大西洋溫鹽環(huán)流

大西洋溫鹽環(huán)流是全球洋流系統(tǒng)中很重要的一個(gè)成員,它的變化會(huì)打亂洋流格局。大西洋溫鹽環(huán)流,就像一條將熱能從赤道送往北大西洋的傳送帶:來(lái)自赤道的溫暖海水借由沿岸的灣流不斷向北移動(dòng),途中海水釋放出熱量,逐漸變冷,再加上不斷的蒸發(fā)使海水的鹽度增加。因此,越往北海水越冷越咸,因此也越重,最后終于在北大西洋沉入深海,而這部分原本溫暖的赤道海水也變成了又冷又咸的北大西洋深層海水。
在歐洲大陸的西邊,大西洋的東北區(qū)域,有一支自西南向東北流動(dòng)的洋流--北大西洋溫鹽環(huán)流,它給歐洲帶去了溫暖濕潤(rùn)的空氣和豐富的降雨,使北歐的冬天不至于那么嚴(yán)寒,這支暖流也相似地影響到北美東北部,如果沒有它,那么,北歐的冬天就會(huì)變得異常寒冷,不僅如此,北半球很大一部分地區(qū)的氣溫都要受到影響。這是因?yàn)?,北大西洋溫鹽環(huán)流是全球洋流系統(tǒng)中很重要的一個(gè)成員,它的變化會(huì)打亂洋流格局。大西洋溫鹽環(huán)流,就像一條將熱能從赤道送往北大西洋的傳送帶:來(lái)自赤道的溫暖海水借由沿岸的灣流不斷向北移動(dòng),途中海水釋放出熱量,逐漸變冷,再加上不斷的蒸發(fā)使海水的鹽度增加。因此,越往北海水越冷越咸,因此也越重,最后終于在北大西洋沉入深海,而這部分原本溫暖的赤道海水也變成了又冷又咸的北大西洋深層海水。至此,溫鹽環(huán)流繼續(xù)向南移動(dòng),沿南大西洋、南極洲流進(jìn)印度洋,最終又回到赤道,完成所謂的“環(huán)流”。
由于北大西洋的海水受到北極極區(qū)較冰冷海水影響,使得密度大于一般海水,因此產(chǎn)生一股強(qiáng)大向下沉的力量。使得這修溫度低鹽度大密度大的海水,從北大西洋開始下降,開始了這偉大的深海旅程。
溫鹽環(huán)流(THC)在大西洋中緯度熱量輸送中起著主要的作用。由溫度和鹽度效應(yīng)引起的密度差異引起的THC是海洋中全球尺度的循環(huán)。在大西洋表層溫暖海水向北流動(dòng),在北大西洋下層冷咸海水回流,這一過程中熱量得到傳輸。大西洋THC的重新組織可以由表面浮力的擾動(dòng)觸發(fā),影響表面浮力的有降水、蒸發(fā)、大陸徑流、海冰形成、熱量交換、導(dǎo)致區(qū)域和全球氣候變化的過程等。考慮到THC的引入,大氣和海洋的相互作用看起來(lái)也對(duì)年代際和更長(zhǎng)時(shí)間尺度有重要影響。大尺度大氣強(qiáng)迫的相互影響,包含有在低緯的加熱和蒸發(fā),在高緯的降溫和降水增加,組成了現(xiàn)代大西洋THC潛在不穩(wěn)定的基礎(chǔ)。ENSO通過改變熱帶大西洋的淡水平衡,也可能會(huì)影響THC,從而提供了一個(gè)低緯和高緯間的耦合。表征通過海底山脊和狹窄海峽的小尺度洋流的不確定性,限制了模式對(duì)THC顯著變化的模擬。北太平洋較少的鹽分,使得太平洋中不能發(fā)生深的THC。
根據(jù)各種氣候模式分析,全球變暖將使海洋溫度上升,加快冰山融化,使更多的淡水流入海洋,而海洋表面溫度的升高及海水鹽度的減小可能讓溫鹽環(huán)流減緩甚至完全停滯,沒有溫鹽環(huán)流,來(lái)自赤道的熱能將無(wú)法被傳送到北大西洋地區(qū),即北美東部和西歐會(huì)變冷。
