آیا می تواند گردش واژگون آتلانتیک خاموش شود؟

آیا می تواند گردش واژگون آتلانتیک خاموش شود؟

شماتیک AMOC. مسیرهای قرمز آب گرمتر از سطح را نزدیک تر نشان می دهد ، در حالی که مسیرهای بنفش آب سردتر و متراکم تری را نشان می دهد که در عمق حرکت می کند. اعتبار: ملاقات دفتر

به طور کلی ، ما از تغییرات آب و هوا به عنوان یک روند تدریجی فکر می کنیم: هرچه گازهای گلخانه ای که انسان از آن ساطع می شود ، بیشتر تغییر کند. اما آیا "نقاط بازگشتی" وجود ندارد که ما را به تغییر برگشت ناپذیر متعهد سازد؟

"گردش خنثی مشرف به آتلانتیک" ، معروف به "AMOC" ، یکی از مهمترین سیستم های فعلی اقیانوس های جهان است و نقش مهمی در تنظیم آب و هوا دارد.

با تعادل ظریف دما و شوری اقیانوس رانده می شود ، که در معرض خطر ناراحتی از آب و هوای گرم است.

آخرین تحقیقات نشان می دهد که AMOC احتمالاً در این قرن تضعیف می شود ، اما سقوط بسیار بعید است. با این حال ، دانشمندان به نوعی قادر به تعریف دقیقاً میزان گرمایش ممکن توسط AMOC در گذشته نیستند.

واژگون شدن

شکل زیر نمونه ای از AMOC را نشان می دهد. در اقیانوس اطلس شمالی ، آب گرم نیمه گرمسیری به سمت شمال در نزدیکی سطح و سرما سفر می کند - و از این رو ، متراکم تر - آب به عمق جنوب ، به طور معمول 2-4 کیلومتر زیر سطح حرکت می کند.

در شمال ، آب سطح گرم توسط جو پوشاننده سرد می شود ، به آب سرد و غلیظ تبدیل می شود و غرق می شود تا شاخه ای عمیق و جنوبی را تأمین کند. در جای دیگر ، آب سرد بالا می رود و گرم می شود ، شاخه فوقانی ، گرم را مجدداً تأمین می کنید و مدار را تکمیل می کنید.

آیا می توان AMOC را فرو ریخت؟

AMOC در برابر تغییرات آب و هوا آسیب پذیر است. با گرم شدن جو به دلیل افزایش گازهای گلخانه ای ، توانایی اقیانوس در از دست دادن گرما از سطح اقیانوس اطلس شمالی کاهش می یابد و یکی از عوامل محرک AMOC تضعیف می شود.

پیش بینی های مدل آب و هوایی از گرم شدن کره زمین در این قرن به طور مداوم به تضعیف AMOC اشاره دارد. جدیدترین ارزیابیها از پنل بین دولتی در مورد تغییرات اقلیمی (IPCC) - پنجم گزارش ارزیابی (AR5) و گزارش ویژه اقیانوسها و کرزوفرها در آب و هوای متغیر (SROCC) - هر دو نتیجه می گیرند که AMOC احتمالاً در قرن بیست و یکم تضعیف خواهد شد.

چنین تضعیف کننده ای می تواند تأثیر خنک کننده بر آب و هوای اطراف منطقه آتلانتیک شمالی داشته باشد ، زیرا تأمین گرما به سمت شمال کاهش یافته است. این اثر در پیش بینی های آب و هوا گنجانده شده است ، اما اثر گرم شدن مستقیم از افزایش غلظت گازهای گلخانه ای قوی تر است ، بنابراین نتیجه خالص همچنان در مناطق زمین گرم می شود.

اما از لحاظ تئوریکی تغییرات چشمگیر تری امکان پذیر است. یک "نکته مهم" ممکن است وجود داشته باشد که فراتر از آن AMOC قوی فعلی ناپایدار می شود.

مدارک و شواهد مربوط به این امر برمی گردد به مقاله منی منتشر شده در سال 1961 توسط یکی از پدران اقیانوس شناسی مدرن ، هنری استومل. استومل فهمید که AMOC نوعی رقابت بین اثرات دما و شوری است که هر دو بر تراکم آب دریا تأثیر می گذارد.

