更新時(shí)間:2024-04-29 21:07:56作者:佚名
一夜之間,繁華的城市變成了冰冷的世界。 刺骨的寒冷和秩序的崩潰讓人陷入深深的絕望。 2004年上映的災(zāi)難電影《后天》講述了這樣一個(gè)故事:隨著全球變暖加劇,極地冰川崩解和海水融化切斷了北大西洋暖流,冰河時(shí)代突然降臨到美國(guó)和歐洲。
像《后天》這樣著名的紐約免費(fèi)冰淇淋▼
雖然影片中難免有一些夸張和虛構(gòu)的成分,但絕不是無(wú)稽之談。 很多人可能會(huì)感到困惑,為什么氣候會(huì)因?yàn)槿蜃兣蝗幌萑雵?yán)寒呢? 其實(shí),這與電影中北大西洋的溫暖有著密切的關(guān)系。 事實(shí)上,隨著全球變暖加劇,世界各地,尤其是歐洲的氣候?qū)W家正在密切關(guān)注這一洋流。
這是一股改變歐洲和世界的洋流▼
歐洲“散熱器”
大西洋南北跨度巨大,大西洋熱帶地區(qū)因日照時(shí)間較長(zhǎng)、太陽(yáng)高度角較高而受到更多的太陽(yáng)輻射,變得更加溫暖。 受低緯度東風(fēng)的推動(dòng),南赤道洋向西流至南美大陸的圣羅克角,在那里被阻擋改道。 它的北支圭亞那暖流沿著南美大陸流經(jīng)加勒比海,流入墨西哥灣。
墨西哥灣的暖水在信風(fēng)的吹動(dòng)下,匯聚并從狹窄的佛羅里達(dá)海峽流出,變成高溫高速的佛羅里達(dá)洋流。 它與北赤道暖流的北部分支安的列斯洋流合并,形成強(qiáng)大的墨西哥灣流。 由于墨西哥灣流由北向南流動(dòng),是由赤道洋流合并而成,因此其溫度極高。
南赤道洋流 - 圭亞那洋流 - 佛羅里達(dá)洋流
——北大西洋暖流
穿越南北半球的浩瀚旅程▼
墨西哥灣流沿美國(guó)東海岸向北流動(dòng),在北緯45°和西經(jīng)45°分叉。 其所有分支統(tǒng)稱為北大西洋暖流。 這股暖流長(zhǎng)達(dá)10000公里,速度達(dá)到2m/s。 早在1513年,西班牙探險(xiǎn)家龐塞·德萊昂就注意到這股強(qiáng)大的洋流顯著加速了他從墨西哥到西班牙的航程。
很強(qiáng)大,很壯觀▼
部分暖流轉(zhuǎn)向南流,沿伊比利亞半島海岸經(jīng)過(guò),稱為葡萄牙洋流。 它繼續(xù)沿北非西海岸向南流動(dòng),形成加那利寒流,最后匯入北赤道洋流。
大部分暖流是由歐洲中緯度沿岸幾乎與洋流平行的強(qiáng)西風(fēng)吹來(lái),經(jīng)過(guò)冰島和英國(guó)之間,然后直驅(qū)挪威海岸等高緯度地區(qū)。 該支流也稱為挪威洋流。
沒(méi)有北大西洋洋流
歐洲高緯度地區(qū)將會(huì)比現(xiàn)在冷很多▼
隨著北大西洋暖流向較冷的高緯度地區(qū)移動(dòng),熱量不斷釋放,海水不斷蒸發(fā),海水結(jié)冰,導(dǎo)致鹽分殘留在水中。 這導(dǎo)致表層洋流的水溫下降、鹽度增加、密度增大。 這部分水下沉,沿大西洋底部向南流入南大洋。 與更多高鹽度、低溫水匯合后,流入印度洋和太平洋。
在低緯度地區(qū)加熱的影響下,海水升溫,密度降低,逐漸上升。 然后隨表層洋流返回大西洋,從而完成一個(gè)完整的封閉溫鹽環(huán)流過(guò)程,稱為大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流。
整個(gè)地球的海洋連為一體
很難想象他們每時(shí)每刻
它們都以復(fù)雜的方式在地球上流動(dòng)(橫屏)▼
由地表風(fēng)漂流和海水溫鹽環(huán)流組成的三維環(huán)流格局驅(qū)動(dòng)北大西洋暖流不斷地將熱量從低緯度輸送到高緯度,預(yù)計(jì)每秒將多達(dá)1億立方米的暖海水輸送到歐洲。 產(chǎn)生相同量的熱量需要近百萬(wàn)座核電站。
