摘要:近日,Nature Geoscience以《Warmer shallow Atlantic during deglaciation and Early Holocene due to weaker overturning circulation》为题,在线发表
近日,Nature Geoscience以《Warmer shallow Atlantic during deglaciation and Early Holocene due to weaker overturning circulation》为题,在线发表了海洋地质全国重点实验室卢婉仪副教授与合作者的研究成果,揭示了过去2.2万年来大西洋上层海温变化及其与大西洋环流格局变化的关系。
大西洋经向翻转环流(Atlantic Meridional Overturning Circulation,AMOC)是全球海洋洋流的重要组成部分,其浅层分支可以将赤道附近的暖水和营养盐向北输送,调节北半球的气候。近年来有研究表明,AMOC已经在20世纪开始减弱,并可能在未来全球变暖背景下发生崩塌,给全球能量、碳循环和水文平衡带来重大影响。但是由于目前对AMOC的直接观测仅始于2000年代,AMOC的历史和预测均存在不确定性。重建AMOC在末次冰期以来(2.2万年至今)的变化可以有效地帮助校正气候模型,为更准确地预测未来AMOC变化提供参考数据。
该研究利用一种文石质的底栖有孔虫的镁/锂比值作为古海水温度指标,在大西洋500-1100米水深的8个站位重建了高分辨率的底层海水温度。结果表明:
(1)大西洋中-上层海水在1.7万到8千年前的温度异常高于其它时间段;
(2)在1.7-1.5万年期间,大西洋中-上层海水的升温幅度(5-6 °C)明显超过了全球平均表面和平均海洋的升温(约2 °C),该时段正为海因里希事件1期(Heinrich Stadial 1),由于北半球冰盖大规模破裂,向北大西洋注入大量淡水而导致了AMOC的迅速崩塌,引发海洋内部热量的重组,平流作用锐减 ,导致热量在热带大西洋中-上层海水中累积。
(3)1.47万年和早全新世(1.2万-8千年前),大西洋中-上层海水变冷,揭示了AMOC强度恢复,导致更多的热量向北输送,促进了北半球的变暖和冰消融化。
该研究最后把古温度数据与两个瞬态模型模拟的结果做对比,发现两个模型并不能完全重建海洋温度的变化趋势和幅度,主要原因在于对AMOC强度的约束不足。未来更多的古海洋温度和营养盐数据应该能更好地为模型约束AMOC的变化,从而提高预测未来AMOC变化的准确性。
该论文的第一和通讯作者均为海洋地质全国重点实验室卢婉仪副教授,主要合作者来自美国伍兹霍尔海洋研究所、俄亥俄州立大学、中国科学院大气物理研究所等单位。该研究受美国国家科学基金委、中国中央高校基本科研业务费专项资金、上海市基础研究特区项目等资助。
来源:云阳好先生做实事