。表層海水鹽度下降就是密度下降,于是便難以下沉形成深層水,北大西洋環(huán)流的動(dòng)力就會(huì)減弱。
此外,溫室效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致北大西洋表面海水溫度上升,而水溫與密度有直接關(guān)系,暖水的密度更低,這也會(huì)阻礙海水冷卻下沉的過程。
于是,表層海水與深層冷水之間的溫差變大,導(dǎo)致海水垂直分層增強(qiáng),阻礙了熱量交換,也就抑制了洋流循環(huán)。在海水之外,溫室效應(yīng)還會(huì)導(dǎo)致西風(fēng)帶偏移,從而改變大氣環(huán)流,這樣一來,驅(qū)動(dòng)大西洋環(huán)流的風(fēng)應(yīng)力也會(huì)受到影響。所以說,全球變暖與小冰河期并不是相互矛盾的兩種說法,前者其實(shí)是后者的原因。
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