stringtranslate.com

Опрокидывающая циркуляция Южного океана

Схематический обзор опрокидывающей циркуляции Южного океана. Стрелки указывают направление движения воды. Нижняя ячейка циркуляции изображена стрелками апвеллинга к югу от Антарктического циркумполярного течения (АКТ) и образованием антарктических придонных вод подо морским льдом Антарктиды в результате потери плавучести. Верхняя ячейка изображена стрелками апвеллинга к северу от АКК и образованием более легкой антарктической промежуточной воды в результате увеличения плавучести к северу от АКК.

Опрокидывающая циркуляция Южного океана (иногда называемая Южной меридиональной опрокидывающей циркуляцией (SMOC) [1] или антарктической опрокидывающей циркуляцией ) — это южная половина глобальной термохалинной циркуляции , которая соединяет различные водные бассейны по всему Мировому океану . Его более известный северный аналог — Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (АМОК). Эта циркуляция происходит, когда определенные течения отправляют теплую, насыщенную кислородом и бедную питательными веществами воду в глубокие глубины океана ( нисходящий поток ), в то время как холодная, богатая питательными веществами вода с ограниченным содержанием кислорода движется вверх (или поднимается вверх ) в определенных точках. Термохалинная циркуляция переносит по планете не только огромные объемы теплой и холодной воды, но также растворенный кислород , растворенный органический углерод и другие питательные вещества , такие как железо . [2] Таким образом, обе половины циркуляции оказывают большое влияние на энергетический баланс Земли и океанический углеродный цикл и, таким образом, играют важную роль в климатической системе Земли . [3] [4]

Сама опрокидывающая циркуляция Южного океана состоит из двух частей: верхней и нижней ячейки. Меньшая верхняя ячейка сильнее всего подвержена влиянию ветров из-за ее близости к поверхности, тогда как поведение более крупной нижней ячейки определяется температурой и соленостью придонных вод Антарктики . [5] Прочность обеих половин за последние десятилетия претерпела существенные изменения: поток верхней ячейки увеличился на 50-60% с 1970-х годов, а нижней ячейки ослабился на 10-20%. [6] [3] Отчасти это произошло из-за естественного цикла междесятилетних тихоокеанских колебаний , [7] [8] , но изменение климата также сыграло существенную роль в обеих тенденциях, поскольку оно изменило погодные условия южного кольцевого режима. , [9] [7], в то время как массовый рост содержания тепла в Южном океане [10] увеличил таяние антарктических ледниковых щитов , и эта пресная талая вода разбавляет соленую придонную воду Антарктики. [11] [12]

По мере ослабления образования плотных и холодных вод у побережья и усиления потока теплых вод к берегу, поверхностные воды все реже опускаются вниз и смешиваются с нижними слоями. [13] Следовательно, стратификация океана увеличивается. [6] [3] Одно исследование предполагает, что при наихудшем сценарии изменения климата к 2050 году циркуляция потеряет половину своей силы , [14] с последующими большими потерями. [15] Это замедление будет иметь важные последствия для глобального климата из-за силы Южного океана как глобального поглотителя углерода и тепла. Например, глобальное потепление достигнет 2 °C (3,6 °F) во всех сценариях, при которых выбросы парниковых газов не будут значительно снижены, но точный год зависит от состояния циркуляции больше, чем от любого другого фактора, кроме общих выбросов. [16]

Палеоклиматические данные показывают, что раньше вся циркуляция сильно ослабла или полностью разрушилась: некоторые предварительные исследования показывают, что такой коллапс может стать вероятным, как только глобальное потепление достигнет уровней между 1,7 ° C (3,1 ° F) и 3 ° C (5,4 ° F). Однако здесь гораздо меньше уверенности, чем в оценках большинства других переломных моментов климатической системы . [16] Даже если коллапс циркуляции начнется в ближайшем будущем, он вряд ли завершится примерно до 2300 года. [1] Аналогичным образом, такие последствия, как сокращение количества осадков в Южном полушарии с соответствующим увеличением количества осадков в Северном или Ожидается, что сокращение рыболовства в Южном океане с потенциальным коллапсом некоторых морских экосистем будет происходить в течение нескольких столетий. [15]

Динамика

Трехмерное изображение североатлантического глубоководного апвеллинга в бассейне Южного океана, который замыкает связь между Атлантической и южной циркуляцией и происходит по определенным путям с ограниченным перемешиванием. [17]

Опрокидывающая циркуляция Южного океана состоит из двух ячеек Южного океана, движение которых осуществляется за счет апвеллинга и даунвеллинга . Апвеллинг в верхней ячейке связан со среднеглубинными водами, выносимыми на поверхность, тогда как апвеллинг в нижней ячейке связан с пресными и глубинными водами вокруг Антарктиды. Около 27 ± 7 Свердруп (Св) глубоких водозаборных скважин до поверхности в Южном океане. Эта поднимающаяся вода частично трансформируется в более легкую и более плотную воду, соответственно 22 ± 4 Св и 5 ± 5 Св. Плотность этих вод изменяется под воздействием потоков тепла и плавучести, что приводит к апвеллингу в верхней ячейке и опусканию в нижней ячейке. [5]

