Leállhat-e az Atlanti-óceán felborulása?

Leállhat-e az Atlanti-óceán felborulása?

Az AMOC vázlata. A piros utak melegebb vizet mutatnak a felszín közelében, míg a lila utak hidegebb, sűrűbb vizet mutatnak a mélységben. Hitel: Met Office

Általában az éghajlatváltozást fokozatos folyamatnak tekintjük: minél több üvegházhatású gázt bocsát ki az emberek, annál inkább az éghajlat változik. De vannak olyan „visszatérési pontok”, amelyek visszafordíthatatlan változáshoz köteleznek bennünket?

Az „AMOC” néven ismert „atlanti meridionális felborulási áramlás” az egyik legnagyobb jelenlegi rendszer a világ óceánjain, és döntő szerepet játszik az éghajlat szabályozásában.

Ezt az óceán hőmérséklete és a sótartalom finom egyensúlya vezérli, amelyet veszélyeztethet a felmelegedő éghajlat.

A legfrissebb kutatások szerint az AMOC valószínűleg gyengíti ezt a századot, de az összeomlás nagyon valószínűtlen. A tudósok azonban valamilyen módon képesek meghatározni, hogy pontosan mekkora melegedés vezethesse az AMOC-t egy fordulópont fölé.

felborulás

Az alábbi ábra az AMOC illusztrációját mutatja. Az Atlanti-óceán északi részén a szubtrópusi meleg vizek észak felé haladnak a felszín közelében és hideg - és ennélfogva sűrűbb víz dél felé halad a mélységben, jellemzően 2–4 km-re a felszín alatt.

Északon a meleg felszíni vizet a túlnyomó légkör lehűti, hideg, sűrű vízré alakítja, és a mély, déli irányú ág ellátásához süllyed. Másutt a hideg víz felmelegszik, és felmelegszik, feltölti a felső, meleg ágot és befejezi az áramkört.

Összeomlik az AMOC?

Az AMOC sebezhető az éghajlatváltozással szemben. Ahogy a légkör melegszik a növekvő üvegházhatású gázok miatt, az óceán azon képessége, hogy hőt veszítsen az Atlanti-óceán északi felszínéről, csökken, és az AMOC egyik mozgatórugója.

A globális felmelegedés éghajlati modell-előrejelzései ebben a században következetesen rámutatnak az AMOC gyengülésére. A legfrissebb értékelések a Kormányközi Panel on Climate Change (IPCC) - a ötödik értékelő jelentés (AR5) és különjelentés az óceánokról és a krioszféráról a változó éghajlatban (SROCC) - mindkettő arra a következtetésre jut, hogy az AMOC „nagyon valószínű” gyengülni fog a 21. század folyamán.

Egy ilyen gyengülés hűsítő hatással lenne az észak-atlanti régió körüli éghajlatra, mivel az északi irányú hőellátás lelassul. Ez a hatás szerepel az éghajlati előrejelzésekben, de az üvegházhatású gázok növekvő koncentrációjának közvetlen melegítő hatása erősebb, így a nettó eredmény továbbra is felmelegedik a szárazföldi régiók felett.

De elméletileg lehetséges drámaibb változások. Lehet, hogy létezik egy „fordulópont”, amelyen túl a jelenlegi erős AMOC fenntarthatatlanná válik.

Erre vonatkozó bizonyítékok a pezsgő papír 1961-ben tette közzé a modern óceánföldrajz egyik atyja, Henry Stommel. Stommel rájött, hogy az AMOC egyfajta verseny a hőmérséklet és a sós hatás között, amelyek befolyásolják a tengervíz sűrűségét.

Leállhat-e az Atlanti-óceán felborulása?

Az alábbi ábra szemlélteti a különféle lehetséges AMOC állapotokat. A mai éghajlatban a hőmérséklet uralkodik, és a hideg, sűrű, nagy szélességű víz erős AMOC-t (piros görbe) vezet. De más éghajlati állapotokban az édesvíz (esőtől vagy jégolvadtól) felfrissülhet - és enyhítheti a nagy szélességű vizet; ebben az esetben a víz nem elég sűrű ahhoz, hogy az AMOC-t meghajtsa, amely összeomlik (kék görbe).

