氣候新聞專線 | 一股巨大的洋流，它像蛇一樣在全球蜿蜒，溫暖一些大陸，冷卻另一些大陸，其崩潰時間可能比科學家預測的早幾十年。
這將是一個可怕的結果，它會擾亂地球上幾乎每個地方的天氣模式。這使得一項新研究的發現在本週令人擔憂，因為它發生的時間太快了。該洋流可能在短短兩年內關閉，從而即時引發全球範圍內的混亂天氣變化。
但這一發現也存在爭議。
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之前的研究發現，被稱為大西洋經向翻轉環流（AMOC）的洋流正在隨著時間的推移而減弱，但不太可能在本世紀末之前崩潰。這項新研究標誌著研究人員首次嘗試確定 AMOC 何時可能停止工作——作者表示可能在 2025 年至 2095 年之間的任何時間。
這引發了關於洋流脆弱性的新問題。但是，首先，讓我們看看基礎知識：AMOC 是做什麼的，為什麼在氣候變化的背景下它很重要，如果它的流動中斷會發生什麼？
什麼是 AMOC？
AMOC（發音為 A-mock）是一個巨大的洋流系統。它像一條水下傳送帶一樣運作，延伸數千英里，將溫暖的表層水從赤道輸送到北極，在那裡，水冷卻並沉入海底，然後向相反的方向流回，最終再次湧到表面。
快速流動的墨西哥灣暖流是該系統的一部分，它湧過美國東海岸。AMOC 的其他分支延伸到南半球，在那裡發生相同的翻轉和上升過程。
它是地球氣候系統的關鍵組成部分。AMOC 有助於在整個大西洋盆地分配熱量，這反過來有助於調節全球的氣候和天氣模式。例如，它透過北大西洋攜帶的溫暖水是歐洲大部分地區以溫和的冬季而聞名的原因。
為什麼它在減弱？
多項研究發現，隨著時間的推移，AMOC 正在減速。一篇發表於 2021 年的論文估計，目前該洋流可能處於過去 1000 年中最弱的點。
一些減弱可能是由地球氣候系統的自然變化驅動的，但科學家表示，人為造成的氣候變化也難辭其咎。模擬地球未來的氣候模型表明，持續變暖可能會導致該系統變得更弱。
冰融化是一個主要原因。位於北大西洋中部的巨大格陵蘭冰蓋，平均每年向海洋傾瀉約 2500 億公噸的冰，而且隨著地球變暖，這一速度還在加快。大量冷的淡水湧入海洋，可能會隨著時間的推移破壞 AMOC 的流動穩定性。
如果洋流減弱到一定程度，它最終會越過一個不歸路，導致系統崩潰。事實上，科學家認為這種情況以前發生過。對地球古代氣候的研究表明，大約在 13000 年前，在大量冰融化湧入海洋的自然變暖時期，AMOC 可能關閉了。
專家警告說，如果過去發生過，它可能會再次發生。但是，時間尺度和溫度弧上的臨界點在哪裡是一個主要的科學辯論。
氣候模型通常表明，AMOC 將在未來幾十年繼續減弱，但不太可能在未來 100 年內完全崩潰。聯合國政府間氣候變化專門委員會在其最新評估報告中指出，“中等程度地確信”AMOC 不會在本世紀末之前崩潰。
但一些科學家表示，有理由相信標準氣候模型可能低估了 AMOC 的減弱程度。
這些專家表示，AMOC 在模型中的表現過於穩定，倫敦大學學院的海洋科學家和 AMOC 專家大衛·索恩利說。因此，這些模型可能“低估了 AMOC 發生突然變化的可能性”，他在給 E&E 新聞的電子郵件中說。
波茨坦氣候影響研究所的海洋專家斯特凡·拉姆斯托夫說，氣候模型也沒有充分模擬格陵蘭島淡水湧入的情況，這是導致洋流減緩的主要原因。
這意味著 AMOC 可能會比模型顯示的更快地減弱。
如果它崩潰會發生什麼？
科學家表示，如果 AMOC 關閉，將產生廣泛的全球性後果。
