Атлантический океан приближается к переломному моменту: как только тающие ледники перекроют Гольфстрим, мы увидим экстремальное изменение климата в течение десятилетий, показывает исследование.

Суперштормы, резкие изменения климата и замерзший во льду Нью-Йорк.Именно так выглядит голливудский блокбастер «Послезавтра» изобразил резкое прекращение циркуляции Атлантического океана и катастрофические последствия.

Хотя видение Голливуда было чрезмерным, фильм 2004 года поднял серьезный вопрос:Если глобальное потепление остановит Атлантическую меридиональную опрокидывающую циркуляцию, которая имеет решающее значение для переноса тепла из тропиков в северные широты, насколько резкими и серьезными будут изменения климата?

Спустя двадцать лет после выхода фильма мы знаем гораздо больше о циркуляции Атлантического океана.Приборы развернуты в океане с 2004 г. показать, что циркуляция Атлантического океана имеет заметно замедлился за последние два десятилетия, возможно, к своему самое слабое государство почти за тысячелетие.Исследования также показывают, что циркуляция достигла опасный переломный момент в прошлое что привело его в стремительный, неостановимый упадок, и что это может снова достичь этого переломного момента по мере того, как планета нагревается, а ледники и ледяные щиты тают.

В новом исследовании с использованием климатических моделей Земли последнего поколения мы моделировали поток пресной воды до тех пор, пока циркуляция океана не достигла переломного момента.

Результаты показали, что кровообращение может полностью закроется в течение столетия достижения переломного момента и что он движется в этом направлении.Если это произойдет, средние температуры упадут на несколько градусов в Северной Америке, некоторых частях Азии и Европы, и люди столкнутся с серьезными и каскадными последствиями по всему миру.

Мы также обнаружили основанный на физике сигнал раннего предупреждения, который может предупредить мир, когда циркуляция Атлантического океана приближается к переломному моменту.

Океанский конвейер

Океанские течения вызываются ветрами, приливами и водой. разница плотности.

В циркуляции Атлантического океана относительно теплые и соленые поверхностные воды вблизи экватора текут в сторону Гренландии.На своем пути он пересекает Карибское море, впадает в Мексиканский залив, а затем течет вдоль территории США.Восточное побережье перед пересечением Атлантики.

Это течение, также известное как Гольфстрим, приносит тепло в Европу.По мере того, как она течет на север и остывает, водная масса становится тяжелее.К тому времени, когда он достигает Гренландии, он начинает тонуть и течь на юг.Опускание воды вблизи Гренландии притягивает воду из других частей Атлантического океана, и цикл повторяется, как конвейерная лента.

Слишком много пресной воды таяние ледников и ледникового щита Гренландии может разбавить соленость воды, предотвращая ее погружение, и ослабить эту океанский конвейер.А более слабый конвейер транспорты меньше тепла на севере а также позволяет меньшему количеству тяжелой воды достигать Гренландии, что еще больше ослабляет прочность конвейерной ленты.Как только он достигнет переломный момент, он быстро отключается.

Что произойдет с климатом в переломный момент?

Существование переломного момента было впервые замечено в чрезмерно упрощенной модели циркуляции Атлантического океана в начало 1960-х годов.Сегодня больше подробные модели климата указать на продолжение замедление прочности конвейерной ленты в условиях изменения климата.Однако резкое прекращение циркуляции Атлантического океана казалось, отсутствовал в этих климатических моделях.

Вот тут-то и начинается наше исследование.Мы провели эксперимент с подробной климатической моделью, чтобы найти переломный момент для внезапного отключения путем медленного увеличения поступления пресной воды.

Мы обнаружили, что как только ситуация достигает переломного момента, конвейер останавливается в течение 100 лет.Перенос тепла на север сильно сокращается, что приводит к резким изменениям климата.

Результат:Опасный холод на Севере

Регионы, находящиеся под влиянием Гольфстрима, получают значительно меньше тепла когда кровообращение прекращается.Это охлаждает Североамериканский и Европейский континенты на несколько градусов.

Европейский климат гораздо больше подвержен влиянию Гольфстрима, чем другие регионы.В нашем эксперименте это означало, что некоторые части континента менялись со скоростью более 5 градусов по Фаренгейту (3 градуса по Цельсию) за десятилетие – намного быстрее, чем сегодняшнее глобальное потепление, составляющее около 0,36 F (0,2 C) за десятилетие.Мы обнаружили, что в некоторых частях Норвегии температура может упасть более чем на 36 F (20 C).С другой стороны, регионы Южного полушария потеплеют на несколько градусов.

Эти температурные изменения развиваются в течение примерно 100 лет.Это может показаться долгим сроком, но в типичных климатических масштабах времени это происходит резко.

Остановка конвейерной ленты также повлияет на уровень моря и характер осадков, что может подтолкнуть другие экосистемы ближе к переломному моменту.Например, тропические леса Амазонки уязвимы к уменьшение количества осадков.Если ее лесная экосистема превратится в пастбища, переход будет высвобождать углерод в атмосферу и привести к потере ценного поглотителя углерода, что еще больше ускорит изменение климата.

Атлантическая циркуляция имеет значительно замедлился в далеком прошлом.В течение ледниковые периоды Когда ледяные щиты, покрывавшие большую часть планеты, таяли, приток пресной воды замедлил циркуляцию в Атлантике, вызвав огромные колебания климата.

Итак, когда же мы увидим этот переломный момент?

Большой вопрос – когда атлантическая циркуляция достигнет переломного момента – остается без ответа.Наблюдения не проводятся достаточно далеко, чтобы дать четкий результат.Хотя недавнее исследование показало, что конвейерная лента быстро приближается к переломному моменту, Возможно, в течение нескольких лет этот статистический анализ сделал несколько предположений, которые порождают неопределенность.

Вместо этого мы смогли разработать физически обоснованный и наблюдаемый сигнал раннего предупреждения, включающий перенос солености на южной границе Атлантического океана.Как только порог будет достигнут, переломный момент, вероятно, наступит через одно-четыре десятилетия.

Климатические воздействия, выявленные в нашем исследовании, подчеркивают серьезность такого резкого обрушения конвейерной ленты.Изменения температуры, уровня моря и количества осадков серьезно повлияют на общество. климатические изменения невозможно остановить в масштабах человеческого времени.

Может показаться нелогичным беспокоиться о сильном холоде по мере нагревания планеты, но если основная циркуляция Атлантического океана прекратится из-за слишком большого количества талой воды, это риск.

Эта статья была обновлена ​​2 февраля.11, 2024, чтобы исправить опечатку:Эксперимент показал, что температура в некоторых частях Европы меняется более чем на 5 F за десятилетие.