來自過去的海洋警報:百年珊瑚暴露出太平洋洋流的加劇
就像樹木年輪記錄著過去的氣候一樣,珊瑚中的同位素模式也追踪著洋流的歷史變化。根據《自然-地球科學》(Nature Geoscience)雜誌上的一項最新研究,太平洋西部邊界洋流是海面溫度和天氣模式的關鍵調節因素,隨著全球變暖,該洋流顯著增強。
一名潛水員採集珊瑚樣本,展示研究人員在氣候研究中使用的過程。一組研究人員最近在《自然-地球科學》(Nature Geoscience)雜誌上報告說,對其中一個樣本進行分析後發現,在過去一個世紀裡,南太平洋的西邊界洋流隨著全球變暖而加劇。厄爾尼諾現象將於2023年6月正式到來,有可能創造新的全球平均氣溫紀錄。資料來源:王星辰(Tony)
波士頓學院地球與環境科學助理教授王星辰(Tony)是該報告的合著者之一,他說,這項研究首次提供了證據,證明南太平洋的西邊界洋流在20世紀因全球變暖而顯著增強,導致赤道暗流加劇。
王星辰、台灣大學任浩佳及其團隊,以及來自台灣中央研究院、加州大學伯克利分校、德克薩斯大學奧斯汀分校和夏威夷太平洋大學的合作者撰寫的報告指出,從珊瑚樣本中提取的記錄還顯示出海洋-大氣氣候條件變化的明顯反复模式–即所謂的十年振盪–表明西部邊界流增強的時期與東赤道太平洋海面溫度升高的時期相對應。
這一結果證實了西邊界洋流在控制赤道海洋熱平衡方面的重要作用,正如氣候模型所預測的那樣。
研究小組研究了蘊藏在百年珊瑚中的歷史線索,從熱帶珊瑚骨架的化學成分中探尋過去環境和氣候條件的數據,就像研究樹木逐年生長的年輪一樣。這項題為”過去一個世紀熱帶南太平洋西邊界流傳輸增加”的研究探討了全球變暖如何導致南太平洋西邊界流增強,從而對更廣泛的全球氣候產生重大影響。
王星辰說,研究小組的目的是更好地了解西邊界流是如何隨著氣候變暖而發生變化的,海洋是地球氣候系統中最大的熱庫。”90%以上的全球變暖熱量都被海洋吸收了,海洋環流在重新分配海洋能量方面發揮著關鍵作用,並以此調節全球和區域氣候。這意味著,西邊界洋流的加強會對數百甚至數千英里以外的天氣事件產生影響。”
他補充說:”熱帶西太平洋是世界上最大的暖池。它對一種被稱為厄爾尼諾的氣候現象尤為重要。”
美國國家海洋和大氣管理局已正式宣布厄爾尼諾現象將於6 月到來,它與美洲和太平洋地區洪水和降雨量的增加密切相關。
熱帶太平洋的西邊界洋流系統將海水輸送到赤道地區,並調節其海面溫度,影響著厄爾尼諾和拉尼娜活動。然而,由於衛星和儀器提供的長期觀測數據有限,人們一直不清楚在全球變暖的背景下,西邊界洋流是增強了還是減弱了。
報告說,研究人員從所羅門海採集了一份長達一個世紀的珊瑚樣本,並使用質譜儀分析了珊瑚樣本中保存的氮的同位素組成,即氮-15和氮-14的比例,以此作為西邊界流變化的替代物。
珊瑚記錄還顯示出明顯的十年振盪,表明西邊界流增強的時期與東赤道太平洋海面溫度升高的時期相對應。這些發現表明,西邊界流的持續增強將繼續在全球氣候和21世紀日益常見的極端天氣事件中發揮重要作用。
“西邊界流確實在全球變暖的情況下增強了,這讓我們感到有些驚訝。這意味著西邊界流未來將繼續在調節熱帶和全球氣候方面發揮重要作用。例如,西邊界流的增強可能會使強厄爾尼諾現象更容易發生,比如我們目前正在經歷的厄爾尼諾現象。”
王說,這項研究的下一步將繼續利用珊瑚樣本來研究海洋環流的變化,以及這些變化如何與氣候系統相互作用,無論是現在還是過去。