stringtranslate.com

Северо-Атлантическое течение

Северо-Атлантическое течение является первым звеном Северо-Атлантического субполярного круговорота.

Североатлантическое течение ( САТ ) , также известное как Североатлантический дрейф и Североатлантическое морское движение , представляет собой мощное теплое западное пограничное течение в Атлантическом океане , которое продолжает Гольфстрим на северо-восток. [1]

Характеристики

САК берет начало там, где Гольфстрим поворачивает на север у Юго-Восточного Ньюфаундлендского поднятия, подводного хребта, который тянется на юго-восток от Большой банки Ньюфаундленда . САК течет на северо-восток от Большой банки, от 40° с. ш. до 51° с. ш., прежде чем резко повернуть на восток, чтобы пересечь Атлантику. Он переносит больше теплой тропической воды в северные широты, чем любое другое пограничное течение; более 40  Св (40 миллионов м 3 /с; 1,4 миллиарда куб. футов/с) на юге и 20 Св (20 миллионов м 3 /с; 710 миллионов куб. футов/с), когда он пересекает Срединно-Атлантический хребет . Он достигает скорости 2 узла (3,7 км/ч; 2,3 мили/ч; 1,0 м/с) вблизи побережья Северной Америки . Направляемый топографией, САХ сильно извивается, но в отличие от извилин Гольфстрима, извилины САХ остаются стабильными, не распадаясь на водовороты. [1]

Более холодные части Гольфстрима поворачивают на север около «хвоста» Гранд-Бэнкс на 50° з.д., где Азорское течение ответвляется, чтобы течь к югу от Азорских островов . Оттуда САК течет на северо-восток, к востоку от Фламандского мыса (47° с.ш., 45° з.д.). Приближаясь к Срединно-Атлантическому хребту, он затем поворачивает на восток и становится намного шире и более размытым. Затем он разделяется на более холодную северо-восточную ветвь и более теплую восточную ветвь. Поскольку более теплая ветвь поворачивает на юг, большая часть субтропического компонента Гольфстрима отклоняется на юг, и, как следствие, Северная Атлантика в основном снабжается субполярными водами, включая вклад Лабрадорского течения , рециркулирующего в САК на 45° с.ш. [2]

К западу от континентальной Европы оно разделяется на две основные ветви. Одна ветвь идет на юго-восток, становясь Канарским течением , проходя через северо-запад Африки и поворачивая на юго-запад. Другая основная ветвь продолжается на север вдоль побережья северо-западной Европы . Другие ветви включают течение Ирмингера и Норвежское течение . Под воздействием глобальной термохалинной циркуляции Северо-Атлантическое течение является частью ветрового течения Гольфстрим, которое идет дальше на восток и север от побережья Северной Америки через Атлантику в Северный Ледовитый океан .

Североатлантическое течение, вместе с Гольфстримом, имеют давнюю репутацию значительного влияния на потепление европейского климата. Однако, основной причиной различий в зимнем климате между Северной Америкой и Европой, по-видимому, являются ветры, а не океанские течения (хотя течения действительно оказывают влияние на очень высоких широтах, предотвращая образование морского льда ). [3]

Изменение климата

Смоделированное потепление 21 века в рамках сценария «промежуточного» изменения климата (вверху). Потенциальный коллапс субполярного круговорота в этом сценарии (в середине). Коллапс всего AMOC (внизу).

В отличие от AMOC , наблюдения за оттоком Лабрадорского моря не выявили отрицательной тенденции с 1997 по 2009 год [4], а конвекция Лабрадорского моря начала усиливаться в 2012 году, достигнув нового максимума в 2016 году. [5] По состоянию на 2022 год тенденция усиления конвекции Лабрадорского моря, по-видимому, сохраняется и связана с наблюдаемым увеличением первичной продукции морской среды . [6] Тем не менее, 150-летний набор данных показывает, что даже эта недавно усилившаяся конвекция аномально слаба по сравнению с ее исходным состоянием. [7]

Некоторые климатические модели указывают на то, что глубокая конвекция в морях Лабрадор - Ирмингер может разрушиться при определенных сценариях глобального потепления , что затем разрушит всю циркуляцию в Северном субполярном круговороте . Считается, что она вряд ли восстановится, даже если температура вернется к более низкому уровню, что делает ее примером точки невозврата климата. Это приведет к быстрому охлаждению, что повлияет на экономические секторы, сельское хозяйство, водные ресурсы и управление энергетикой в ​​Западной Европе и на Восточном побережье США. [8] Фрайка-Уильямс и др. 2017 г. отметили, что недавние изменения в охлаждении субполярного круговорота, высокие температуры в субтропиках и прохладные аномалии над тропиками увеличили пространственное распределение меридионального градиента температур поверхности моря , что не отражается в индексе АМО . [9]

Исследование 2021 года показало, что этот коллапс происходит только в четырех моделях CMIP6 из 35 проанализированных. Однако только 11 моделей из 35 могут имитировать Североатлантическое течение с высокой степенью точности, и это включает все четыре модели, которые имитируют коллапс субполярного круговорота. В результате исследование оценило риск резкого похолодания над Европой, вызванного коллапсом течения, в 36,4%, что ниже вероятности в 45,5%, оцененной предыдущим поколением моделей [10]. В 2022 году в статье было высказано предположение, что предыдущее нарушение субполярного круговорота было связано с Малым ледниковым периодом . [11]