Южный океан играет ключевую роль в закрытии атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции, компенсируя североатлантический даунвеллинг апвеллингом североатлантических глубоководных вод и соединяя внутренний океан с поверхностью. Этот апвеллинг вызван сильными западными ветрами, дующими над АЦК. [4] [17] Наблюдения показывают, что примерно 80 процентов мировых глубинных вод поднимается вверх в Южном океане. [18] Циркуляция — медленный процесс: например, подъем глубоководных вод Северной Атлантики с глубин 1000–3500 м (3281–11483 футов) к поверхностному перемешанному слою занимает 60–90 лет только для половины водной массы. , а некоторое количество воды поднимается на поверхность более столетия. [17]

Верхняя ячейка

Верхняя ячейка приводится в движение потоком, создаваемым ветром, возникающим в результате западных ветров , который выносит воду из Циркумполярной глубокой воды (ЦГВ) на поверхность. [19] Зональное ветровое напряжение вызывает апвеллинг вблизи полюса и даунвеллинг на экваторе из-за зонального максимума приземного ветра. Эта циркуляция, вызванная ветром, также называется ячейкой Дикона и действует для переворачивания воды, поддерживая поток теплового ветра Антарктического циркумполярного течения (АКТ) и создавая хранилище потенциальной энергии. Этот верхний клеточный процесс также известен как транспорт Экмана . [4]

Меридиональный опрокидывающий поток направлен с севера на юг в глубоких водах и с юга на север у поверхности океана. На поверхности глубокие воды подвергаются воздействию атмосферы и поверхностных сил плавучести . В верхней ячейке происходит суммарный прирост плавучести за счет распреснения воды, вызванного осадками, и таяния морского льда в летний период (в Южном полушарии). Благодаря этому увеличению плавучести вода превращается в более легкую и менее плотную, такую ​​как вода субантарктического режима (SAMW) и промежуточная вода Антарктики (AAIW). Около 22 ± 4 Зв общего количества восходящей воды в опрокидывающей циркуляции преобразуется в более легкие воды в верхней ячейке. Процесс опрокидывания поверхностей плотности уравновешивается бароклинной неустойчивостью тепловых ветровых потоков. Эта нестабильность сглаживает поверхности плотности и перенос к полюсам, что приводит к энергичным, зависящим от времени вихревым движениям. Потенциальная энергия ветровой циркуляции затем выравнивается вихрями. [5]

Парадокс отсутствия смешивания

Парадокс отсутствия смешивания предполагает, что плотная вода поднимается вверх через термоклин, закрывая циркуляцию. Для этого необходимо вертикальное перемешивание в термоклине, чего не наблюдается. [20] Вместо этого плотная вода из областей опускания возвращалась на поверхность почти адиабатическим путем вдоль изопикн плотности, о чем уже писал Харальд Свердруп (океанограф) . [21]

Нижняя ячейка

Роль сезонной талой воды антарктического ледникового щита в обеспечении циркуляции нижних ячеек. [5]

Нижняя ячейка обусловлена ​​потоками пресной воды, где важную роль играют образование и таяние морского льда. [5] Образование морского льда сопровождается отторжением рассола , что приводит к повышению солености и плотности воды и, следовательно, к потере плавучести. Когда лед тает, происходит приток пресной воды и ее воздействие на атмосферу. Если вода превращается в лед, в воде больше соли и меньше воздействия атмосферы. Из-за сезонных колебаний плавучесть увеличивается летом и теряется зимой. Эта холодная и плотная вода, наполненная солью, называется плотной шельфовой водой (DSW). DSW затем преобразуется в антарктические придонные воды (AABW), берущие свое начало в море Росса , море Уэдделла и вдоль восточного побережья Антарктиды. В нижней ячейке циркуляции Южного океана формируется около 5-5 Св ААДВ, что составляет около трети от общего образования ААДВ. [22] [23] [24]

Глобальный углеродный цикл

В 1990-е и 2000-е годы концентрация растворенного органического углерода на поверхности снижалась, поскольку его большее количество выбрасывалось на глубину посредством циркуляции. Однако в 2010-х годах ослабление циркуляции переместило меньше углерода вниз, и его концентрация по поверхности начала увеличиваться. [25]

Океан обычно находится в равновесии с концентрацией углекислого газа в атмосфере . Увеличение содержания CO 2 в атмосфере после промышленной революции превратило океаны в чистый поглотитель углерода , и они поглощают около 25% антропогенных выбросов. [26] Из всех океанов Южный океан играет наибольшую роль в поглощении углерода, а сам по себе на него приходится около 40%. [27] [28] [29] В 2000-х годах некоторые исследования показали, что вызванные климатом изменения ветров в Южном полушарии уменьшают количество поглощенного им углерода, [30] но последующие исследования показали, что этот поглотитель углерода был даже сильнее, чем предполагалось. ранее - примерно на 14-18%. [27] [28] Циркуляция океана очень важна для этого процесса, поскольку она выносит на поверхность глубокую воду, которой не было на протяжении веков и поэтому раньше она не контактировала с антропогенными выбросами. Таким образом, концентрация растворенного углерода в глубоких водах намного ниже, чем в современных поверхностных водах, и они поглощают гораздо больше углерода, прежде чем он будет перенесен обратно на глубину посредством нисходящего потока. [31] [25]