索恩利說，許多研究預測歐洲部分地區會出現顯著降溫，可能會高達 5 或 10 攝氏度。熱帶雨帶可能會改變其位置，導致一些地區遭受更多幹旱，另一些地區遭受更多洪水。
拉姆斯托夫補充說，北大西洋可能會出現海平面大幅上升。如果 AMOC 無法在全球範圍內輸送大量水，海洋可能會從大氣中吸收更少的二氧化碳。深海的部分割槽域可能獲得的氧氣會更少。海洋生態系統可能會以科學家仍在試圖理解的方式發生變化。
簡而言之，可能會產生巨大的後果。但這些迫在眉睫的改變是否會在未來幾十年內發生仍然是一個爭論的問題。
這項新研究是對的嗎？
本週發表的研究表明，AMOC 可能在本世紀內崩潰，甚至可能在未來幾年內崩潰。
這一發現與之前的大多數研究相矛盾。正如拉姆斯托夫和索恩利指出的那樣，有一些證據表明模型可能低估了 AMOC 的減弱程度。但這並不意味著這項新研究推翻了之前的說法。
索恩利說：“不，我不認為一項研究會推翻 IPCC 的評估，我們應該對這項新研究的結果持一定的懷疑態度。”
該研究採用了與以往建模嘗試不同的方法。它依賴於北大西洋一個地區的表層海水溫度觀測，然後使用統計方法，利用這些狹隘的觀測來推斷整個海洋系統的未來。
專家表示，這種方法既有優點也有缺點。
德國不來梅大學的 AMOC 專家萊夫克·凱撒在評論 E&E 新聞的這項新研究時表示，統計方法是合理的。但是，該研究假設可以透過僅使用海洋一個地區的觀測來充分代表整個 AMOC。
在某些方面，很難迴避這種困難。科學家們僅用海洋感測器監測整個 AMOC 系統大約十年左右的時間。對於此類研究，仍然需要使用來自具有較長資料集的各個區域的測量結果。
但是凱撒說，這些觀測結果可以代表整個系統的假設“需要進一步測試”。
索恩利補充說，關於新研究中使用的資料還存在其他不確定性。它依賴於亞極地北大西洋一個地區的表層海水溫度測量值，並表明這些溫度的變化是 AMOC 變化的“指紋”或訊號。
但索恩利警告說，減緩的 AMOC 可能不是導致該海洋區域發生變化的唯一因素——如果是這種情況，該研究的發現可能就不那麼可靠了。
另一方面，拉姆斯托夫指出，這項新研究並不是唯一表明 AMOC 可能比科學家先前預期的更快減弱的研究。
2021 年發表的一項研究，以及2022 年發表的另一項研究，也表明 AMOC 可能正在接近一個臨界點，該臨界點可能會加速其最終崩潰。這些研究並沒有像暗示那樣認為在幾年內可能會發生完全崩潰，但它們確實表明 AMOC 的不穩定性可能比預期的更快。
拉姆斯托夫在最近的一篇博文中寫道：“個別研究總會有缺點和侷限性，但是當幾項採用不同資料和方法的研究都指向一個已經很接近的臨界點時，我認為應該非常認真地對待這種風險。”
凱撒補充說，關於 AMOC 在減弱時的行為方式仍然存在疑問。該洋流可能存在幾個導致逐漸減弱但不會導致整個系統關閉的臨界點。
她說：“可能跨越第一個臨界點不會導致 AMOC 完全崩潰，而是該系統穩定在一個較弱的水平。”
就其本身而言，最新的研究為 AMOC 正處於困境的日益增多的證據又增加了一個。但是，關於其確切的發現，尤其是它提出的崩潰時間表，仍然存在許多不確定性。
索恩利說，如果能夠解決所有關於該研究方法和假設的問題和擔憂，“那麼這是一個非常令人擔憂的結果”。
但他補充說，“在我們對這個結果有信心之前，有一些真正巨大的未知數和假設需要調查。”
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