Ha az Atlanti-óceán édesvízellátása elég erős lenne - például a grönlandi jéglemez gyors olvadásakor -, a kék pont jobbra mozog az ábrán. Stommel modellje szerint az erős AMOC állapot (piros) egy ideig nem fenntarthatóvá válik, és az AMOC „kikapcsolt” állapotba (kék) csökken. Ezután, még ha a vezetõ éghajlatváltozást késõbb meg is fordítják (az ábrán balra balra mozgó kék pont), az AMOC a kék görbén marad, és nem kapcsol be újra, amíg az éghajlat túllépte a mai körülményeket. az ellenkező irányba. Ezt a jelenséget „hiszterézisnek” hívják.

Leállhat-e az Atlanti-óceán felborulása?

Az AMOC fordulópontjai és hiszterézise Stommel egyszerű modelljében. Az AMOC lehetséges állapota az Atlanti-óceánba jutó édesvíz mennyiségétől függ (x tengely). Az AMOC erőssége az y tengelyen látható. [Felhívjuk figyelmét, hogy mindkettőt Sverdrups-ban (Sv) mérik, ahol 1 Sv másodpercenként egy millió köbméter vizet jelöl.] Ha alacsony édesvízbemenetek vannak, a hőmérséklet uralja az áramlást, és csak erős AMOC lehetséges (piros görbe). Magas édesvízi bemenetek esetén csak összeomlott állapot lehetséges (kék görbe). Között mindkét állapot lehetséges. Ha az édesvíz beáramlás meghaladja a kritikus értéket (a fordulópontot), az AMOC összeomlik. Ezután, még ha az édesvízi bemenetet visszaállítanák az eredeti állapotába, az AMOC ki is marad. Hitel: Met Office.

Hosszú távú előrejelzések

Stommel elképzelése fejlődött az évek során, de az alapvető betekintés továbbra is releváns. Van evidence hogy az AMOC változásai szerepet játszhatnak a múlt néhány jelentős éghajlatváltozásában - legutóbb körülbelül 8,200 évvel ezelőtt, amikor a világ az utolsó jégkorszakból kilépett.

Abban az időben egy Kanada északnyugati részén lévő hatalmas tót egy jégfal tartotta vissza. A hőmérséklet felmelegedésével a jégfal összeomlott, az édesvíz lerakása a tótól az Atlanti-óceán északi részéig, és megszakítja az AMOC-t. Jelenleg a fő hűtés látható paleoklimatikus nyilvántartások egész Észak-Amerikában, Grönlandon és Európában.

Az átfogó éghajlati modellek általában nem vetik előre az AMOC teljes leállítását a 21. században, ám a közelmúltban a modelleket tovább hajtották a jövőbe. A forgatókönyvek szerint továbbra is magas az üvegházhatású gázok koncentrációja, számos modell egy hatékony AMOC-kikapcsolás 2300-ra.

A jövőbeni AMOC modell-előrejelzései azonban nagyon szélesek. Ennek eredményeként arra a kérdésre, hogy a globális felmelegedés milyen szintje okozza az AMOC leállítását, nem valószínű, hogy a tudományos közösség a közeljövőben konvergenciát fog látni.

Noha az alapvető mechanizmus, amely destabilizálja az AMOC-t Stommel eredeti modelljében, fontosnak tűnik az éghajlati modellekben, vannak más folyamatok is, amelyek megpróbálják stabilizálni az AMOC-t. Ezen folyamatok közül sokat nehéz kvantitatív módon modellezni, különösen a korlátozott felbontás mellett, amely a jelenlegi számítási teljesítménynél lehetséges. Tehát AMOC-előrejelzéseink a jövőben továbbra is bizonyos mértékű bizonytalanságnak vannak kitéve.

Az összes bizonyítékot figyelembe véve, az IPCC AR5 és SROCC arra a következtetésre jutott, hogy az AMOC 2100 előtti összeomlása „nagyon valószínűtlen”(Pdf). Az AMOC fordulópontjának haladása azonban hatalmas hatásokkal jár, tehát a legjobban „alacsony valószínűségű, nagy hatású” forgatókönyvnek tekintik.

Milyen következményekkel járna az összeomlás?

Az éghajlati modellek felhasználhatók az éghajlatra gyakorolt ​​hatás felmérésére, ha az AMOC teljesen leáll. Nagy mennyiségű friss víz hozzáadásával az Atlanti-óceán északi részéhez egy modellben a tudósok mesterségesen megvilágítják a hideg, sűrű vizet, amely a hurok alsó ágát képezi. Ez megállítja az AMOC-t, és megnézhetjük az éghajlatra gyakorolt ​​hatást.

