北大西洋急流是一種圍繞北半球快速移動的氣流,如果全球變暖持續下去,它可能在未來幾十年向北移動。其後果可能是巨大的:中緯度地區降雨模式的變化,以及歐洲和美國東部乾旱、熱浪、洪水和其他極端天氣事件的增加。
一項新的研究發現,在強烈變暖的情況下,噴射流可能在幾十年內(到2060年左右)超出其歷史範圍。
氣候變化對急流的影響是科學家們的熱門話題。急流對整個北半球的天氣和氣候模式有著強大的影響,氣流強度或位置的變化會在全世界產生巨大的漣漪效應。
許多科學家認為,氣溫升高會影響噴射氣流的流動。海流的存在是因為冰冷的北極和溫暖的赤道之間存在著強烈的溫差。這種溫度梯度影響大氣的厚度,從而在全球範圍內產生從西向東流動的波浪狀氣流。
目前這些氣溫正在穩步上升。但並不是世界上所有地區都在以同樣的速度變暖。由於一些地區的升溫速度比其他地區快,特別是北極地區,科學家們認為,這些地區可能會導致大氣的變化,從而影響空氣的流動。
一些專家認為這些變化可能會改變噴射流。
但並不是每個人都同意噴氣流究竟會如何變化,或者氣候變化是否對其產生了任何明顯的影響。這股急流傾向於在地球上來回移動,南北移動,上下襬動。很難分析最近的波動是否在正常範圍內。
這項新的研究由亞利桑那大學的馬杜·奧斯曼領導,目的是弄清它。奧斯曼和他的同事們開始在歷史中追溯噴氣流的位置,回顧數千年前的歷史。他們使用了一種簡便的科學方法,對從格陵蘭冰蓋深處鑽取的古冰樣本進行化學分析。
科學家們稱之為冰芯,其工作原理有點像科學時間機器。它們包含了數千年前氣候的各種資訊。
由於急流對區域天氣和氣候模式有著如此強烈的影響,科學家可以利用這些資訊繪製出歷史上的急流流動圖。
在這種情況下,研究人員能夠在過去1250年中重建它的位置。他們發現,噴射流的位置——它向北或向南移動的距離——往往會移動很多。但到目前為止,任何變化都在其歷史自然波動的範圍內。但這種情況不一定會持續很長時間。研究人員使用氣候模型來模擬炎熱世界中的急流。如果地球繼續以高速變暖,噴射流可能會隨著時間的推移向北移動。
事實上,研究表明,全球變暖可能已經開始將其推向極地——只是還沒有完全超出正常範圍。但它可以在40年內在自然邊界之外穩固定居。
這可能導致中緯度地區,特別是歐洲的一些重大天氣變化。
急流有助於將降雨系統輸送到南歐,否則南歐將相對乾燥。如果急流向北移動,它會帶走雨水,增加乾旱的可能性。
奧斯曼說:“你會對那些真正依賴於在其自然邊界記憶體在噴射流的區域施加壓力。”
歐洲部分地區的洪水和熱浪也可能增加。在北美,向北移動的急流可能加劇東海岸的變暖,並增加某些極端天氣事件的嚴重性。
儘管如此,奧斯曼說,“我們有理由保持樂觀。”
這項新的研究使用了假設未來溫室氣體排放量高、氣候變暖嚴重的氣候模擬。這在現實世界中已經相對不太可能了,因為全球各國都在努力減少碳排放。
奧斯曼建議,在一個更溫和的變暖情景下——一個更符合當前全球氣候行動的情景——噴氣流可能會隨著時間的推移向北移動,但速度可能較慢。奧斯曼警告說:“我想強調的是,這些都是未來的模型場景。”。“最終,其未來發展軌跡仍在我們的控制範圍內。”
氣候爭論
噴氣流的整體位置並不是氣候科學家唯一感興趣的課題。
一些專家認為,氣候變化也可能使急流“波動更大”,導致它在世界各地流動時上下彎曲得更厲害。急流中的波浪也會使極端天氣事件變得更糟,有時會導致風暴系統或熱浪移動得更慢或卡在原地。
奧斯曼的研究小組在冰芯分析中沒有標記任何表明波浪度隨時間變化的資訊。但這也不是他們設計方法的目的,他警告說。
同時,射流的位置和波紋度也可以聯絡起來。埃克塞特大學的氣候學家James Screen說,一些專家認為北移會導致更強、更少波浪的氣流。南移將導致相反的結果。
他說,如果急流在未來幾十年內確實向北移動,那麼波浪性可能會減少。
這是氣候科學家爭論的話題。一些研究表明,隨著時間的推移,急流已經變得越來越波浪化。一些專家說,這些變化可能是由與北極快速變暖有關的大氣變化所驅動的。
伍德威爾氣候研究中心的氣候科學家詹妮弗·弗朗西斯(Jennifer Francis)最近的大部分職業生涯都致力於北極變暖和大氣流(如急流)的研究。她說,一些研究表明,目前可能有一種“拔河”現象發生。氣候變化對大氣的某些影響可能將急流向北推進,而其他影響可能將其向南推進。
其他專家不相信北極變暖會影響氣流的波動性——至少目前不會。
埃克塞特大學的科學家Self發表了一項研究,指出噴氣流的波幅最近的任何變化都可能是自然的波動,而不是北極變暖的直接後果。
這個主題仍然是氣候科學中的一個主要問題。