這種強(qiáng)大的能量傳輸實(shí)際上是許多歐洲國(guó)家的生命線。
即使是在緯度很高、寒冷的冰島,
暖流也造就了南方相對(duì)宜居的地區(qū)▼
因此,北大西洋暖流成為源源不斷輸送熱量的“散熱器”。 此外,歐洲沒(méi)有巨大的南北山脈阻擋海洋氣流,使得整個(gè)西北歐受溫暖濕潤(rùn)的溫帶海洋性氣候控制。 1月份平均氣溫比同緯度亞洲東海岸和北美東海岸高15-20℃。
如果我們區(qū)分地球海洋表面暖流區(qū)域的粗糙度
您將了解歐洲享有哪些巨大的熱能效益
歐洲的緯度高于中國(guó)和美國(guó)。
其主要城市比同緯度的亞洲溫暖得多(橫屏)▼
例如,英國(guó)倫敦和我國(guó)漠河基本處于同一緯度英語(yǔ)作文,但其冬季平均氣溫為4-9℃,明顯高于漠河冬季平均氣溫-20℃。 如果沒(méi)有北大西洋暖流,歐洲的氣溫將下降至少5-10°C,并且將會(huì)有漫長(zhǎng)的冬季和冰雪覆蓋的景觀,而不是我們現(xiàn)在擁有的郁郁蔥蔥的綠色田野。
這從地跨歐亞的俄羅斯身上可以更直觀地看出。
沒(méi)有這股暖流
永久凍土范圍將包括東歐和北歐(橫屏)▼
溫暖的北大西洋洋流攜帶豐富的水汽,導(dǎo)致歐洲西北部全年降水穩(wěn)定,云量大,濕度大,多霧多雨的天氣,如著名的“霧城”倫敦。 由于海洋性氣候,冬暖夏涼,降水季節(jié)分布均勻,陰雨天氣導(dǎo)致日照少,不利于谷物成熟,但適宜多肉牧草生長(zhǎng)。 這也造就了西歐發(fā)達(dá)的畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)。
蘇格蘭可以放牧羊和牛
同緯度的西伯利亞只能放牧馴鹿(依圖網(wǎng))▼
強(qiáng)勁的北大西洋暖流甚至可以橫渡北極圈以北的巴倫支海,使得俄羅斯北冰洋沿岸的摩爾曼斯克港常年不凍。
摩爾曼斯克冬季仍可航行
(圖:)▼
氣候變化“催化劑”
仙女木(Dryas)是一種八瓣植物,生長(zhǎng)在北極高緯度地區(qū)。 這種野花也出現(xiàn)在英格蘭和北歐低緯度地區(qū)的沉積物中,與氣溫下降的信息相對(duì)應(yīng)。 科學(xué)家將此次氣候變冷事件稱為仙女木事件。
如果在寒冷地區(qū)以南的低緯度地區(qū)發(fā)現(xiàn)仙女木花粉
這意味著當(dāng)時(shí)的氣候極其寒冷,導(dǎo)致冰川南侵。
(數(shù)一數(shù)是否是八瓣圖:依圖網(wǎng))▼
最近的新仙女木事件(在此之前還有舊仙女木事件)大約發(fā)生在 12,900 至 11,500 年前。 在此期間英國(guó)氣候,北美格陵蘭島氣溫下降約20℃,英國(guó)南部氣溫也下降。 8℃以上。
這一時(shí)期,猛犸象、巨型短面熊、劍齒虎等大型哺乳動(dòng)物突然滅絕,北美的克洛維斯人也突然消失(其文化屬于史前古印第安文化)。
許多已滅絕的哺乳動(dòng)物是克洛維斯人的食物
非常規(guī)寒冷對(duì)于獵人和獵物來(lái)說(shuō)是一場(chǎng)巨大的災(zāi)難
(看跨越千年的圖片:依圖網(wǎng))▼
最初,人們認(rèn)為新仙女木事件僅發(fā)生在北美和歐洲,但隨著研究的深入,世界其他地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了氣溫較低的證據(jù),表明這是一次全球變冷事件。
