當有人提到海浪時，我們最有可能想到的是海灘和衝浪者乘著海浪上岸，而不是海洋表面下的深海暗湧。現在，新的研究已經揭示了水下波浪在氣候變化中的重要作用。人類產生的大部分熱量和碳被海洋吸收了。吸收多少取決於水下湍流，它可以將熱量和碳推到深處，也可以將其拉到表面。

我們可以把海洋想像成一個蛋糕層，底部是較冷的、密度較大的水，頂部是較暖的、較輕的水。水從暖到冷，又從冷到暖，就像在傳送帶上一樣循環。

在北大西洋，密集的（冷的）水向南走到赤道，而較輕的（暖的）水則向相反方向走。這個傳送帶的大西洋部分被稱為大西洋經向翻轉環流（AMOC），它在調節全球熱量和碳負荷方面起著關鍵作用。通常，熱量和碳沿著一個密度相同的海洋層水平移動，但它們也可以在不同密度的層之間垂直移動。這就是更深的水被帶到海洋表面的方式。

一項新的研究考察了大西洋的水下波浪如何影響熱量和碳的移動。

該研究的共同作者阿里-馬沙耶克博士說：”大西洋在影響全球氣候方面很特別，它有一個強大的從上游到深海的極地循環，水在表面的移動也比在深海的移動快”。

熱量和碳通過不同密度的層向上移動主要是由水下波浪引起的。雖然水下波浪的現像是眾所周知的，但人們對它們如何移動熱量和碳卻知之甚少。在過去的幾十年裡，研究人員調查了AMOC是否是北極失去冰蓋的原因，同時導致南極洲的冰層增長。

在目前的研究中，研究人員使用了來自各種觀測平台的數據，包括遠程傳感器、船舶和自主浮標。他們發現，來自北大西洋的熱量到達南極的速度比以前認為的快得多。此外，海洋內的湍流，特別是來自水下的大浪–其中一些可高達1640英尺（500米），這會影響氣候。

研究人員發現，熱量和碳在海洋層之間的移動是由小規模的湍流帶來的，這一點在氣候模型中沒有得到適當的體現，氣候模型使用定量方法來模擬大氣、海洋、冰和陸地的相互作用以預測未來氣候。湍流主要影響了從大西洋向南移動到南大洋的深層水域。研究人員得出結論，這些水攜帶的熱量和碳很有可能會在不同的密度層中移動。

“氣候模型確實考慮了湍流，但主要是在它如何影響海洋環流方面，”主要作者Laura Cimoli博士說。”但我們發現，湍流本身是至關重要的，它在有多少碳和熱量被海洋吸收，以及被儲存在哪裡方面起著關鍵作用。”

該研究的發現意味著重新思考氣候模型中小規模湍流的重要性。

馬沙耶克說：”許多氣候模型對微尺度湍流的作用有一個過於簡單的表述，但我們已經表明它是重要的，應該更加謹慎地對待。”

研究人員呼籲將湍流傳感器納入世界各地的觀測陣列中，以便科學家能夠更準確地預測氣候變化。

這項研究發表在AGU Advances雜誌上。