С другой стороны, регионы, где глубокие теплые циркумполярные богатые углеродом воды выносятся на поверхность в результате апвеллинга, выделяют CO 2 в атмосферу, частично компенсируя эффект поглощения углерода опрокидывающейся циркуляцией. [32] Кроме того, океанский апвеллинг выносит минеральные питательные вещества, такие как железо, из глубин на поверхность, которые затем потребляются фитопланктоном и позволяют им увеличивать свою численность, увеличивая первичную продукцию океана и увеличивая поглощение углерода за счет усиления фотосинтеза . [2] В то же время нисходящая циркуляция перемещает большую часть мертвого фитопланктона и других органических веществ на глубину, прежде чем они смогут разложиться на поверхности и выпустить CO 2 обратно в атмосферу. Этот так называемый биологический насос настолько важен, что полностью абиотический Южный океан, где этот насос отсутствовал бы, также был бы чистым источником CO 2 . [29]

Последствия изменения климата

Даже при самом интенсивном сценарии изменения климата, который в настоящее время считается маловероятным, [33] [34] Южный океан будет продолжать функционировать как сильный поглотитель в 21 веке и поглощать все большее количество углекислого газа (слева) и жара (средняя). Однако на каждый дополнительный градус потепления потребуется меньшая доля тепла, чем сейчас (справа) [10] , а также меньшая доля выбросов. [35]

Поскольку антропогенные выбросы парниковых газов вызывают усиление потепления, одним из наиболее заметных последствий изменения климата для океанов является увеличение содержания тепла в океане , на долю которого с 1971 года приходится более 90% общего глобального нагрева. [36] С 2005 года от 67% до 98% этого увеличения пришлось на Южный океан . [9] В Западной Антарктиде температура в верхнем слое океана повысилась на 1 °C (1,8 °F) с 1955 года, а Антарктическое циркумполярное течение (АКТ) также нагревается быстрее, чем в среднем по миру. [37] Это потепление напрямую влияет на поток теплых и холодных водных масс, которые составляют опрокидывающую циркуляцию, а также оказывает негативное воздействие на морской ледяной покров в Южном полушарии (который обладает высокой отражающей способностью и поэтому повышает альбедо поверхности Земли). , а также баланс массы шельфовых ледников Антарктиды и периферийных ледников. [38] По этим причинам климатические модели последовательно показывают, что год, когда глобальное потепление достигнет 2 °C (3,6 °F) (неизбежно во всех сценариях изменения климата , где выбросы парниковых газов не были значительно снижены), зависит от состояния циркуляция больше, чем любой другой фактор, кроме самих выбросов. [16]

Более сильное потепление океанской воды увеличивает потери льда в Антарктиде, а также генерирует больше пресной талой воды со скоростью 1100-1500 миллиардов тонн (ГТ) в год. [38] : 1240  Талая вода Антарктического ледникового щита затем смешивается обратно с Южным океаном, делая его воду более свежей. [39] Это распреснение Южного океана приводит к усилению стратификации и стабилизации его слоев, [40] [38] : 1240  , и это оказывает самое большое влияние на долгосрочные свойства циркуляции Южного океана. [14] Эти изменения в Южном океане вызывают ускорение циркуляции верхних клеток, ускоряя течение основных течений, [41] в то время как циркуляция нижних клеток замедляется, поскольку она зависит от сильно соленой придонной воды Антарктики , которая уже Судя по всему, он заметно ослаб в результате потепления, несмотря на ограниченное восстановление в 2010-х годах. [11] [42] [43] [38] : 1240  С 1970-х годов верхняя ячейка укрепилась на 3-4 свердрупа (Зв; представляет поток 1 млн куб. м в секунду), или 50-60% ее потока, тогда как нижняя ячейка ослабла на аналогичную величину, но из-за ее большего объема эти изменения представляют собой ослабление на 10-20%. [6] [3] Однако они не были полностью вызваны изменением климата, поскольку естественный цикл междесятилетних тихоокеанских колебаний также сыграл важную роль. [7] [8]

С 1970-х годов верхняя ячейка кровообращения усилилась, а нижняя – ослабла. [3]