Az alábbi ábra szemlélteti a változásokat, amelyek egy ilyen kísérlet eredményei. Az AMOC leállítása az egész északi féltekén lehűlést (kék árnyékolást) eredményez, különös tekintettel az Észak-atlanti hőveszteség zónához legközelebb eső régiókra (az Észak-atlanti központi fűtési rendszer „radiátora”). Ezekben a régiókban a hűtés meghaladja az üvegházhatású gázok miatt bekövetkező várható felmelegedést, így a 21. század teljes leállítása, bár nagyon valószínűtlen, nettó hűtést eredményezhet olyan régiókban, mint Nyugat-Európa.

Leállhat-e az Atlanti-óceán felborulása?

A felületi hőmérséklet (C) modellezett változása az AMOC mesterségesen indukált összeomlását követően. Az árnyékolás jelzi a lehűlést (kék) vagy a felmelegedést (narancssárga és piros). Újra nyomtatva Springer engedélyével. Jackson és munkatársai. (2015) Az AMOC lelassulásának globális és európai éghajlati hatásai egy nagyfelbontású GCM-ben, az éghajlati dinamikában.

Egyéb hatások lehetnek a csapadékminták jelentős változásai, a téli viharok növekedése Európában és az észak-atlanti-óceán medencéje körül akár 50 cm tengerszint emelkedés is. Sok régióban ezek a hatások súlyosbítanák a globális felmelegedés miatti tendenciákat.

Míg az ilyen modellkísérletek mesterséges "mi lenne, ha?" forgatókönyvek, azok szemléltetik a változások nagyságrendjét, amelyek az AMOC összeomlása miatt következhetnek be. A mezőgazdaságra, a vadon élő állatokra, a közlekedésre, az energiaigényre és a part menti infrastruktúrára gyakorolt ​​hatások összetettek lennének, de biztosak lehetünk abban, hogy jelentős társadalmi-gazdasági következményekkel járnak. Például, egy tanulmány 50% -kal csökkent a fű termelékenysége az Egyesült Királyság nyugati és Írország legfontosabb legelõzési régióiban.

Mit lehet tenni az összeomlás kockázatával?

Mint fentebb kifejtettük, a tudósok valamilyen módon képesek abban, hogy magabiztosan meghatározzák a globális felmelegedés olyan szintjét, amelyen az AMOC veszélybe kerülhet egy fordulópont átlépésével.

Lehetséges azonban az AMOC-összeomlás kockázatának kezelése, még anélkül, hogy tudnánk is, mennyire valószínű.

Ha hazai analógiát szeretnénk alkalmazni: Tudom, hogy lehetséges, de valószínűtlen, hogy a házam leég. - Ez valószínűtlen, nagy hatású esemény. Fogalmam sincs, hogy mennyire valószínű, hogy tüzet fogok okozni, de a kockázatot úgy tudom kezelni, hogy ellenőriztem az elektromos vezetékeket és füstjelzőket. A huzalozás ellenőrzése csökkenti a tűz esélyét, míg a füstjelző korai figyelmeztetést ad nekem, ha a tűz úgy indul el, hogy csökkenthető legyen az ütés - a ház evakuálásával és a tűzoltóság felhívásával.

A közelmúltban, a University of Exeter, feltártuk egy korai figyelmeztető rendszer kifejlesztésének lehetőségét az AMOC lerakására.

Egy egyszerű modell használatával, megmutattuk az, hogy a szubtrópusi és a szubpoláris atlanti sósságok idővel alakulnak, korai jelzést adhat, ha az AMOC egy összeomlás felé halad, valószínűleg évtizedekkel azelőtt, hogy maga az AMOC jelentősen gyengült.

A kutatás korai napjai vannak, de egy ilyen mutató megfigyelésével több időt lehet adni arra, hogy felkészüljenek az AMOC összeomlásának következményeire, vagy agresszívabb éghajlatváltozás-mérséklő intézkedéseket hozzon az AMOC egy stabilabb út eléréséhez. .  

Kiemelkedő kérdések

Ahogy a világ megbirkózik a párizsi éghajlati megállapodás céljainak teljesítésével kapcsolatos kihívásokkal, egyre növekszik az érdeklődés az éghajlati útvonalak iránt, amelyek ideiglenesen túllép a végső célszint. Fontos, hogy az ilyen túllépések ne lépjenek át a végső rendeltetési hely felé vezető visszafordíthatatlan küszöbértékeket, tehát a fordulópontok kutatása során össze kell kapcsolni az elméleti eredményeket ezekkel a gyakorlati kérdésekkel.