如果沒有了溫鹽環(huán)流,來(lái)自赤道的熱能將無(wú)法被傳送到北大西洋地區(qū),這樣一來(lái),北美東部和西歐會(huì)變冷,而地球的其他部分則會(huì)越來(lái)越熱。而科學(xué)家們現(xiàn)在還不知道這種“變冷”能在多大程度上與大氣的“變暖”相中和。 專家們正在試圖研究這條“熱能傳送帶”發(fā)生停滯的可能性。一些研究認(rèn)為,溫鹽環(huán)流停滯是有可能的,但可能性不大,這取決于大氣變暖的程度和速度。如果真要停滯的話,在未來(lái)100年內(nèi)也應(yīng)該不會(huì)發(fā)生。而一旦溫鹽環(huán)流發(fā)生停滯的話,也會(huì)在幾十年或者幾百年內(nèi)恢復(fù)。
大西洋溫鹽環(huán)流是溫鹽環(huán)流(Thermal-Haline Circulation.簡(jiǎn)稱THC)的一部分。THC就像一個(gè)巨大的傳送帶,在北太平洋和印度洋中部,分別有一個(gè)區(qū)域,海洋深處的冷水往上涌,來(lái)到海洋表層后,向西南流去.這兩支寒流會(huì)合于印度洋西南部,繞過非洲南端的好望角,進(jìn)入大西洋,一路長(zhǎng)驅(qū)北上,穿過赤道,流經(jīng)墨西哥灣,流經(jīng)西班牙、葡萄牙西海岸,向大不列顛、冰島、格陵蘭島開去,到達(dá)格陵蘭島南端的時(shí)候,由于水溫降低,以及連續(xù)的蒸發(fā)濃縮,它變得又冷又咸,密度很大,于是在這里又下沉;在海洋深處,這支海水循著來(lái)時(shí)的路,返回太平洋北部和孟加拉灣,然后再次涌到海洋上層。
從大西洋溫鹽環(huán)流的旅程可以看到:溫鹽環(huán)流流經(jīng)很多海區(qū)和緯度,并且它的流量是很大的,所以它充當(dāng)了在不同緯度之間運(yùn)送熱量和水汽的角色,在從低緯度流到高緯度的時(shí)候,溫鹽環(huán)流帶來(lái)熱量和水分,這對(duì)于處在高緯度的挪威、英格蘭等地區(qū)是十分珍貴的;同樣處在高緯度,北歐卻沒有阿拉斯加、西伯利亞那么寒冷,就是這個(gè)原因,不僅是北歐,幾乎整個(gè)歐洲、北美大陸的溫和氣候都受惠于北大西洋暖流,如果它中斷了,那么冰川就會(huì)在這個(gè)地區(qū)發(fā)育。首先是挪威中部的高山(格利特廷山脈),阿爾卑斯、北美的阿拉巴契,然后以這些地方為中心,冰川在大陸上鋪展開來(lái),覆蓋波羅的海,覆蓋北歐和北美的廣大地區(qū),分別形成冰期時(shí)的斯堪第那維亞冰蓋和勞倫泰冰蓋,冰蓋生長(zhǎng)過程中,還會(huì)由于冰雪大量反射太陽(yáng)光而造成地球?qū)μ?yáng)能的吸收能力下降,引起進(jìn)一步降溫.。
在氣候變暖的條件下,格陵蘭和北歐的冰雪(主要還是格陵蘭的)會(huì)大量融化,注入北大西洋,這些冰雪融水是淡水,因此本該變得又冷又咸的北大西洋暖流的末梢卻變淡了,氣溫升高也使它不能變得像以前那樣冷,所以到了格陵蘭島南端的時(shí)候,北大西洋暖流的密度還是那么小,并不比周圍的海水重,于是無(wú)法下沉,既然這個(gè)地區(qū)的海水無(wú)法下沉,那么南邊的海水也就沒法北上,更南邊的海水以致于印度洋、太平洋的海水也沒法向這邊流動(dòng),也就是說(shuō),當(dāng)大量淡水涌入北大西洋的時(shí)候,溫鹽環(huán)流就有停止的危險(xiǎn),在全球變暖的今天,格陵蘭島的冰雪融水的確在逐漸沖淡北大西洋暖流.削弱著溫鹽環(huán)流。