Кроме того, основной контролирующей моделью климата внетропического южного полушария является Южный кольцевой режим (SAM), который все больше и больше лет находится в своей положительной фазе из-за изменения климата (а также последствий истощения озонового слоя ), что означает дальнейшее потепление и увеличение количества осадков над океаном из-за более сильных западных ветров , что еще больше освежает Южный океан. [9] [38] : 1240  Климатические модели в настоящее время расходятся во мнениях относительно того, будет ли циркуляция Южного океана продолжать реагировать на изменения в SAM так, как это происходит сейчас, или она в конечном итоге приспособится к ним. По состоянию на начало 2020-х годов их лучшая оценка с ограниченной уверенностью заключается в том, что нижняя ячейка будет продолжать ослабевать, в то время как верхняя ячейка может укрепиться примерно на 20% в течение XXI века. [38] Ключевой причиной неопределенности является плохое и непоследовательное представление стратификации океана даже в моделях CMIP6 — самом совершенном поколении, доступном на начало 2020-х годов. [10] Кроме того, наибольшую долгосрочную роль в состоянии циркуляции играет талая вода Антарктики, [14] и потеря антарктического льда долгое время была наименее определенным аспектом прогнозов будущего повышения уровня моря . [44]

Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что придонная вода Антарктики требует температурного диапазона, близкого к нынешним условиям, чтобы быть в полной мере. Во время последнего ледникового максимума (холодного периода) оно было слишком слабым, чтобы вытекать из моря Уэдделла , и опрокидывающая циркуляция была намного слабее, чем сейчас. Он также был слабее в более теплые периоды, чем сейчас. [45]

Аналогичные процессы происходят с атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляцией (АМОК), на которую также влияют потепление океана и потоки талой воды с сокращающегося ледникового щита Гренландии . [46] Вполне возможно, что обе циркуляции могут не просто продолжать ослабевать в ответ на усиление потепления и опреснения, но в конечном итоге полностью перейдут в гораздо более слабое состояние, причем таким образом, который будет трудно повернуть вспять и который станет примером переломных моментов в климатическая система . [16] Существуют палеоклиматические свидетельства того, что опрокидывающая циркуляция была значительно слабее, чем сейчас, в прошлые периоды, которые были как теплее, так и холоднее, чем сейчас. [45] Однако в Южном полушарии проживает лишь 10% населения мира, а опрокидывающей циркуляции Южного океана исторически уделялось гораздо меньше внимания, чем АМОК. Следовательно, хотя многочисленные исследования были направлены на оценку точного уровня глобального потепления, которое может привести к коллапсу АМОК, временных рамок, в течение которых может произойти такой коллапс, и региональных последствий, которые он может вызвать, существует гораздо меньше аналогичных исследований для опрокидывания Южного океана. Тираж на начало 2020-х годов. Было предположение, что его коллапс может произойти при температуре от 1,7 ° C (3,1 ° F) до 3 ° C (5,4 ° F), но эта оценка гораздо менее точна, чем для многих других переломных моментов. [16]

Последствия опрокидывающего коллапса циркуляции Южного океана также изучены менее тщательно, хотя ученые ожидают, что они будут проявляться в течение нескольких столетий. Ярким примером является потеря питательных веществ из придонных вод Антарктики, что снижает продуктивность океана и, в конечном итоге, состояние рыболовства в Южном океане , что потенциально может привести к исчезновению некоторых видов рыб и коллапсу некоторых морских экосистем . [15] Снижение продуктивности морской среды также будет означать, что океан поглощает меньше углерода (хотя и не в 21 веке [10] ), что может усилить окончательное долгосрочное потепление в ответ на антропогенные выбросы (таким образом повышая общую чувствительность климата ) и /или продлить время, в течение которого потепление сохраняется, прежде чем оно начнет замедляться в геологических временных масштабах. [1] Также ожидается уменьшение количества осадков в странах Южного полушария , таких как Австралия , с соответствующим увеличением количества осадков в Северном полушарии . Однако упадок или полный крах AMOC будет иметь схожие, но противоположные последствия, и до определенного момента они будут противодействовать друг другу. Оба воздействия будут также иметь место наряду с другими последствиями изменения климата для круговорота воды и воздействия изменения климата на рыболовство . [15]