آیا می تواند گردش واژگون آتلانتیک خاموش شود؟

شکل زیر ایالات مختلف AMOC را نشان می دهد. در شرایط آب و هوایی امروز ، درجه حرارت غالب است و آب و هوای گرم و جغرافیایی پرتراکم ، دارای AMOC قوی (منحنی قرمز) است. اما در سایر شرایط آب و هوایی ممکن است آب شیرین (از بارندگی یا ذوب یخ) تازه شود - و همینطور کم نور - آب با عرض جغرافیایی زیاد. در این حالت ، آب به اندازه کافی متراکم نیست تا AMOC را که فرو می ریزد (منحنی آبی) فرو می برد.

اگر ورودی آب شیرین به اقیانوس اطلس به اندازه کافی قوی بود - از ذوب سریع ورق یخ گرینلند ، به عنوان مثال - نقطه آبی به شکل سمت راست حرکت می کند. طبق مدل استومل ، در بعضی مقطع حالت AMOC (قرمز) پایدار و ناپایدار می شود و AMOC به حالت "خاموش" سقوط می کند (آبی). سپس ، حتی اگر تغییر اوضاع رانندگی بعدا معکوس شود (نقطه آبی که به سمت چپ بر روی شکل حرکت می کند) ، AMOC در منحنی آبی باقی می ماند و دوباره روشن نمی شود تا زمانی که آب و هوا بیش از حد شرایط امروز را تحت الشعاع قرار دهد. جهت مخالف این پدیده به عنوان "هیسترزیس" شناخته می شود.

آیا می تواند گردش واژگون آتلانتیک خاموش شود؟

نکته های مهم و پرستاری از AMOC در مدل ساده Stommel. حالتهای احتمالی AMOC به میزان ورود آب شیرین به اقیانوس اطلس (محور x) بستگی دارد. قدرت AMOC در محور y نشان داده شده است. [توجه داشته باشید که هر دو در Sverdrups (Sv) اندازه گیری می شوند ، جایی که 1 Sv یک میلیون متر مکعب آب منتقل شده در ثانیه را نشان می دهد.] هنگامی که ورودی آب شیرین کم وجود دارد ، درجه حرارت بر جریان مسلط است و فقط یک AMOC قوی امکان پذیر است (منحنی قرمز). برای ورودی زیاد به آب شیرین ، فقط یک حالت متلاشی (منحنی آبی) امکان پذیر است. در بین ، هر دو کشور ممکن است. اگر ورودی آب شیرین بیش از یک مقدار بحرانی (نقطه اوج) افزایش یابد ، AMOC سقوط می کند. سپس ، حتی اگر ورودی آب شیرین به حالت اولیه خود برگردد ، AMOC خاموش می ماند. اعتبار: ملاقات دفتر.

پیش بینی های طولانی مدت

ایده استومل در طول سالها تکامل یافته است ، اما بینش اساسی هنوز هم مرتبط است. وجود دارد eviدانه ممکن است تغییرات AMOC در برخی تغییرات عمده آب و هوا در گذشته نقش داشته باشد - اخیراً در حدود 8,200 سال پیش با ظهور جهان از آخرین عصر یخبندان.

در آن زمان ، یک دریاچه عظیم در شمال غربی کانادا توسط یک دیوار یخی در حال نگه داشتن بود. با گرم شدن دما ، دیوار یخ فرو ریخت ، رساندن آب شیرین از دریاچه به اقیانوس اطلس شمالی و قطع AMOC. یک سرمایش بزرگ در این زمان می تواند مشاهده شود سوابق palaeoclimatic در سراسر آمریکای شمالی ، گرینلند و اروپا.

مدلهای جامع آب و هوایی عموماً خاموش کردن کامل AMOC را در قرن بیست و یکم پیش بینی نمی کنند ، اما اخیراً مدل ها در آینده بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. تحت سناریوها به غلظت بالای گاز گلخانه ای ادامه داد، تعدادی از مدل ها پروژه خاموش کردن مؤثر AMOC تا 2300.

