全球变暖可能使欧洲变冷(上)
【美国《福布斯》双周刊2月8日一期文章】题:巴黎冰冷的气候(作者斯特凡·拉姆斯托夫)
正在出现的证据表明有一种危险,即全球变暖可能使欧洲大部分地区出现一场将持续数百年的极其寒冷的气候,同时带来的影响在全世界都可能感觉到。大西洋给欧洲人温暖
欧洲人往往不记得的是,大西洋使得他们比较温暖,按理北欧应当和北美、加拿大一样寒冷,因为它们差不多在同样的纬度上。但是源自热带的表面温暖的海水被巨大的海底“水泵”抽向北边,把温暖宜人的海水送到欧洲大陆。受到全球变暖威胁的正是这种重要的泵水过程。
欧洲的加热系统是怎样工作的呢?温暖的表面水通过墨西哥湾流,到达被海洋学家称之为亚热带回旋的一个巨大漩涡的西部。在世界所有的海洋中都发现有这样的回旋,它们受风和地球旋转的驱动。在正常的情况下,这种回旋和墨西哥湾流对于欧洲的天气没有多大的影响。但是北大西洋是两个巨大的海洋水泵的所在地:一个在格陵兰以东,一个在南拉布拉多海。它们对于温暖的表面水施加了一种额外的拉力。就像是洗澡水被地漏口吸下去一样,这些水泵把湾流的水从表面拉到海洋深处,把它向北拉到足够使欧洲变暖的远处。
湾流和北大西洋水泵构成了全球海洋环流系统的一部分,海洋学家把它称之为“传送带”。温暖的表面海水被吸引向北通过大西洋,其流速为亚马孙河流速的100多倍。它们接着沉入到格陵兰和拉布拉多海的深处,然后回到南大西洋离洋面2到3公里的深处,成为所谓的北大西洋深层水。这些温暖的海水以一万亿千瓦的功率把热释放到北部大气中去,这相当于全世界能耗的100倍。这种能量把欧洲的空气加热大约5摄氏度——过去100年来这种免费加热系统一直在稳定可靠地工作着。但是,越来越多的证据表明,在过去整个冰河时期,欧洲的气候有过突然、重大的变化。甚至在冰河时期之前的温暖时期,也可能有过重大的气候起伏。在几年内,平均温度似乎在5摄氏度、或者在5摄氏度以上摇摆,导致持续数个世纪的冰河期的寒冷时期。气象学家把上个冰河时期结束后的1万年看作是气候史上的一个例外,有些气象学家一直在说,人类对气候系统的干扰可能引起新的不稳定时期。洋流热泵多次出故障
这种自我维持的强迫反馈系统至少有一个明显的故障:如果有东西打断了它,传送带就会停止不动,并将一直关闭着。在进行的包括海洋和大气的第一批气候模型之一的模拟实验中,人们看到了这种效应。新泽西州普林斯顿的地球物理流体动力学实验室的真锅寸喜(音)和罗恩·斯托弗发现,他们的气候模型有两个非常不同的、多少是稳定的状态。一种状态就像我们目前的气候系统一样,有一个类似大西洋的传送带和舒服的欧洲气候的海流系统。但是在另外一种状态下,传送带关闭了,于是西北欧温度要比今天低10摄氏度左右。此后这两种状态的存在得到使用不同模型进行的许多实验的证实。
幸运的是,地球本身保存着过去气候状况的几种档案。只要稍作一点侦查工作,就可以获得许多线索。在这些最有用的线索中,有在格陵兰陆冰上积累的一层一层的雪和积累在大西洋洋底的沉积物。
这些记录表明,在上个冰河期,每一千来年就出现迅速而且严重的气候起伏——这同过去1万年的稳定状况形成鲜明的对比。
1989年,欧内斯特·梅尔一赖默和乌韦·米科拉杰维茨在汉堡马克斯·普朗克研究所进行了一次模拟实验,为扬格
·德拉厄斯事件找到了一个简明的解释。它表明,洛朗蒂德陆冰融化带来的大量冷水可能使得大西洋的传送带突然崩溃,使得大西洋地区重新回到制冷器中去。
现在研究人员在问,今天的全球变暖——这是大气中二氧化碳和其他温室气体积累的结果——是否可能和冰河时期结束时出现的自然变暖期具有同样的效果。举例来说,全球变暖预计会使得北边高纬度地区的表面水变暖。它也将增加海洋地区的降雨和降雪量,加快高纬度冰的融化,这就使得海水淡一些,盐分减少一些。这种天气变暖、海水变淡的状况将使得表面海水的浓度减小和“水泵式的抽送”机制停止运转。各种预测模型纷繁复杂
在1993年,真锅寸喜和斯托弗在一个模型中研究海洋、大气和海冰时也研究了二氧化碳浓度增加对全球气候的影响。当大气中二氧化碳的浓度慢慢地增加到工业前水平的4倍的时候,海洋的深层环流就完全停止下来。但是这种变化要求释放到大气中的二氧化碳得相当多——据政府间气候变化专门委员会预计,在2100年前不可能达到这种水平。另外,模型中的深层环流慢慢停止下来需要几个世纪的时间——这同格陵兰的冰核记录到的气候突然变化是不一样的。(上)

相关文章
头条焦点
精彩导读
关注我们
【查看完整讨论话题】 | 【用户登录】 | 【用户注册】