Рекомендации

  1. ^ abc Лю, Ю.; Мур, Дж. К.; Примо, Ф.; Ван, WL (22 декабря 2022 г.). «Снижение поглощения CO2 и растущая секвестрация питательных веществ из-за замедления опрокидывающейся циркуляции». Природа Изменение климата . 13 : 83–90. дои : 10.1038/s41558-022-01555-7. ОСТИ  2242376. S2CID  255028552.
  2. ^ аб Шайн, Кейси М.С.; Альдеркамп, Анн-Карлин; ван Дейкен, Герт; Герринга, Лоес Дж.А.; Сержи, Сара; Лаан, Патрик; ван Харен, Ганс; ван де Полл, Виллем Х.; Арриго, Кевин Р. (22 февраля 2021 г.). «Массовое цветение фитопланктона Южного океана, питаемое железом возможного гидротермального происхождения». Природные коммуникации . 12 (1): 1211. Бибкод : 2021NatCo..12.1211S. дои : 10.1038/s41467-021-21339-5. ПМК 7900241 . ПМИД  33619262. 
  3. ^ abcde «Ученые NOAA обнаруживают изменение меридиональной опрокидывающей циркуляции в Южном океане». НОАА . 29 марта 2023 г.
  4. ^ abc Маршалл, Джон; Спир, Кевин (26 февраля 2012 г.). «Закрытие меридиональной опрокидывающей циркуляции из-за апвеллинга Южного океана». Природа Геонауки . 5 (3): 171–180. Бибкод : 2012NatGe...5..171M. дои : 10.1038/ngeo1391.
  5. ^ abcde Пелличеро, Виолен; Салле, Жан-Батист; Чепмен, Кристофер С.; Даунс, Стефани М. (3 мая 2018 г.). «Меридиональное переворачивание южного океана в секторе морского льда вызвано потоками пресной воды». Природные коммуникации . 9 (1): 1789. Бибкод : 2018NatCo...9.1789P. дои : 10.1038/s41467-018-04101-2. ПМЦ 5934442 . ПМИД  29724994. 
  6. ^ abc Ли, Санг-Ки; Лампкин, Рик; Гомес, Фабиан; Йегер, Стивен; Лопес, Хосмей; Такглис, Филиппос; Донг, Шенфу; Агиар, Уилтон; Ким, Донмин; Бэрингер, Молли (13 марта 2023 г.). «Вызванные деятельностью человека изменения в глобальной меридиональной опрокидывающей циркуляции возникают из Южного океана». Связь Земля и окружающая среда . 4 (1): 69. Бибкод : 2023ComEE...4...69L. дои : 10.1038/s43247-023-00727-3 .
  7. ^ abc Чжоу, Шэньцзе; Мейерс, Эндрю Дж.С.; Мередит, Майкл П.; Абрахамсен, Э. Повл; Холланд, Пол Р.; Сильвано, Алессандро; Салле, Жан-Батист; Остерхус, Свейн (12 июня 2023 г.). «Замедление экспорта придонных вод Антарктики, вызванное климатическими ветрами и изменениями морского льда». Природа Изменение климата . 13 : 701–709. дои : 10.1038/s41558-023-01667-8 .
  8. ^ аб Сильвано, Алессандро; Мейерс, Эндрю Дж.С.; Чжоу, Шэньцзе (17 июня 2023 г.). «Замедление глубоководного течения Южного океана может быть связано с естественным климатическим циклом, но таяние антарктических льдов по-прежнему вызывает беспокойство». Разговор .
  9. ^ abc Стюарт, К.Д.; Хогг, А. МакК.; Англия, Миннесота; Во, DW (2 ноября 2020 г.). «Реакция опрокидывающей циркуляции Южного океана на экстремальные условия южного кольцевого режима». Письма о геофизических исследованиях . 47 (22): e2020GL091103. Бибкод : 2020GeoRL..4791103S. дои : 10.1029/2020GL091103. hdl : 1885/274441 . S2CID  229063736.
  10. ^ abcd Буржуа, Тимоти; Горис, Надин; Швингер, Йорг; Чипутра, Джерри Ф. (17 января 2022 г.). «Стратификация ограничивает будущее поглощение тепла и углерода в Южном океане между 30 ° и 55 ° ю.ш.». Природные коммуникации . 13 (1): 340. Бибкод : 2022NatCo..13..340B. дои : 10.1038/s41467-022-27979-5. ПМЦ 8764023 . ПМИД  35039511. 
  11. ^ аб Сильвано, Алессандро; Ринтул, Стивен Рич; Пенья-Молино, Беатрис; Хоббс, Уильям Ричард; ван Вейк, Эсми; Аоки, Сигэру; Тамура, Такеши; Уильямс, Гай Дарвалл (18 апреля 2018 г.). «Освежение талой ледниковой водой усиливает таяние шельфовых ледников и уменьшает образование придонных вод Антарктики». Достижения науки . 4 (4): eaap9467. doi : 10.1126/sciadv.aap9467. ПМК 5906079 . ПМИД  29675467. 
  12. ^ Рибейро, Н.; Эрраис-Боррегеро, Л.; Ринтул, СР; МакМахон, ЧР; Хинделл, М.; Харкорт, Р.; Уильямс, Дж. (15 июля 2021 г.). «Теплые измененные циркумполярные глубоководные интрузии вызывают таяние шельфового ледника и препятствуют образованию плотной шельфовой воды в заливе Винсеннес, Восточная Антарктида». Журнал геофизических исследований: Океаны . 126 (8). дои : 10.1029/2020JC016998. ISSN  2169-9275.
