摘要:波茨坦气候影响研究所最新研究发出严重警告:维持欧洲温和气候数千年的大西洋经向翻转环流(AMOC)正面临前所未有的崩溃风险。这一被科学家称为"海洋传送带"的关键洋流系统,可能在2100年后完全停止运转,引发全球气候系统的剧烈重组。
信息来源:https://www.sciencedaily.com/releases/2025/08/250830001201.htm
波茨坦气候影响研究所最新研究发出严重警告:维持欧洲温和气候数千年的大西洋经向翻转环流(AMOC)正面临前所未有的崩溃风险。这一被科学家称为"海洋传送带"的关键洋流系统,可能在2100年后完全停止运转,引发全球气候系统的剧烈重组。
全球气候的隐形支柱正在摇摆
AMOC是地球气候系统中最重要的组成部分之一,它如同一条巨大的海洋"传送带",将热带地区被太阳加热的温暖海水输送至北大西洋表层,同时将冷却后密度增大的海水送回深海南下。这一循环过程每秒钟输送的海水量相当于150条亚马逊河的流量,为欧洲西北部地区带来相当于100万座核电站的热量。
正是这一洋流系统的存在,使得位于北纬50度以上的伦敦比同纬度的加拿大拉布拉多地区温暖15摄氏度以上。然而,发表在《环境研究快报》上的最新研究显示,在高排放情景下,这一关键系统将在本世纪末后彻底关闭。
荷兰皇家气象研究所首席研究员Sybren Drijfhout指出:"大多数气候预测都局限于2100年,但当我们将IPCC标准模型的预测时间延长至几个世纪后,结果令人震惊。在所有高排放情景下,甚至在一些中低排放情景下,AMOC都将完全停止运转。"
研究团队分析了最新IPCC评估报告中九个高排放模拟场景,时间跨度延伸至2300年至2500年。结果显示,所有模型都演化为弱浅层环流状态,深层翻转完全停止。更令人担忧的是,一些中等和低排放情景也产生了相同结果。
临界点触发机制揭示
科学家警告称,AMOC 可能在 2100 年后崩溃,引发极端冬季、降雨变化和气候剧变。早期信号显示该系统正在减弱,因此减排对于减缓风险至关重要。图片来源:Shutterstock
科学家们发现了AMOC崩溃的关键触发机制:北大西洋冬季深对流的崩溃。这一过程始于全球变暖对海洋表层温度的影响。随着大气温度升高,冬季海洋向大气的热量损失显著减少,海水表层保持更温暖的状态,密度相应降低,使其难以下沉并与深层海水混合。
波茨坦气候影响研究所地球系统分析研究部门负责人Stefan Rahmstorf解释:"拉布拉多海、伊明格海和北欧海的深对流崩溃是AMOC关闭的临界点。一旦越过这一临界点,自我放大的反馈效应将使崩溃过程不可逆转。"
这一反馈机制的运作方式如下:垂直混合减弱导致AMOC强度下降,向北流动的温暖咸水减少,北部地区表面海水温度和盐度双双降低。盐度降低使表面海水密度进一步减小,下沉可能性更小,从而形成自我强化的恶性循环。
观测数据已显示出令人担忧的早期信号。Drijfhout表示:"最近对这些深对流区域的观测显示,过去五到十年来呈现明显的下降趋势。这可能标志着一种根本性变化,且与模型预测高度一致。"
欧洲将承受最严重冲击
AMOC的关闭将对全球气候产生深远影响,但欧洲将首当其冲。研究显示,洋流系统关闭后,北大西洋远端的热量释放将降至目前的20%以下,在某些模型中甚至接近于零。
这一变化将彻底重塑欧洲的气候格局。欧洲西北部地区将面临极端冬季天气,温度可能下降10至15摄氏度,使得英国和爱尔兰的冬季变得如同西伯利亚般严寒。同时,夏季将变得更加干旱,农业生产将面临严重挑战。
影响还将波及全球其他地区。热带降雨带将发生显著移动,可能导致撒哈拉以南非洲地区降雨量急剧下降,而亚马逊雨林地区的降雨模式也将发生根本性改变。海平面上升的影响将不均匀分布,美国东海岸可能面临额外的海平面上升压力。
北极海冰的融化速度可能会暂时放缓,但这种"益处"远无法抵消AMOC关闭带来的整体负面影响。气候科学家预计,全球温度分布将发生根本性重组,可能引发新的极端天气模式。
时间窗口正在关闭
研究显示,即使AMOC越过临界点,完全关闭也需要50至100年时间。然而,Rahmstorf警告称,这一时间估计可能过于乐观:"标准气候模型并未充分考虑格陵兰冰盖融化带来的额外淡水输入,这很可能进一步加速洋流系统的衰退。"
格陵兰冰盖目前每年损失约2800亿吨冰量,这些融水直接注入北大西洋,降低了海水盐度,进一步削弱了深对流过程。随着全球温度持续上升,这一过程将显著加速。
当前的观测数据已显示出令人担忧的趋势。自20世纪50年代以来,AMOC的强度已下降约15%。虽然自然变率使得短期趋势难以确定,但长期观测数据显示的减弱趋势与气候模型预测高度一致。
减排行动刻不容缓
面对这一严峻挑战,科学家们强调快速减排的重要性。Rahmstorf指出:"快速减排将大大降低AMOC关闭的风险,即使现在已无法完全消除这一威胁。"
研究表明,在低排放情景下,AMOC崩溃的风险显著降低,但并未完全消除。这意味着即使在最理想的减排情况下,人类仍需为可能的AMOC减弱做好准备。
国际气候政策制定者正密切关注这一研究成果。欧盟气候委员会已将AMOC稳定性纳入长期气候战略考虑范围,而《巴黎协定》框架下的温升控制目标也部分基于避免此类临界点的考虑。
科学界正在开发更精确的早期预警系统,以便及时发现AMOC接近临界点的信号。这些系统将结合海洋温度、盐度、深对流强度等多个指标,为政策制定者提供更准确的风险评估。
当前研究虽然揭示了AMOC崩溃的严重威胁,但科学家们强调,通过快速有效的减排行动,人类仍有机会避免最坏的情况。时间窗口正在关闭,但并未完全关闭。正如研究团队所言,理解风险是应对风险的第一步,而行动则是唯一的解决方案。
来源:人工智能学家