Science Advances速递：基于物理方法的预警信号表明，大西洋环流遭遇危机

关键词：气候变化，早期预警信号

论文题目：Physics-based early warning signal shows that AMOC is on tipping course论文期刊：Science Advances
论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adk1189
大西洋经向翻转环流（AMOC）是最突出的地球气候临界因素之一，它通过全球海洋有效地输送热量和盐分，并有力调节北半球乃至全球气候系统。自 2004 年以来，多方面数据检测已经对AMOC的减弱发出预警，甚至已经处于近千年来的最弱水平。AMOC 对海洋的淡水强迫（Freshwater forcing）特别敏感，无论是通过地表淡水通量（例如降水）还是通过河流径流或冰融化（例如来自格陵兰冰盖）引起的淡水输入。淡水输入可以降低海水的盐度和密度，进而影响海洋的密度驱动流动。
近期荷兰科学家发表在Science Advances的研究文章，首次在地球系统模型中观察到AMOC崩溃事件的完整过程，并开发了一种基于物理的、可观测的AMOC崩溃的早期警示信号：大西洋南部边界AMOC诱导的最小淡水输送量。一系列实证数据分析表明，当今的AMOC正走向崩溃。
研究结果显示，随着淡水强迫的增加，AMOC强度逐渐减弱。自然变异在模型的早期内主导了AMOC的强度，但在模型持续迭代后，由于淡水强迫的增加，出现了明显的负向趋势。然后，在模型进一步迭代后，发现了AMOC的突然崩溃。这一结果与之前使用极大淡水强迫或大初始盐度扰动的GCM模型模拟有显著不同，我们的模型模拟主要是由内部反馈响应引起的。
该研究开发的早期警示指标，是基于物理的、可观测的，与经典的统计早期警示指标相比，它提供了一种可靠的替代方案。此外，这项研究强调了在面对缓慢发展的强迫下，AMOC可能经历相对快速的变化，这对于全球气候模式的预测和地球气候系统的理解具有重要意义。

图1 大西洋经向翻转环流（AMOC）。AMOC 崩溃将极大地改变了热量（和盐）的重新分配，导致北半球变冷，而南半球略有变暖。

编译｜刘培源

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