  13. ^ Чен, Цзя-Цзя; Сварт, Нил К.; Бидлинг, Ребекка; Ченг, Сюйхуа; Хаттерманн, Торе; Юлинг, Андре; Ли, Цянь; Маршалл, Джон; Мартин, Торге; Мюилвейк, Морвен; Полинг, Эндрю Г.; Пурих, Ариан; Смит, Инга Дж.; Томас, Макс (28 декабря 2023 г.). «Уменьшение глубокой конвекции и образования придонных вод из-за талой воды Антарктики в многомодельном ансамбле». Письма о геофизических исследованиях . 50 (24). дои : 10.1029/2023GL106492 . ISSN  0094-8276.
  14. ^ abc Ли, Цянь; Англия, Мэтью Х.; Хогг, Эндрю МакКи; Ринтул, Стивен Р.; Моррисон, Адель К. (29 марта 2023 г.). «Замедление опрокидывания глубинного океана и потепление, вызванное талой водой Антарктики». Природа . 615 (7954): 841–847. Бибкод : 2023Natur.615..841L. doi : 10.1038/s41586-023-05762-w. PMID  36991191. S2CID  257807573.
  15. ^ abcd Логан, Тайн (29 марта 2023 г.). «Знаковое исследование прогнозирует «драматические» изменения в Южном океане к 2050 году». Новости АВС .
  16. ^ abcde Лентон, ТМ; Армстронг Маккей, инспектор полиции; Лориани, С.; Абрамс, Дж. Ф.; Лейд, С.Дж.; Донж, Дж. Ф.; Милкорейт, М.; Пауэлл, Т.; Смит, СР; Зимм, К.; Бакстон, Дж. Э.; Добе, Брюс С.; Краммель, Пол Б.; Лох, Зои; Луикс, Ингрид Т. (2023). Отчет о глобальных переломных моментах 2023 (Отчет). Университет Эксетера.
  17. ^ abc Тамситт, Вероника; Дрейк, Анри Ф.; Моррисон, Адель К.; Тэлли, Линн Д.; Дюфур, Каролина О.; Грей, Элисон Р.; Гриффис, Стивен М.; Мазлофф, Мэтью Р.; Сармьенто, Хорхе Л.; Ван, Джинбо; Вейер, Уилберт (2 августа 2017 г.). «Спиральные пути глобальных глубоких вод к поверхности Южного океана». Природные коммуникации . 8 (1): 172. Бибкод : 2017NatCo...8..172T. дои : 10.1038/s41467-017-00197-0. ПМК 5541074 . ПМИД  28769035. 
  18. ^ Тэлли, Линн (2013). «Закрытие глобальной опрокидывающей циркуляции через Индийский, Тихий и Южный океаны: схемы и переносы». Океанография . 26 (1): 80–97. дои : 10.5670/oceanog.2013.07 . JSTOR  24862019.
  19. ^ Гилл, А.Э.; Грин, JSA; Симмонс, Эй Джей (1974). «Распределение энергии в крупномасштабной циркуляции океана и образовании срединно-океанических водоворотов». Глубоководные исследования и океанографические обзоры . 21 (7): 499–528. Бибкод : 1974DSRA...21..499G. дои : 10.1016/0011-7471(74)90010-2.
  20. ^ Сен-Лоран, ЖК; Ледвелл, младший; Гиртон, Дж. Б.; Тул, Дж. М. (2011). «Диапикнальное перемешивание в антарктическом циркумполярном течении». Журнал физической океанографии . 41 (1): 241–246. Бибкод : 2011JPO....41..241L. дои : 10.1175/2010JPO4557.1. hdl : 1912/4409 . S2CID  55251243.
  21. ^ Свердруп, Х.У. О вертикальной циркуляции в океане под действием ветра применительно к условиям Антарктического циркумполярного течения. Дисков. Отчет VII, 139–170 (1933).
  22. ^ Тамура, Такеши; Осима, Кей И.; Нихаши, Сохи (2008). «Картирование производства морского льда в прибрежных полыньях Антарктики». Письма о геофизических исследованиях . 35 (7). Бибкод : 2008GeoRL..35.7606T. дои : 10.1029/2007GL032903 . S2CID  128716199.
  23. ^ Уильямс, Г. и др. Придонные воды Антарктики у побережья суши Адели и Джорджа, Восточная Антарктида (140–149° в.д.). Дж. Геофиз. Рез. Океаны 115 (2010)
  24. ^ Осима, Кей И.; Фукамати, Ясуси; Уильямс, Гай Д.; Нихаши, Сохи; Роке, Фабьен; Китаде, Юджиро; Тамура, Такеши; Хирано, Дайсуке; Эрраис-Боррегеро, Лаура; Филд, Иэн; Хинделл, Марк; Аоки, Сигэру; Вакацучи, Масааки (2013). «Производство придонных вод Антарктики в результате интенсивного образования морского льда в полынье мыса Дарнли». Природа Геонауки . 6 (3): 235. Бибкод : 2013NatGe...6..235O. дои : 10.1038/ngeo1738.
  25. ^ аб Земскова, Варвара Е.; Он, Тай-Лонг; Ван, Зируи; Грисуар, Николя (13 июля 2022 г.). «Глубокая оценка десятилетних тенденций в хранении углерода в Южном океане». Природные коммуникации . 13 (1): 4056. Бибкод : 2022NatCo..13.4056Z. дои : 10.1038/s41467-022-31560-5. ПМЦ 9279406 . ПМИД  35831323. 