پیش بینی های مدل AMOC آینده بسیار گسترده است ، اگرچه. در نتیجه ، در پاسخ به این سؤال که گرمایش جهانی چه میزان منجر به خاموش شدن AMOC خواهد شد ، بعید است که جامعه علمی در آینده نزدیک شاهد همگرایی باشند.

در حالی که به نظر می رسد مکانیسم بنیادی که AMOC را در مدل اصلی Stommel بی ثبات می کند ، در مدل های آب و هوایی دارای اهمیت است ، اما فرایندهای دیگری نیز وجود دارند که سعی در تثبیت AMOC دارند. بسیاری از این فرایندها به سختی می توانند از نظر کمی مدل سازی شوند ، به خصوص با وضوح محدود که با توان محاسباتی فعلی امکان پذیر است. بنابراین پیش بینی های AMOC ما برای برخی از زمان ها همچنان در معرض برخی از عدم اطمینان ها خواهد بود.

با در نظر گرفتن همه شواهد ، AR5 و SROCC IPCC نتیجه گرفتند كه سقوط AMOC قبل از سال 2100 "خیلی بعید است"(pdf) با این حال ، تأثیرات عبور از یک نقطه پرش از AMOC بسیار زیاد خواهد بود ، بنابراین بهتر است به عنوان سناریوی "احتمال کم ، تأثیر زیاد" مشاهده شود.

تأثیرات سقوط چه خواهد بود؟

در صورت تعطیل شدن کامل AMOC ، از مدل های اقلیمی می توان برای ارزیابی تأثیر آب و هوا استفاده کرد. دانشمندان با اضافه کردن مقدار زیادی آب شیرین به اقیانوس اطلس شمالی ، به صورت مصنوعی آب سرد و متراکم را که شاخه پایینی حلقه را تشکیل می دهد ، روشن می کنند. این AMOC را متوقف می کند و سپس می توانیم تأثیرات موجود در آب و هوا را بررسی کنیم.

شکل زیر تغییراتی را نشان می دهد که منجر به چنین آزمایشاتی می شود. خاموش شدن AMOC منجر به خنک شدن (سایه آبی) کل نیمکره شمالی ، به ویژه مناطقی که نزدیک به منطقه از دست دادن گرمای آتلانتیک شمالی هستند ("رادیاتور" سیستم گرمایش مرکزی آتلانتیک شمالی) است. در این مناطق سرمایش بیش از گرم شدن پیش بینی شده به دلیل گازهای گلخانه ای است ، بنابراین خاموش شدن کامل در قرن 21 ، گرچه بسیار بعید است ، می تواند منجر به خنک کننده خالص در مناطقی مانند غرب اروپا شود.

آیا می تواند گردش واژگون آتلانتیک خاموش شود؟

تغییر مدل در دمای سطح (C) پس از فروپاشی مصنوعی ناشی از AMOC. سایه زدن نشان دهنده خنک شدن (آبی) یا گرم شدن (نارنجی و قرمز) است. چاپ مجوز با اجازه Springer. جکسون و همکاران. (2015) تأثیرات اقلیمی جهانی و اروپایی از کاهش سرعت AMOC در یک GCM با وضوح بالا ، Weather Dynamics.

تأثیرات دیگر شامل تغییر عمده در الگوهای بارندگی ، افزایش طوفان های زمستانی در اروپا و افزایش سطح دریا تا 50 سانتی متر در حوضه آتلانتیک شمالی است. در بسیاری از مناطق این اثرات به دلیل گرم شدن کره زمین روند را تشدید می کند.

در حالی که چنین آزمایشهای مدل مصنوعی هستند "چه می شود؟" سناریوها ، آنها بزرگی تغییراتی را نشان می دهند که می تواند ناشی از فروپاشی AMOC باشد. تأثیرات کشاورزی ، حیات وحش ، حمل و نقل ، تقاضای انرژی و زیرساختهای ساحلی پیچیده خواهد بود ، اما می توانیم یقین داشته باشیم که عواقب عمده اقتصادی-اقتصادی به همراه خواهد داشت. مثلا، یک مطالعه کاهش 50٪ در بهره‌وری چمن را در مناطق مهم چرا در غرب انگلیس و ایرلند نشان داد.