但奇怪的是,這次變冷事件實(shí)際上發(fā)生在末次冰期之后。 當(dāng)時(shí),全球氣溫開(kāi)始逐漸上升,冰川逐漸融化。 然而仙女木事件來(lái)得突然。 不到100年的時(shí)間,氣溫下降了近3℃。 許多地區(qū)的冰川甚至重新發(fā)育。 天氣條件甚至像冰河時(shí)代的極端寒??冷一樣。 這樣的嚴(yán)寒還在繼續(xù)。 約1300。
關(guān)于仙女木事件有很多假設(shè)。
這對(duì)當(dāng)時(shí)世界寒帶、亞寒帶生物來(lái)說(shuō)是一次重大打擊。
(此圖只是示意圖,不說(shuō)明具體溫度變化)▼
對(duì)于大規(guī)模降溫的原因,眾說(shuō)紛壇。 最有可能的是北大西洋暖流。
從26,500年前到19,000年前的末次盛冰期(LGM),北美大陸發(fā)育了一個(gè)巨大的冰蓋,勞倫泰德冰蓋。 北歐地區(qū)也被大量冰原覆蓋。 這些冰蓋環(huán)繞著北大西洋。
勞倫泰德冰蓋是北美更新世的一大特征
在美國(guó)和加拿大目前大部分地表的形成過(guò)程中發(fā)揮了重要作用
(圖片:LLOYD K., JR.)▼
隨著全球氣溫上升,這些冰蓋的融化使得大量淡水直接注入北大西洋,阻礙了高緯度地區(qū)本應(yīng)下沉和生成的深層水,干擾了溫鹽環(huán)流的正常循環(huán)并將熱量向北輸送。 北大西洋暖流崩潰,氣溫驟降。
直到循環(huán)機(jī)制重新建立起來(lái),氣溫才再次快速回升。 隨著仙女木事件的結(jié)束,地球進(jìn)入穩(wěn)定溫暖的全新世,人類(lèi)進(jìn)入農(nóng)業(yè)時(shí)代。
事實(shí)上,歷史上冰川與北大西洋暖流的愛(ài)與沖突不止一次發(fā)生過(guò)。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在末次冰期的深海沉積巖心中,有6個(gè)沉積層,含有較多的粗粒冰漂碎片和較少的有孔蟲(chóng)化石。
這表明,在距今6.9萬(wàn)年至1.43萬(wàn)年的冰河時(shí)期,隨著北美大陸勞倫太德冰蓋的擴(kuò)張和發(fā)展,有6個(gè)大型冰架延伸至大陸邊緣并斷裂,大量的浮冰進(jìn)入北美大陸。 大西洋,造成海水溫度急劇下降,稱為海因里希事件。
低溫導(dǎo)致冰蓋膨脹,海洋和陸地交接處的新薄冰層非常脆弱
以至于它破裂形成浮冰并穿過(guò)北大西洋,導(dǎo)致海水溫度驟降。
(僅供參考)▼
大約9000年前,隨著全新世變暖的加深,勞倫泰德冰蓋大幅融化,加拿大中部的融水形成了現(xiàn)已不復(fù)存在的阿加西湖(Lake )。 8200年前,其北部冰蓋崩塌,導(dǎo)致阿加西湖決口,大量淡水涌入哈德遜灣,再次造成歐洲和北美地區(qū)嚴(yán)重變冷。
誰(shuí)能想到加拿大的一個(gè)大湖會(huì)決堤呢?
能否引發(fā)歐洲和北美大降溫▼
回顧地質(zhì)歷史,我們可以發(fā)現(xiàn),無(wú)論是冷冰期還是暖間冰期,甚至是兩者之間的過(guò)渡期,冰川的變化都會(huì)顯著影響歐洲、北美乃至全球的氣候變化。影響北大西洋暖流。
現(xiàn)代全球變暖和北大西洋暖流
如今,隨著溫室氣體增加和全球變暖顯著,格陵蘭冰川加速融化引發(fā)淡水涌入海洋,這將削弱溫鹽環(huán)流,使北大西洋暖流更加不穩(wěn)定,類(lèi)似于雅戈?duì)栂膳竞涫录赡軙?huì)再次發(fā)生。
今天的 9 月與 20 年前的 9 月相比
北冰洋的冰層變小了很多▼
最近的研究表明,自 1950 年以來(lái),北大西洋暖流已經(jīng)減緩了至少 15%,減弱程度“是過(guò)去千年中前所未有的”。 預(yù)計(jì)到本世紀(jì)末,如果全球變暖繼續(xù)加劇,全球海洋環(huán)流可能減慢34%至45%。
那么未來(lái),冰會(huì)多還是少呢?
