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实验室在北大西洋翻转流与全球气候变化研究方面取得突破
访问:10  日期:2018-07-19 作者:

2018718日,国际著名学术期刊《自然》(Nature)在线发表了题为 “Global surface warming enhanced by weak Atlantic overturning circulation”(《北大西洋经向翻转环流减弱导致全球表面增暖加强》)的研究成果。此项成果由中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室“筑峰人才工程”教授陈显尧与美国华盛顿大学K. K. Tung教授合作完成,陈显尧教授为文章第一作者。

文章利用多种观测及再分析数据,分析了北大西洋经向翻转环流(AMOC)强度变化与全球表面温度趋势的关系,发现在现代气候背景下,AMOC减弱虽然会导致低纬度向高纬度热量输送减少,但是同时向次表层及中深层海洋的热量输送也会减少,使得温室气体热辐射作用形成的热量主要停留在海洋表面,加热大气,导致气候变暖加剧,反之亦然。该研究成果指出AMOC变化对全球气候的这种影响作用与古气候背景下AMOC增强(减弱)引起经向热输运增加(减少)导致北半球气候变暖(变冷)的作用相反,展示了人类活动导致的温室效应对气候系统自然变率的调制,对理解现代气候变化机制有重要贡献。


图 北大西洋翻转流的强度变化(a)和全球表面温度变化(b

文章第一作者陈显尧教授近年来主要从事海洋与气候动力学研究,2014年以第一作者身份在《科学》(Science)期刊发表学术成果“Vary planetary heat sink led to global-warming slowdown and acceleration”(《行星中的热量分配导致全球变暖的减缓与加速》),文章指出在温室气体持续加速排放的背景下,海面吸收的热量如何分配主要取决于海洋与气候系统的内部动力学过程,而这种内部变化过程也将决定未来气候变暖减缓可能持续的时间,该成果引起学界强烈反响和学术媒体广泛关注,并入选2014年度中国海洋十大科技进展。此次在Nature发表最新研究成果,也是陈显尧教授在其2014 Science发表成果的基础上对AMOC和全球变暖“减缓”的特征与机制研究的进一步深化,彰显了我校和实验室在全球海洋环流与气候变化研究方面已经逐步走向国际前沿。

 

注:北大西洋经向翻转环流是全球大洋热盐环流的重要组成部分,它将温暖的低纬度表面水输送到高纬度地区,在高纬度地区海洋向大气释放热量,海水下沉并向南返程流动。北大西洋经向翻转环流的变更会对北半球以及全球气候产生深远的影响。


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