در مورد خطر سقوط چه می توان کرد؟

همانطور که در بالا توضیح داده شد ، دانشمندان به نوعی قادر به تعریف با اطمینان از سطح گرم شدن کره زمین هستند که AMOC در معرض خطر عبور از یک نقطه قرارگرفتگی قرار دارد.

با این وجود ، ممکن است مدیریت خطر سقوط AMOC حتی بدون دانستن احتمال آن احتمالاً مدیریت شود.

برای گرفتن یک قیاس خانگی: من می دانم که ممکن است ، اما بعید نیست که خانه من بسوزد - این یک اتفاق کم احتمال و با تأثیر بالا است. من چندان تصور ندارم که احتمال آتش سوزی چقدر محتمل است ، اما به هر حال می توانم با بررسی سیم کشی برق و نصب آلارم دود ، خطر را کنترل کنم. بررسی سیم کشی احتمال آتش سوزی را کاهش می دهد ، در حالی که زنگ دود در صورت شروع آتش سوزی به من هشدار می دهد تا از اثر آن تخلیه شود - با تخلیه خانه و تماس با آتش نشانی.

به تازگی ، به همراه همکاران در دانشگاه اکسترما در حال بررسی امکان توسعه یک سیستم هشدار دهنده زود هنگام برای رعایت AMOC هستیم.

با استفاده از یک مدل ساده ، نشان داده ایم اگر شیوه شوری آتلانتیک های نیمه گرمسیری و نیمه قطبی با گذشت زمان تشدید شود ، اگر AMOC در مسیر فروپاشی باشد ، احتمالاً ده ها سال قبل از تضعیف عمده در خود AMOC دیده می شود.

روزهای اولیه برای این تحقیق است ، اما با نظارت بر چنین شاخصی می توان زمان بیشتری را برای آمادگی برای پیامدهای سقوط AMOC فراهم کرد ، یا اتخاذ تدابیر تهاجمی تر برای کاهش تغییرات آب و هوا برای ورود AMOC در مسیری پایدار تر .  

سوالات برجسته

هرچه جهان با چالش های تحقق اهداف توافق نامه اقلیمی پاریس روبرو می شود ، علاقه در مسیرهای اقلیمی افزایش می یابد. موقتاً برانداز سطح هدف نهایی. این مهم است که چنین سبکی هایی از هیچ آستانه جبران ناپذیری در مسیر رسیدن به مقصد نهایی عبور نکنند ، بنابراین تحقیقات در مورد نقاط پررنگ باید نتایج نظری را به این سؤالات کاربردی تر پیوند دهد.

بسیاری از مدل سازی نقاط اوج AMOC تا به امروز از سناریوهای ایده آل از ورودی آب شیرین به اقیانوس اطلس شمالی استفاده کرده است. این به برخی تغییرات AMOC گذشته مربوط می شود ، اما برای مدل سازی تغییرات آب و هوایی در آینده باید درک کنیم که چه اتفاقی می افتد هنگام گرم شدن و تازه کردن با هم.

این یک مشکل چالش برانگیزتر است زیرا تعداد فرآیندهای مربوط و بازخورد مربوطه افزایش می یابد. برخی از این فرایندها در مقیاسهای کوچکی عمل می کنند که مدلها با قدرت محاسباتی فعلی برای حل و فصل آنها تلاش می کنند. بهبود مدل سازی فرایندهای کلیدی AMOC به صبر و تعهد طولانی مدت نیاز دارد ، اما در نهایت سود را در پیش بینی های AMOC با اطمینان تر پرداخت می کنید.

تحقیقات در مورد هشدار اولیه از سقوط AMOC در مراحل ابتدایی است ، اما ممکن است روشی مثمر ثمر برای پاسخ به خطر باشد. یک چیز مطمئناست: هشدار اولیه به مشاهدات مداوم در مورد جنبه های کلیدی AMOC نیاز دارد.

نظارت AMOC در سال 2004 با دوره جدید وارد شد سریع مخا، مجموعه ای از سازهای مجهز به عرض آتلانتیک در عرض جغرافیایی 26.5 درجه شمالی و نظارت مداوم بر AMOC را فراهم می کند. پیش از این فقط پنج عکس از تیراژ پخش شده در طول 47 سال وجود داشته است.