Обзорное исследование журнала Science Magazine 2022 года о переломных моментах климата отметило, что в сценариях, где эта конвекция разрушается, она, скорее всего, будет вызвана 1,8 градусами глобального потепления. Однако различия в моделях означают, что требуемое потепление может быть всего 1,1 градуса или максимум 3,8 градуса. После запуска крах течения, скорее всего, займет 10 лет от начала до конца, с диапазоном от 5 до 50 лет. По оценкам, потеря этой конвекции снизит глобальную температуру до 0,5 градуса, в то время как средняя температура в некоторых регионах Северной Атлантики снизится примерно на 3 градуса. Также есть существенные последствия для региональных осадков . [12] [13] Исследование 2023 года предупреждает, что крах может произойти уже к середине столетия. [14]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ ab Rossby 1996, Аннотация
  2. ^ Лозье, Оуэнс и Карри 1995, Тираж: рис. 10 и 11, стр. 20–22
  3. ^ Сигер и др. 2002, Аннотация
  4. ^ Фишер, Юрген; Висбек, Мартин; Зантопп, Райнер; Нунес, Нуно (31 декабря 2010 г.). «Межгодовая и десятилетняя изменчивость оттока из Лабрадорского моря». Geophysical Research Letters . 37 (24): 3204–3210. Bibcode : 2010GeoRL..3724610F. doi : 10.1029/2010GL045321 . S2CID  54768522.
  5. ^ Яшаяев, Игорь; Лодер, Джон У. (8 декабря 2016 г.). «Дальнейшая интенсификация глубокой конвекции в море Лабрадор в 2016 г.». Geophysical Research Letters . 44 (3): 1429–1438. doi : 10.1002/2016GL071668 . S2CID  133577687.
  6. ^ Тесдал, Ян-Эрик; Даклоу, Хью В.; Гоес, Жоаким И.; Яшаяев, Игорь (август 2022 г.). «Недавнее обогащение питательными веществами и высокая биологическая продуктивность в море Лабрадор связаны с усилением зимней конвекции». Geophysical Research Letters . 44 (3): 102848. Bibcode : 2022PrOce.20602848T. doi : 10.1016/j.pocean.2022.102848 . S2CID  249977465.
  7. ^ Thornalley, David JR; et al. (11 апреля 2018 г.). «Аномально слабая конвекция в море Лабрадор и опрокидывание Атлантики за последние 150 лет». Nature . 556 (7700): 227–230. Bibcode :2018Natur.556..227T. doi :10.1038/s41586-018-0007-4. PMID  29643484. S2CID  4771341 . Получено 3 октября 2022 г. .
  8. ^ Сгубин и др. (2017). «Резкое похолодание над Северной Атлантикой в ​​современных климатических моделях». Nature Communications . 8 . doi :10.1038/ncomms14375. PMC 5330854 . PMID  28198383. 
  9. ^ Элеанор Фрайка-Уильямс; Клоди Болье; Орели Дюше (2017). «Возникающий отрицательный индекс Атлантического мультидекадного колебания, несмотря на теплые субтропики». Scientific Reports . 7 (1): 11224. Bibcode :2017NatSR...711224F. doi :10.1038/s41598-017-11046-x. PMC 5593924 . PMID  28894211. 
  10. ^ Swingedouw, Didier; Bily, Adrien; Esquerdo, Claire; Borchert, Leonard F.; Sgubin, Giovanni; Mignot, Juliette; Menary, Matthew (2021). «О риске резких изменений в североатлантическом субполярном круговороте в моделях CMIP6». Annals of the New York Academy of Sciences . 1504 (1): 187–201. Bibcode : 2021NYASA1504..187S. doi : 10.1111/nyas.14659. hdl : 10447/638022 . PMID  34212391. S2CID  235712017.
  11. ^ Ареллано-Нава, Беатрис; Халлоран, Пол Р.; Болтон, Крис А.; Скурс, Джеймс; Батлер, Пол Г.; Рейнольдс, Дэвид Дж.; Лентон, Тимоти (25 августа 2022 г.). «Дестабилизация субполярной Северной Атлантики до Малого ледникового периода». Nature Communications . 13 (1): 5008. Bibcode :2022NatCo..13.5008A. doi :10.1038/s41467-022-32653-x. PMC 9411610 . PMID  36008418. 
  12. ^ Армстронг Маккей, Дэвид; Абрамс, Джесси; Винкельманн, Рикарда; Сакшевски, Борис; Лориани, Сина; Фетцер, Инго; Корнелл, Сара; Рокстрём, Йохан; Стааль, Ари; Лентон, Тимоти (9 сентября 2022 г.). «Глобальное потепление, превышающее 1,5 °C, может спровоцировать несколько переломных моментов в климате». Science . 377 (6611): eabn7950. doi :10.1126/science.abn7950. hdl : 10871/131584 . ISSN  0036-8075. PMID  36074831. S2CID  252161375.
  13. ^ Армстронг Маккей, Дэвид (9 сентября 2022 г.). «Глобальное потепление свыше 1,5°C может спровоцировать несколько переломных моментов климата – объяснение статьи». climatetippingpoints.info . Получено 2 октября 2022 г.
  14. ^ Дитлевсен, Питер; Дитлевсен, Сюзанна (25 июля 2023 г.). «Предупреждение о предстоящем крахе Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции». Nature . 14 (1): 4254. arXiv : 2304.09160 . doi :10.1038/s41467-023-39810-w. PMID  37491344.

Ссылки

Внешние ссылки