  26. ^ Фридлингштейн, Пьер; О'Салливан, Майкл; Джонс, Мэтью В.; и другие. (5 декабря 2023 г.). «Глобальный углеродный бюджет 2023». Данные науки о системе Земли . 15 (12): 5301–5369. doi : 10.5194/essd-15-5301-2023 . hdl : 10871/134742 .
  27. ^ аб Лонг, Мэтью С.; Стивенс, Бриттон Б.; Маккейн, Кэтрин; Суини, Колм; Килинг, Ральф Ф.; Корт, Эрик А.; Морган, Эрик Дж.; Бент, Джонатан Д.; Чандра, Навин; Шевалье, Фредерик; Коммане, Ройсин; Добе, Брюс С.; Краммель, Пол Б.; Лох, Зои; Луикс, Ингрид Т.; Манро, Дэвид; Патра, Прабир; Питерс, Воутер; Рамоне, Мишель; Рёденбек, Кристиан; Ставерт, Энн; Танс, Питер; Вофси, Стивен С. (2 декабря 2021 г.). «Сильное поглощение углерода в Южном океане очевидно по данным воздушных наблюдений». Наука . 374 (6572): 1275–1280. Бибкод : 2021Sci...374.1275L. дои : 10.1126/science.abi4355. PMID  34855495. S2CID  244841359.
  28. ^ аб Терхаар, Йенс; Фрелихер, Томас Л.; Йоос, Фортунат (28 апреля 2021 г.). «Антропогенный сток углерода в Южном океане, ограниченный соленостью поверхности моря» (PDF) . Достижения науки . 7 (18): 1275–1280. Бибкод : 2021Sci...374.1275L. дои : 10.1126/science.abi4355. PMID  34855495. S2CID  244841359.
  29. ^ Аб Хуан, Ибинь; Фассбендер, Андреа Дж.; Бушинский, Сет М. (26 апреля 2023 г.). «Производство пула биогенного углерода поддерживает поглотитель углерода в Южном океане». Труды Национальной академии наук . 120 (18): e2217909120. Бибкод : 2023PNAS..12017909H. дои : 10.1073/pnas.2217909120. ПМК 10160987 . 
  30. ^ Ле Кере, Коринн; РёДенбек, Кристиан; Бютенхейс, Эрик Т.; Конвей, Томас Дж.; Лангенфельдс, Рэй; Гомес, Энтони; Лабушань, Каспер; Рамоне, Мишель; Накадзава, Такакиё; Мецль, Николас; Джиллетт, Натан; Хейманн, Мартин (22 июня 2007 г.). «Насыщение поглотителя CO 2 Южного океана из-за недавнего изменения климата». Наука . 316 (5832): 1735–1738. дои : 10.1126/science.1136188 . PMID  17510327. S2CID  34642281.
  31. ^ Деврис, Тим; Примо, Франсуа (2011). «Динамически и с учетом наблюдений оценки распределения и возраста водных масс в Глобальном океане». Журнал физической океанографии . 41 (12): 2381–2401. Бибкод : 2011JPO....41.2381D. doi : 10.1175/JPO-D-10-05011.1 . S2CID  42020235.
  32. ^ Лодердейл, Джонатан М.; Уильямс, Ричард Г.; Мандей, Дэвид Р.; Маршалл, Дэвид П. (2017). «Влияние остаточного апвеллинга Южного океана на атмосферный CO2 в столетних и тысячелетних масштабах». Климатическая динамика . 48 (5–6): 1611–1631. дои : 10.1007/s00382-016-3163-y . hdl : 1721.1/107158 . S2CID  56324078.
  33. ^ Хаусфатер, Зик; Питерс, Глен (29 января 2020 г.). «Выбросы – история о «обычном бизнесе» вводит в заблуждение». Природа . 577 (7792): 618–20. Бибкод : 2020Natur.577..618H. дои : 10.1038/d41586-020-00177-3 . ПМИД  31996825.
  34. ↑ Фиддиан, Эллен (5 апреля 2022 г.). «Объяснитель: сценарии МГЭИК». Космос . Проверено 30 сентября 2023 г.«МГЭИК не делает прогнозов относительно того, какой из этих сценариев более вероятен, но это могут сделать другие исследователи и разработчики моделей . В мире потеплеет на °C, что примерно соответствует среднему сценарию. Climate Action Tracker прогнозирует потепление на 2,5–2,9°C, исходя из текущей политики и действий, а обещания и правительственные соглашения доведут это значение до 2,1°C.
  35. ^ МГЭИК, 2021: Резюме для политиков. В: Изменение климата 2021: Физическая научная основа. Вклад Рабочей группы I в шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Массон-Дельмотт, В., П. Чжай, А. Пирани, С.Л. Коннорс, К. Пеан, С. Бергер, Н. Код, Ю. Чен, Л. Гольдфарб, М. И. Гомис, М. Хуанг, К. Лейтцелл, Э. Лонной, Дж. Б. Р. Мэтьюз, Т. К. Мэйкок, Т. Уотерфилд, О. Елекчи, Р. Ю и Б. Чжоу (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, стр. 3–32, doi:10.1017/9781009157896.001.