نتایج قبلاً درک ما را از نحوه تغییر AMOC در زمان تغییر داده است: برای مثال ، یک غوطه وری غیر منتظره در AMOC - مشاهده شده در پاییز 2009 - تصور می شود که در زمستان های غیر منتظره سرد اروپا از 2009-10 و 2010-11 نقش داشته است.

اخیرا، یک آرایه مانیتور مشابه بیشتر در شمال اقیانوس اطلس زیر قطبی نصب شده است. همراه با اندازه گیری مداوم دما و شوری حاصل از شناور شناور آرگو ، اقیانوس شناسان اکنون یک پایگاه داده بی سابقه برای مطالعه این عنصر مهم سیستم آب و هوایی ما دارند و به جهانیان فرصتی می دهند تا برای هر گونه شگفتی ناخوشایند آماده شوند.

درباره نویسنده

دکتر ریچارد وود ، که رهبری گروه اقلیم ، کریوسفر و اقیانوس ها را در مرکز مت هادلی در انگلستان به عهده دارد. دکتر لورا جکسون ، دانشمند در همان گروه.

این مقاله در ابتدا در ظاهر کربن مختصر

کتابها

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

به دنبال InnerSelf در

آیکون فیس بوکنماد توییترآیکون یوتیوبنماد اینستاگرامنماد pintrestآیکون rss

 دریافت آخرین با ایمیل

مجله هفتگی الهام روزانه

آخرین فیلم ها

مهاجرت بزرگ آب و هوایی آغاز شده است
مهاجرت بزرگ آب و هوایی آغاز شده است
by کاربر فوق العاده
بحران آب و هوایی هزاران نفر را در سراسر جهان مجبور به فرار می کند زیرا خانه های آنها به طور فزاینده ای غیر قابل سکونت می شوند.
آخرین عصر یخبندان به ما می گوید که چرا ما باید در مورد تغییر 2 درجه دما دقت کنیم
آخرین عصر یخبندان به ما می گوید که چرا ما باید در مورد تغییر 2 درجه دما دقت کنیم
by آلن ن ویلیامز ، و همکاران
آخرین گزارش هیئت بین دولتی در مورد تغییر آب و هوا (IPCC) بیان می کند که بدون کاهش قابل توجهی ...
زمین میلیاردها سال قابل سکونت بوده است - دقیقاً چقدر خوش شانس بودیم؟
زمین میلیاردها سال قابل سکونت بوده است - دقیقاً چقدر خوش شانس بودیم؟
by توبی تیرل
تولید Homo sapiens 3 یا 4 میلیارد سال طول کشید. اگر فقط یک بار آب و هوا کاملاً خراب شده بود
چگونه نقشه برداری از 12,000 سال قبل می تواند به پیش بینی تغییرات آب و هوایی آینده کمک کند
چگونه نقشه برداری از 12,000 سال قبل می تواند به پیش بینی تغییرات آب و هوایی آینده کمک کند
by بریس ریا
پایان آخرین عصر یخبندان ، حدود 12,000 سال پیش ، با یک مرحله سرد نهایی به نام Dryas Youngas مشخص شد.
در این قرن قرار است دریای خزر 9 متر یا بیشتر سقوط کند
در این قرن قرار است دریای خزر 9 متر یا بیشتر سقوط کند
by فرانک وسلینگ و ماتئو لاتوادا
تصور کنید در ساحل هستید و به دریا نگاه می کنید. در مقابل شما 100 متر شن و ماسه بی ثمر نهفته است که به نظر می رسد a
زهره یک بار دیگر مانند زمین بود ، اما تغییرات آب و هوایی آن را غیرقابل سکونت کرد
زهره یک بار دیگر مانند زمین بود ، اما تغییرات آب و هوایی آن را غیرقابل سکونت کرد
by ریچارد ارنست
ما می توانیم از ونوس ، سیاره خواهرمان چیزهای زیادی در مورد تغییر اقلیم یاد بگیریم. ونوس در حال حاضر دمای سطح…
پنج ناباوری از آب و هوا: یک دوره سقوط در اطلاعات نادرست آب و هوا
پنج ناباوری آب و هوا: یک دوره سقوط در اطلاعات نادرست آب و هوا
by جان کوک
این ویدئو یک دوره سقوط در اطلاعات نادرست آب و هوایی است ، خلاصه ای از استدلال های اصلی مورد استفاده برای ایجاد تردید در واقعیت ...
قطب شمال 3 میلیون سال است که این گرم نیست و این به معنای تغییرات بزرگ سیاره است
قطب شمال 3 میلیون سال است که این گرم نیست و این به معنای تغییرات بزرگ سیاره است
by جولی بریگام-گرت و استیو پتچ
هر سال ، پوشش یخ دریا در اقیانوس منجمد شمالی در اواسط سپتامبر به یک نقطه کم تبدیل می شود. این سال فقط 1.44 measures اندازه دارد