北極熊在線提問(wèn),我想知道,很急()▼
氣候?qū)W家擔(dān)心這可能會(huì)使氣候危險(xiǎn)地接近臨界點(diǎn)。 一旦達(dá)到臨界點(diǎn),氣候系統(tǒng)將迅速變化,時(shí)間尺度短至幾十年。 這意味著我們一生中可能會(huì)目睹災(zāi)難。
美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局發(fā)布的報(bào)告指出,北大西洋暖流放緩導(dǎo)致海水堆積,進(jìn)一步加劇海平面上升。 而影響颶風(fēng)活動(dòng)的大氣環(huán)流條件的變化將促使熱帶降雨帶南移。 這些變化將深刻影響農(nóng)牧業(yè)活動(dòng)并對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)造成破壞。
災(zāi)難不僅僅是地球整體變暖或變冷
而是整體的氣候變化造成的局部地區(qū)的氣候不穩(wěn)定。
即使是局部的,對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)也是非常大范圍的不可抗力。
(圖片來(lái)源:NASA)▼
與美國(guó)相比,處于高緯度地區(qū)和北大西洋暖流下游的歐洲國(guó)家顯然更加警惕。 北大西洋暖流的崩潰意味著歐洲現(xiàn)有的氣候格局將發(fā)生劇烈變化,這可能對(duì)其社會(huì)產(chǎn)生更深遠(yuǎn)的影響。 影響。
今年2月中旬,雅典迎來(lái)多年罕見(jiàn)的大雪——衛(wèi)城被冰雪封鎖
(橫著看圖:)▼
與洋流系統(tǒng)相比,氣候系統(tǒng)顯然更為復(fù)雜。 北大西洋有兩個(gè)半永久性的大氣活動(dòng)中心,即冰島低壓和亞速爾群島高壓。 當(dāng)冰島低壓加深時(shí),亞速爾群島高壓加強(qiáng); 相反,當(dāng)冰島低壓充滿時(shí),亞速爾群島高壓就會(huì)減弱。 這種類(lèi)似蹺蹺板的現(xiàn)象被稱為北大西洋濤動(dòng)(North,NAO)。
冰島低壓和亞速爾群島高壓▼
北大西洋濤動(dòng)較強(qiáng)時(shí),兩個(gè)活動(dòng)中心氣壓差較大,北大西洋中緯度地區(qū)西風(fēng)較強(qiáng),美國(guó)東部和整個(gè)北歐氣溫和降水都在格陵蘭島和南歐氣溫和降水量偏低。 低于平均水平。 當(dāng)北大西洋濤動(dòng)較弱時(shí)英國(guó)氣候,會(huì)觀察到相反的溫度和降水模式。
北大西洋濤動(dòng)較強(qiáng)時(shí)的狀態(tài)▼
北大西洋濤動(dòng)弱時(shí)的狀態(tài)
(南歐高溫少雨)▼
一旦溫鹽環(huán)流減弱,向北輸送的熱量就會(huì)減少,北大西洋海面溫度就會(huì)降低。 大氣響應(yīng)導(dǎo)致北大西洋濤動(dòng)減弱,這勢(shì)必對(duì)歐洲的降水和氣溫格局產(chǎn)生影響。 特別是,北大西洋濤動(dòng)的減弱很可能與近年夏季困擾歐洲的熱浪有關(guān)。
甚至北極也在不斷打破高溫記錄。 歐洲人怎么能不辣▼
北大西洋暖流與北大西洋濤動(dòng)的相互作用將改變歐洲、美國(guó)乃至全世界的大氣狀況。 這意味著極端天氣可能會(huì)更加頻繁,預(yù)測(cè)未來(lái)和制定政策將更加困難。
可見(jiàn),海洋、大氣、冰川通過(guò)各種機(jī)制耦合在一起,影響全身。 盡管在全球變暖的形勢(shì)下,北大西洋暖流的變化將對(duì)歐洲和北美產(chǎn)生更直接的影響,但氣候作為一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)將使世界面臨更多的不確定性。
下次找機(jī)會(huì)聊聊南極環(huán)流▼
太多的因素也使得很難確定氣候何時(shí)何地變暖或變冷。 未來(lái)的氣候需要更多的精力去研究和探索。
人類(lèi)幾百萬(wàn)年的歷史對(duì)于地球46億年來(lái)說(shuō)不過(guò)是一眨眼的功夫。 地球經(jīng)歷了各種氣候條件。 在人類(lèi)出現(xiàn)之前,地球和生物就已經(jīng)存在,并將不斷演化、發(fā)展。
所以,地球其實(shí)并不需要我們的保護(hù)。 人類(lèi)遏制全球變暖的行動(dòng),實(shí)際上是在保護(hù)人類(lèi)自己。
參考:
1. 張忠實(shí),王慧君,郭正堂。 溫鹽環(huán)流逆轉(zhuǎn)及其對(duì)新生代氣候的影響[J]. 第四紀(jì)研究, 2009, 29(06): 1064-1070.
2.丁曉東、鄭立偉、高書(shū)記。 新仙女木事件研究進(jìn)展[J]. 地球科學(xué)進(jìn)展, 2014, 29(10): 1095-1109.
3.秦大河主編的《冰凍圈科學(xué)導(dǎo)論》第七章:不同尺度的冰凍圈演化
4.Helga(kikki)等人。 北深水與湖。 (2008)
5. 牟林、陳學(xué)恩、宋軍、李歡、李艷、江曉怡、李海、陳興榮。 大西洋溫鹽環(huán)流年代際變化機(jī)制研究Ⅲ. 北大西洋海氣要素對(duì)溫鹽環(huán)流年代際振蕩的影響[J]. 海洋學(xué)報(bào)(中文版),2011,33(04):19-28。
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