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研究调查海洋热浪,变桐谷なお化的洋流

地球 2022-01-18 00:00:08

伍兹霍尔海洋研究所 一个新的全球海洋模型展示了海洋过程如何影响澳大利亚西海岸深处的海洋热浪

在这里,一个灾难性的“宁加罗厄尔尼诺”事件的案例研究展示了2011/2012年冬季南方海洋热浪如何影响海水深度温度

信用:伍兹霍尔海洋研究所 2020年夏天,北美经历了一系列危险的热浪,打破了从一个海岸到另一个海岸的记录

在海洋中,极端变暖的情况也变得更加频繁和强烈

伍兹霍尔海洋学研究所(WHOI)的两项新研究调查了大陆架边缘影响区域海洋环流和海洋生物的海洋热浪和洋流

在9月17日发表在《气候杂志》上的一篇论文中,WHOI海洋学家和德国基尔赫尔姆霍茨海洋研究中心的合作者使用了一种新的模型来理解海洋过程如何影响澳大利亚西海岸深处的海洋热浪

这些被称为“宁加罗厄尔尼诺”的极端变暖事件导致了海洋生物的大量死亡、珊瑚白化和潜在的永久性生态系统变化,所有这些都影响了渔业和依赖它们的经济

“这个地区是气温升高和极端事件的热点,对区域海洋物种有着巨大的影响,”主要作者斯温加·瑞安说

“了解水柱温度和盐度的变化发生在哪里非常重要,这样你就可以确定生态系统将受到怎样的影响

" 瑞安和她的合著者,WHOI物理海洋学家卡罗琳·乌曼霍费尔和格伦·加瓦尔凯维奇首次在南印度洋表明,海洋热浪的影响沿着澳大利亚整个西海岸延伸到地表以下300米或更深

他们发现,在拉尼娜期间,向南流动的勒乌温海流变得更强,并与更深处的温暖温度异常有关

这些情况是在2011年海洋热浪期间观察到的,那次热浪导致世界遗产地宁加洛珊瑚礁出现了有记录以来的第一次珊瑚白化,并导致附近的海带森林大量消失

在厄尔尼诺期间,与海洋热浪相关的温度和盐度异常仅限于海洋表面,这表明复杂的海洋过程在极端事件的深度范围内发挥着重要作用

瑞安和她的同事正在使用类似的建模方法来研究西北大西洋的海洋热浪

瑞安说:“无论你走到哪里,挑战都在于海洋热浪有如此多的驱动力。”

“了解不同类型的事件及其相关的深度结构对于区域影响评估和适应战略以及预测未来气候的潜在变化至关重要

" 中大西洋海湾急流,这里显示为一个细橙色箭头,是一股冷水流,沿着大陆架从拉布拉多流向哈特拉斯角

WHOI的一项研究发现,在过去的25年里,海流速度减缓了10%,这一变化与大陆架水域的逐渐变暖相一致,并对渔业产生了潜在影响

信用:美国国家海洋和大气管理局 虽然模型使科学家能够理解和预测大规模海洋过程的变化,但这些模型依赖于实地收集的数据

在8月发表的一项研究中

2020年3月30日,在《地球物理研究杂志:海洋》上,主要作者雅各布·福塞斯利用了25年的海洋学数据,这些数据是由“夹竹桃”号集装箱船在新泽西和百慕大之间的每周航行中收集的

这些测量提供了对中大西洋海湾急流的有价值的见解,这是一股沿着大陆架从拉布拉多流向哈特拉斯角的冷水流

福赛思是麻省理工学院-WHOI联合项目的研究生,他和他的合著者加瓦尔凯维奇和WHOI物理海洋学家马格达莱纳安德烈斯注意到了海流和变化的海洋温度之间的明显关系

谢尔夫布鲁克急流不仅随季节变化——从冬天到夏天速度明显减慢——他们还发现,自1992年开始收集数据以来,它已经减慢了大约10%

喷气式飞机的减速与大陆架的长期变暖是一致的

加瓦尔基维西茨说:“谢尔夫布鲁克急流与营养物质的上涌有关,这会影响渔业的生产力。”

“随着海洋热浪变得越来越频繁,我们需要了解这与喷气式飞机有什么联系

" 从2000年开始,研究人员开始注意到,从墨西哥湾流分离出来的暖盐水漩涡——被称为“暖核心环”——在新英格兰大陆架的数量几乎翻了一番

这些环不仅会导致水温和盐度升高,还会将防风网推向海岸,有时会完全关闭或逆转水流方向

作者指出,大陆架上不断变化的海流和温度已经促使新英格兰的主要渔业发生了变化:嗜冷龙虾正在慢慢向近海移动,而短鳍鱿鱼更常见于更靠近海岸的地方

“你可以称之为‘鱿鱼卷土重来’,其中一些戒指正被放在装满鱿鱼的大陆架上

其他人则没有

“雅各布的工作是解开这个谜团的重要一步,有助于我们预测洋流和大陆架温度将如何对接近的年轮做出反应

" 该论文的合著者说,“夹竹桃”号收集的海洋数据对于理解复杂系统中快速变化的动力学至关重要

以前的研究依赖于卫星数据,这些数据仅限于大面积的海洋表面测量

福赛思说:“观察地表可能无法说明当年轮接近大陆架时发生了什么,或者它们对上升流的影响。”

“这篇论文表明了这种长期监测的重要性

"

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