آخرین مقالات

انرژی سبز 2 3
چهار فرصت هیدروژن سبز برای غرب میانه
by کریستین تائه
برای جلوگیری از بحران آب و هوایی، غرب میانه، مانند بقیه کشور، باید اقتصاد خود را به طور کامل کربن زدایی کند.
ug83qrfw
مانع اصلی پاسخگویی به تقاضا باید پایان یابد
by جان مور، روی زمین
اگر تنظیم‌کننده‌های فدرال کار درست را انجام دهند، مشتریان برق در سراسر غرب میانه ممکن است به زودی بتوانند درآمد کسب کنند در حالی که…
درختان برای کاشت برای آب و هوا2
برای بهبود زندگی شهر، این درختان را بکارید
by مایک ویلیامز رایس
یک مطالعه جدید بلوط های زنده و چنار آمریکایی را به عنوان قهرمان در میان 17 "درخت فوق العاده" معرفی می کند که به ساخت شهرها کمک می کند…
بستر دریای شمال
چرا باید زمین شناسی بستر دریا را برای مهار بادها درک کنیم؟
by ناتاشا بارلو، دانشیار تغییرات محیطی کواترنری، دانشگاه لیدز
برای هر کشوری که دسترسی آسان به دریای کم عمق و بادخیز شمال داشته باشد، بادهای فراساحلی کلید دیدار شبکه خواهد بود…
3 درس آتش سوزی برای شهرهای جنگلی در حالی که Dixie Fire تاریخی Greenville ، کالیفرنیا را نابود می کند
3 درس آتش سوزی برای شهرهای جنگلی در حالی که Dixie Fire تاریخی Greenville ، کالیفرنیا را نابود می کند
by بارت جانسون ، استاد معماری منظر ، دانشگاه اورگان
آتش سوزی در جنگل کوهستانی گرم و خشک در 4 آگوست شهر گلدن راش گرین ویل ، کالیفرنیا را فرا گرفت ...
چین می تواند به اهداف انرژی و آب و هوایی برسد که به زغال سنگ محدود می شود
چین می تواند به اهداف انرژی و آب و هوایی برسد که به زغال سنگ محدود می شود
by آلوین لین
در اجلاس آب و هوا رهبر در ماه آوریل ، شی جین پینگ متعهد شد که چین "به شدت قدرت زغال سنگ را کنترل خواهد کرد ...
آب آبی احاطه شده با چمن سفید مرده
نقشه 30 سال ذوب برف شدید در سراسر ایالات متحده را ردیابی می کند
by میکایلا میس-آریزونا
نقشه جدیدی از رویدادهای شدید ذوب برف در 30 سال گذشته فرآیندهایی را که باعث ذوب سریع می شوند ، روشن می کند.
در حالی که آتش نشانان در کنار جاده ای پارک کرده اند به آسمان نارنجی نگاه می کنند ، یک هواپیما ضد آتش قرمز را روی آتش می اندازد
مدل پیش بینی آتش سوزی 10 ساله و سپس کاهش تدریجی را پیش بینی می کند
by هانا هیکی-یو واشنگتن
نگاهی به آینده آتش سوزی درازمدت پیش بینی می کند که یک آتش سوزی در حدود یک دهه آغاز شود ،…

 دریافت آخرین با ایمیل

مجله هفتگی الهام روزانه

نگرش جدید - امکانات جدید

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | بازار داخلی
کپی رایت © 1985 - 2021 InnerSelf انتشارات. همه حقوق محفوظ است.