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

Суперштормы, резкие изменения климата и замерзший во льду Нью-Йорк. Вот так снят 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, затем течет вдоль восточного побережья США, а затем пересекает Атлантику.

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 моментон 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.

Именно здесь на помощь приходит наше исследование. Мы провели эксперимент с подробной климатической моделью, чтобы найти переломный момент для резкого 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 моментуВозможно, 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 ​​до 11 февраля 2024 года, чтобы исправить опечатку: эксперимент показал, что температура в некоторых частях Европы менялась более чем на 5 F за десятилетие.

Эта статья переиздана с Разговор, некоммерческая независимая новостная организация, предоставляющая вам факты и заслуживающий доверия анализ, которые помогут вам разобраться в нашем сложном мире. Его написал: Рене ван Вестен, Утрехтский университет; Хенк А. Дейкстра, Утрехтский университети Майкл Клифуис, Утрехтский университет

Читать далее:

Рене ван Вестен получает финансирование от Европейского исследовательского совета (проект ERC-AdG 101055096, TAOC).

Хенк А. Дейкстра получает финансирование от Европейского исследовательского совета (проект ERC-AdG 101055096, TAOC, PI: Dijkstra).

Майкл Клифуис не работает, не консультирует, не владеет акциями и не получает финансирования от какой-либо компании или организации, которым может быть полезна эта статья, и не раскрыл никакой соответствующей принадлежности, кроме своей академической должности.