Galvenā Atlantijas straume, kas uztur siltumu Ziemeļeiropā, var piedzīvot jaunas pārmaiņas un pavērsienus

Ziemeļeiropa ir salīdzinoši silta, pateicoties tās atrašanās vietai uz Zemes virsmas. Piemēram, lai gan Londona atrodas uz ziemeļiem no vairuma lielāko Kanādas pilsētu, tā ir siltāka nekā visās pilsētās (pat Vankūverā Britu Kolumbijā). Taču šis siltums var izzust līdz šī gadsimta sākumam globālās sasilšanas dēļ.

Iemesls tam ir tāds, ka lielākā okeāna straume, Dienvidatlantijas okeāna straume (AMOC), kas stiepjas no Meksikas līča līdz Svalbārai Norvēģijā, var pārstāt plūst. Mūsdienās tas ienes milzīgu daudzumu silta ūdens Atlantijas okeāna ziemeļdaļā, kur tas atdziest, nogrimst un strauji maina virzienu, virzoties prom no Grenlandes austrumu krasta, tad pāri Atlantijas okeāna centrālajai daļai (un zem Dienvidaustrumu Atlantijas straumes) uz Dienvidatlantiju. Siltums, ko tas izdala procesā, aizsargā Ziemeļeiropas ostas no ledus.

Globālās sasilšanas apstākļos sāļais ūdens Atlantijas okeāna ziemeļaustrumos sajaucas ar aukstu saldūdeni no kūstošās Arktikas un ar pieaugošo nokrišņu daudzumu, kas raksturo globālo sasilšanu. Šis saldūdens samazina straumes blīvumu un sāļumu un tādējādi samazina straumes atdzišanu un tās samazināšanos Atlantijas okeāna ziemeļdaļā, un tādējādi samazinās tās plūsmas uz dienvidiem.

1995. gadā klimata modelētāji tiek sagaidīts ka AMOC apstāsies līdz 2200. Novērojumi ir pieejami kopš 2004. gada, un faktiski daļa no AMOC Šķiet, ka tas palēninās.

Taču līdz šim klimata modeļi nav spējuši rūpīgi aplūkot Atlantijas okeāna cirkulāciju, tostarp tās straumes, virpuļus un daudzus ievades datus.

Tagad, izmantojot klimata modeli, kas sniedz detalizētāku priekšstatu par Atlantijas okeāna polāro cirkulāciju, zinātniekiem ir labāks priekšstats par tās nākotni, atklājot detaļas, kuras iepriekšējie modeļi ignorēja. Šajā jaunajā, precīzākajā modelī Atlantijas okeāna polārā cirkulācija dažos reģionos pēkšņi sabrūk un citos negaidīti palielinās. Rezultāti ir: publicēts Žurnālā Materiālu apskata vēstules.

“Mūsu augstas izšķirtspējas modelēšanas pētījums atklāj pārsteidzošas pārmaiņas: Atlantijas okeāna apgāšanās cirkulācija (AMOC) Atlantijas okeāna subarktiskajā reģionā var pastiprināties sasilšanas dēļ”, “apšaubot plaši izplatīto uzskatu, ka šī biostrāvu sistēma vienmērīgi vājinās.”

Klimata pārmaiņu prognozēs izmantotie lielie globālie klimata modeļi sadala zemi un okeānu reģionos 100 km un 100 km, lai pielāgotos laikam un skaitļošanas iespējām. Tā kā tie ir “zemas izšķirtspējas” modeļi, tiem var nebūt mazāku fizisko elementu, piemēram, Virpuļi Un Virpuļi Okeānā.

Lohmans un viņa kolēģi izmantoja nesen izstrādātu augstas izšķirtspējas klimata modeli, ko sauc Kopienas Zemes sistēmas modelis Kas samazināja iepriekšējos režģa izmērus no 1 platuma un garuma grāda katrā pusē līdz 0,1 grādam jeb aptuveni 17 kilometriem.

Viņi pieņēma, ka oglekļa dioksīda līmenis atmosfērā strauji pieaugs, ko apstiprināja Klimata pārmaiņu starpvaldību padome. RCP scenārijs 8.5Gadsimta gaitā oglekļa dioksīda līmenim strauji pieaugot līdz apmēram 1250 daļām uz miljonu 2100. gadā.

Gan augstas izšķirtspējas, gan zemas izšķirtspējas modeļi uzrādīja vispārēju AMOC palēnināšanos par aptuveni 8 miljoniem kubikmetru ūdens sekundē no 2000. līdz 2100. gadam ar strauju kritumu 2020. gadā. (Salīdzinājumam, kopējais plūsmas ātrums Tiek lēsts, ka AMOC ir aptuveni 15 līdz 20 miljoni kubikmetru ūdens sekundē, pārnesot aptuveni 1,3 miljonus džoulu enerģijas sekundē). Taču mazākā, reģionālā mērogā daļa AMOC pēkšņi sabruka, bet citās daļās laika gaitā tās nostiprinājās.

“Progresīvie klimata modeļi tagad atklāj, ka ārkārtējas siltumnīcefekta gāzu emisijas (RCP 8.5) apstākļos dažos reģionos Atlantijas okeāna cirkulācija var strauji samazināties, bet paradoksālā kārtā pieaugt Arktikā,” sacīja Lomans: “Šī negaidītā reģionālā nostiprināšanās notiek, neskatoties uz tendenci. Gads ir par Atlantijas okeāna cirkulācijas aktivitātes pavājināšanos.”

Papildus reģionālajām variācijām un okeāna straumēm augstas izšķirtspējas modelis parādīja pagrieziena punktus, kas nebija zināmi zemākas izšķirtspējas pētījumos.

Pagrieziena punkts ir tad, kad sistēma pēkšņi pāriet no viena stāvokļa uz otru – slieksnis, pie kura papildu nelielas izmaiņas izraisa sistēmas pēkšņu pāreju uz jaunu stāvokli. Piemēram, jūs varat ēst un ēst, valkājot bikses, bet kādā brīdī jūsu bikšu apakšdaļa pēkšņi saplīsīs, un tās uz visiem laikiem paliks citā stāvoklī. Šis ir pagrieziena punkts biksēm.

Apakšsistēmas Klimata sistēmai ir pagrieziena punktiPiemēram, ir veikti pētījumi par Grenlandes ledus segas pagātni lēsts Zeme piedzīvos pagrieziena punktu, kad Zemes temperatūra paaugstināsies par aptuveni 2,5 grādiem pēc Celsija virs pirmsindustriālā laikmeta līmeņa. Kad Zeme sasniedz lūzuma punktu, visas ledus segas kušana var kļūt neizbēgama.

Zinātnieki atklāja, ka mazākos mērogos Atlantijas okeāna ģeofiziskā cikla daļās ir pagrieziena punkti, kas neparādās iepriekšējos vispārējā Atlantijas ģeofizikālā cikla modeļos.

“Rezultāti liecina, ka Atlantijas okeāna jūras cirkulācijas prognozēs ir steidzami jāiekļauj reģionālā dinamika, jo šīm vietējām izmaiņām var būt nopietna ietekme uz klimatu un jūras ekosistēmām,” sacīja Lohmans.

“Tā kā mēs saskaramies ar neskaidru klimata nākotni, šīs atziņas uzsver klimata modeļu izstrādes kritisko nozīmi, lai paredzētu un reaģētu uz dramatiskām izmaiņām mūsu planētas sistēmās.” Turklāt viņš teica, ka atgriezeniskā saite starp makroatlantisko cirkulāciju un maza mēroga Atlantijas cirkulāciju “nākotnē var mainīties”.

© 2024 Web of Science