在淡水强迫下，AMOC减弱，拉布拉多海对流加强
大西洋经向翻转环流( AMOC)是地球气候系统的重要组成部分，在调节全球温度和洋流方面发挥着关键作用。而拉布拉多（Labrador）海深对流是拉布拉多海寒冷、稠密的表层海水沉入深海的过程，促成了深水团的形成，它在全球温盐环流中起着关键作用，有助于推动 AMOC。
淡水流入对海洋环流有着重大影响，尤其是大西洋经向翻转环流 (AMOC)，AMOC 受海洋温度和盐度差异驱动，淡水流入会破坏这些梯度。淡水流入，尤其是冰盖融化和降水增加，降低了海洋表面的盐度，这种淡化使水密度降低，难以在深对流发生的北大西洋下沉，深水形成的减缓削弱了 AMOC，可能导致其崩溃或强度急剧下降。AMOC 较弱意味着输送到高纬度地区的热量较少，这可能导致西欧等地区变冷，热带和南半球变暖。
加拿大艾伯塔大学的一项研究，调查了拉布拉多海水对流的形成速率及其对 AMOC 的影响。研究强调，受淡水通量和大气条件影响的 拉布拉多海水对流形成变化直接影响 AMOC 的强度 。
近年来，AMOC的潜在减弱因其对气候稳定性的深远影响而引起了广泛关注。
近日，一项由美国新泽西州普林斯顿大学大气与海洋科学引导的研究，深入探索了淡水输入与海洋过程之间的复杂相互作用。
研究人员采用了一系列实验来模拟淡水输入对海洋环流的影响，这些实验涉及向北欧南部海域添加淡水，使团队能够观察到由此产生的海洋行为变化，先进的气候模型被用来模拟复杂的相互作用并预测这种扰动的结果。
研究发现，外部淡水强迫导致大西洋经向翻转环流( AMOC )显著减弱，尤其是在东亚极地北大西洋，这种下降与北大西洋极地地下冷却有关。此外，这项研究还发现，与之前的研究相反，拉布拉多海深对流实际上因淡水强迫而加强，这种加强是由于拉布拉多海中部的垂直分层减少，这一发现颠覆了以往的认知。
淡水流入拉布拉多海会削弱表层和深层水之间的密度对比，虽然这似乎会减少对流，但在该地区，淡水流入会导致垂直分层减弱，从而使深对流更容易发生，分层较少的水柱可以实现更好的垂直混合。
这项研究为淡水流入拉布拉多海在削弱 AMOC方面的作用提供了新的见解。虽然许多气候模型都将海洋变暖作为 AMOC 变化的主要驱动因素，但这项研究表明，过量的淡水可能发挥关键作用。这一发现的影响是深远的——如果 AMOC 继续减弱，它可能会对全球天气模式产生深远影响，尤其是在北大西洋和欧洲。
思考
AMOC 减弱与拉布拉多海深对流之间的关系，尤其是在极端气候情景下的关系是什么？虽然已知淡水会改变拉布拉多海的垂直分层，但这种变化从抑制对流转变为增强对流的确切机制和阈值点是什么？
参考文献：Xinyue Wei & Rong Zhang，Weakening of the AMOC and strengthening of Labrador Sea deep convection in response to external freshwater forcing. Nature Communications volume 15, Article number: 10357 (2024) ，doi./s41467-024-54756-3
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