Az AMOC csúcspontjainak eddigi modellezése nagyrészt az édesvíz bevezetésének idealizált forgatókönyveit alkalmazta az Atlanti-óceán északi részén. Ez vonatkozik néhány korábbi AMOC-változásra, de a jövőbeli éghajlatváltozás modellezéséhez meg kell értenünk, hogy mi történik, ha a felmelegedés és a frissítés együtt zajlik.

Ez egy nagyobb kihívást jelentő probléma, mivel növekszik a vonatkozó folyamatok és visszajelzések száma. Ezeknek a folyamatoknak néhány része olyan kis léptékben működik, amelyet a modellek küzdenek megoldani a jelenlegi számítási teljesítmény mellett. A kulcsfontosságú AMOC folyamatok modellezésének javítása türelmet és hosszú távú elkötelezettséget igényel, ám végül osztalékot fizet majd magabiztosabb AMOC előrejelzésekben.

Az AMOC összeomlásának korai előrejelzésére irányuló kutatás még gyerekcipőben áll, ám eredményes lehet a kockázat kezelésére. Egy dolog biztos: a korai figyelmeztetéshez folyamatosan meg kell figyelni az AMOC fő szempontjait.

Az AMOC monitorozása 2004 - ben új korszakba lépett GYORS-MOCHA, horgonyzott műszerek tömbje, amely az Atlanti-óceán szélességét 26.5 fok északi szélesség mentén terjeszti és folyamatosan ellenőrzi az AMOC-t. Ezt megelőzően csak öt pillanatkép volt a körforgásról 47 év alatt.

Az eredmények már megváltoztatta azt a megértést, hogy az AMOC időben változik: például egy váratlan merülés az AMOC-ban - a 2009 őszén megfigyelt - úgy gondolják, hogy szerepet játszott a szokatlanul hideg európai télben (2009-10-2010 és 11-XNUMX).

A közelmúltban, egy hasonló megfigyelő tömb telepítették az Atlanti-óceán szubpoláris részén északra. Együtt folyamatos mérések Az Argo úszók hullámzó hőmérséklete és sósága miatt az óceáni kutatók példátlan adatbázissal rendelkeznek az éghajlati rendszer kritikus elemének tanulmányozására, és lehetőséget adnak a világ számára, hogy felkészülhessen minden csúnya meglepetésre.

A szerzőről

Dr. Richard Wood, aki az éghajlat, a kriozféra és az óceánok csoportját vezeti az Egyesült Királyság Met Office Hadley Központjában. Dr. Laura Jackson, ugyanabban a csoportban dolgozó tudós.

Ez a cikk eredetileg megjelent Carbon Brief

books_causes

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

kövesse az InnerSelf oldalt

facebook ikonratwitter ikonrayoutube ikonrainstagram ikonrapintrest ikonrarss ikonra

 Szerezd meg a legújabb e-mailben

Heti magazin Napi inspiráció

A LEGNAGYOBB VIDEÓK

Megkezdődött a nagy klímavándorlás
Megkezdődött a nagy klímavándorlás
by Super User
Az éghajlatválság a világ ezreit kényszeríti menekülésre, mivel otthonaik egyre lakhatatlanabbá válnak.
Az utolsó jégkorszak elmondja nekünk, hogy miért kell törődnünk a 2 ℃ hőmérsékletváltozással
Az utolsó jégkorszak elmondja nekünk, hogy miért kell törődnünk a 2 ℃ hőmérsékletváltozással
by Alan N Williams és munkatársai
Az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testület (IPCC) legfrissebb jelentése szerint jelentős csökkenés nélkül…
A Föld évmilliárdokig lakható volt - pontosan mennyire volt szerencsénk?
A Föld évmilliárdokig lakható volt - pontosan mennyire volt szerencsénk?
by Toby Tyrrell
A fejlődésnek 3 vagy 4 milliárd év kellett a Homo sapiens előállításához. Ha ebben az éghajlat csak egyszer teljes kudarcot vallott volna…
Hogyan segíthet az időjárás feltérképezése 12,000 XNUMX évvel ezelőtt a jövőbeni éghajlatváltozás előrejelzésében
Hogyan segíthet az időjárás feltérképezése 12,000 XNUMX évvel ezelőtt a jövőbeni éghajlatváltozás előrejelzésében
by Brice rea
Az utolsó jégkorszak végét, mintegy 12,000 XNUMX évvel ezelőtt, egy utolsó hideg fázis jellemezte, az úgynevezett Younger Dryas.
A Kaszpi-tenger 9 méteres vagy annál nagyobb zuhanás várható ebben az évszázadban
A Kaszpi-tenger 9 méteres vagy annál nagyobb zuhanás várható ebben az évszázadban
by Frank Wesselingh és Matteo Lattuada
Képzelje el, hogy a tengerparton van, és a tengerre néz. Előtted fekszik 100 méter kopár homok, amely úgy néz ki, mint egy…
A Vénusz ismét földszerű volt, de az éghajlatváltozás lakhatatlanná tette
A Vénusz ismét földszerű volt, de az éghajlatváltozás lakhatatlanná tette
by Richard Ernst
Sokat tanulhatunk a klímaváltozásról a Vénuszról, testvérbolygónkról. A Vénusz felületi hőmérséklete jelenleg…
Öt klíma hitetlenkedés: összeomlási tanfolyam az éghajlati félretájékoztatásban
Az öt klíma hitetlenkedés: összeomlási tanfolyam az éghajlati félretájékoztatásban
by John Cook
Ez a videó az éghajlati félretájékoztatás összeomlási tanfolyama, amely összefoglalja azokat a legfontosabb érveket, amelyekkel kétségbe vonják a valóságot…
Az Északi-sark 3 millió éve nem volt ilyen meleg, és ez nagy változásokat jelent a bolygón
Az Északi-sark 3 millió éve nem volt ilyen meleg, és ez nagy változásokat jelent a bolygón
by Julie Brigham-Grette és Steve Petsch
Évente a Jeges-tenger borítja a Jeges-tenger mélységét szeptember közepén. Ebben az évben mindössze 1.44 mérhető…