  36. ^ фон Шукманн, К.; Ченг, Л.; Палмер, доктор медицины; Хансен, Дж.; и другие. (7 сентября 2020 г.). «Тепло, накопленное в системе Земли: куда уходит энергия?». Данные науки о системе Земли . 12 (3): 2013–2041. Бибкод : 2020ESSD...12.2013V. дои : 10.5194/essd-12-2013-2020 . hdl : 20.500.11850/443809 . Текст был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.
  37. ^ «Последствия изменения климата». Открытие Антарктиды . Проверено 15 мая 2022 г.
  38. ^ abcdef Фокс-Кемпер, Б.; Хьюитт, Хьюстон ; Сяо, К.; Адальгейрсдоттир, Г.; Дрейфхаут, СС; Эдвардс, ТЛ; Голледж, Северная Каролина; Хемер, М.; Копп, Р.Э.; Криннер, Г.; Микс, А. (2021). «Изменение уровня океана, криосферы и моря». В Массон-Дельмотт, В.; Чжай, П.; Пирани, А.; Коннорс, СЛ; Пеан, К.; Бергер, С.; Кауд, Н.; Чен, Ю.; Гольдфарб, Л. (ред.). Изменение климата 2021: Физическая научная основа. Вклад Рабочей группы I. Шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Том. 2021. Издательство Кембриджского университета. стр. 1239–1241. дои : 10.1017/9781009157896.011. ISBN 9781009157896.
  39. ^ Пан, Сяньлян Л.; Ли, Бофэн Ф.; Ватанабэ, Ютака В. (10 января 2022 г.). «Интенсивное освежение океана в результате таяния ледников вокруг Антарктиды в начале двадцать первого века». Научные отчеты . 12 (1): 383. Бибкод : 2022НатСР..12..383П. дои : 10.1038/s41598-021-04231-6. ISSN  2045-2322. ПМЦ 8748732 . ПМИД  35013425. 
  40. ^ Хауманн, Ф. Александр; Грубер, Николас; Мюнних, Матиас; Френгер, Айви; Керн, Стефан (сентябрь 2016 г.). «Перенос морского льда приводит к повышению солености Южного океана и его последним тенденциям». Природа . 537 (7618): 89–92. Бибкод : 2016Natur.537...89H. дои : 10.1038/nature19101. hdl : 20.500.11850/120143 . ISSN  1476-4687. PMID  27582222. S2CID  205250191.
  41. ^ Ши, Цзя-Руй; Тэлли, Линн Д.; Се, Шан-Пин; Пэн, Цихуа; Лю, Вэй (29 ноября 2021 г.). «Потепление океана и ускорение зонального течения Южного океана». Природа Изменение климата . 11 (12). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 1090–1097. Бибкод : 2021NatCC..11.1090S. дои : 10.1038/s41558-021-01212-5. ISSN  1758-678X. S2CID  244726388.
  42. ^ Аоки, С.; Ямадзаки, К.; Хирано, Д.; Кацумата, К.; Шимада, К.; Китаде, Ю.; Сасаки, Х.; Мурасе, Х. (15 сентября 2020 г.). «Изменение тенденции опреснения придонных вод Антарктики в Австрало-Антарктическом бассейне в 2010-е годы». Научные отчеты . 10 (1): 14415. doi : 10.1038/s41598-020-71290-6. ПМЦ 7492216 . ПМИД  32934273. 
  43. ^ Ганн, Кэтрин Л.; Ринтул, Стивен Р.; Англия, Мэтью Х.; Боуэн, Мелисса М. (25 мая 2023 г.). «Недавнее уменьшение абиссального опрокидывания и вентиляции в Австралийском антарктическом бассейне». Природа Изменение климата . 13 (6): 537–544. Бибкод : 2023NatCC..13..537G. дои : 10.1038/s41558-023-01667-8 . ISSN  1758-6798.
  44. ^ Робель, Александр А.; Серусси, Элен; Роу, Джерард Х. (23 июля 2019 г.). «Нестабильность морского ледникового покрова усиливает и искажает неопределенность в прогнозах будущего повышения уровня моря». Труды Национальной академии наук . 116 (30): 14887–14892. Бибкод : 2019PNAS..11614887R. дои : 10.1073/pnas.1904822116 . ПМК 6660720 . ПМИД  31285345. 
  45. ^ Аб Хуан, Хуан; Гутжар, Маркус; Эйзенхауэр, Антон; Кун, Герхард (22 января 2020 г.). «Во время последнего и предпоследнего ледникового максимума не обнаруживается вынос придонной воды Антарктики моря Уэдделла». Природные коммуникации . 11 . дои : 10.1038/s41467-020-14302-3. ПМК 6976697 . 
  46. ^ Баккер, П; Шмиттнер, А; Ленартс, Дж. Т.; Абэ-Оучи, А; Делать ставку; ван ден Брук, MR; Чан, WL; Ху, А; Бидлинг, РЛ; Марсланд, SJ; Мернильд, Ш.; Саенко, О.А.; Свингедау, Д; Салливан, А; Инь, Дж. (11 ноября 2016 г.). «Судьба Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции: сильный спад в условиях продолжающегося потепления и таяния Гренландии». Письма о геофизических исследованиях . 43 (23): 12, 252–12, 260. Бибкод : 2016GeoRL..4312252B. дои : 10.1002/2016GL070457. hdl : 10150/622754 . S2CID  133069692.