LEGFRISSEBB CIKKEK

zöld energia2 3
Négy zöld hidrogén lehetőség a középnyugaton
by Christian Tae
A klímaválság elkerülése érdekében a Közép-Nyugatnak, az ország többi részéhez hasonlóan, teljesen dekarbonizálnia kell gazdaságát…
ug83qrfw
Meg kell szűnni a keresletreakció fő akadálya
by John Moore, A Földön
Ha a szövetségi szabályozó hatóságok helyesen járnak el, a villamosenergia-fogyasztók Közép-Nyugaton hamarosan pénzt kereshetnek, miközben…
klímához ültetendő fák2
Ültesse ezeket a fákat, hogy javítsa a város életét
by Mike Williams-Rice
Egy új tanulmány szerint az élő tölgyek és az amerikai platánok bajnokok a 17 „szuperfa” között, amelyek elősegítik a városok létrehozását…
északi-tengeri tengerfenék
Miért kell megértenünk a tengerfenék geológiáját a szelek kihasználásához?
by Natasha Barlow, a Leedsi Egyetem negyedidőszaki környezetváltozással foglalkozó docense
Bármely ország számára, amely könnyen elérhető a sekély és szeles Északi-tengerhez, a tengeri szél kulcsfontosságú lesz a net…
3 erdőtűz lecke erdei városoknak, mivel a Dixie Fire elpusztítja a történelmi Greenville -t, Kaliforniában
3 erdőtűz lecke erdei városoknak, mivel a Dixie Fire elpusztítja a történelmi Greenville -t, Kaliforniában
by Bart Johnson, az Oregoni Egyetem tájépítészeti professzora
A forró, száraz hegyi erdőben égő tűzvész söpört végig a kaliforniai Greenville -i Gold Rush városon augusztus 4 -én,…
Kína teljesítheti az energia- és éghajlati célokat, amelyek korlátozzák a szénerőművet
Kína teljesítheti az energia- és éghajlati célokat, amelyek korlátozzák a szénerőművet
by Alvin Lin
A vezető áprilisi klímacsúcsán Hszi Csin-ping ígéretet tett arra, hogy Kína „szigorúan ellenőrzi a széntüzelésű energiát…
Kék víz holt fehér fűvel körülvéve
A térkép 30 év extrém hóolvadását mutatja be az Egyesült Államokban
by Mikayla Mace-Arizona
Az elmúlt 30 év extrém hóolvadási eseményeinek új térképe tisztázza a gyors olvadást előidéző ​​folyamatokat.
Egy repülőgép vörös tűzgátlót dob ​​az erdőtűzre, miközben az út mentén parkoló tűzoltók felnéznek a narancssárga égboltra
A modell 10 éves futótüzet, majd fokozatos hanyatlást jósol
by Hannah Hickey-U. Washington
Az erdőtüzek hosszú távú jövőjére vetített pillantások előrevetítik a vadonatüzek kezdeti, nagyjából évtizedes kitörését,…

 Szerezd meg a legújabb e-mailben

Heti magazin Napi inspiráció

Új hozzáállás - új lehetőségek

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf piac
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf kiadványok. Minden jog fenntartva.