“即便采取宽松政策也可能崩溃……仅延迟5到10年也可能突破临界点”

研究结果显示,即便实现碳中和,如果实施时间推迟,作为地球气候系统核心要素之一的大西洋经向翻转环流也可能进入不可逆的崩溃状态。该研究从科学上表明,决定未来气候稳定性的关键变量,不仅在于气候缓和政策能否“成功”,还在于这些政策能“多早付诸实施”。


本次研究由首尔大学教授 Guk Jongseong 研究团队和 Scripps 海洋研究所博士 Oh Jihun 研究团队共同完成,研究成果已于去年12月13日在线发表在国际学术期刊《自然·通讯》(Nature Communications)上。

碳浓度稳定化时间对应的大西洋经向翻转环流(AMOC)强度变化。(a) 大气中二氧化碳浓度变化,(b) 集合平均 AMOC 强度变化,(c) 在分别于2070年、2080年、2090年、2100年实现碳浓度稳定化情景下的 AMOC 强度变化,(d) 在分别于2105年、2110年、2115年实现碳浓度稳定化情景下的 AMOC 强度变化。研究团队提供

碳浓度稳定化时间对应的大西洋经向翻转环流(AMOC)强度变化。(a) 大气中二氧化碳浓度变化,(b) 集合平均 AMOC 强度变化,(c) 在分别于2070年、2080年、2090年、2100年实现碳浓度稳定化情景下的 AMOC 强度变化,(d) 在分别于2105年、2110年、2115年实现碳浓度稳定化情景下的 AMOC 强度变化。研究团队提供

View original image

大西洋经向翻转环流(AMOC)是一个巨大的环流结构,通过在全球范围内输送热量和盐分,发挥着气候系统“发动机”的作用。古气候记录显示,上一次冰期中反复出现的剧烈气候突变,大多也与这一环流的突然变化相互关联。


近期多项研究警告称,持续的全球变暖正在逐步削弱海洋环流强度,使其逼近可能发生崩溃的临界点。


研究团队通过分析大规模气候模式集合模拟发现,即使在相同或相似的碳减排情景下,大西洋经向翻转环流的未来也可能分化为恢复路径和崩溃路径两种截然不同的走向。这意味着,当海洋环流逼近“临界点(tipping point)”时,即便是极其微小的额外变化,也可能使系统骤然跃迁到不可逆转的状态。


尤其是在临界点附近,从气候系统内部自然产生、无法预测的随机波动,即所谓“随机噪声(stochastic noise)”,会成为决定海洋环流命运的关键因素。

大西洋经向翻转环流(AMOC)崩溃导致的全球气候变化格局。(a) 温度变化,(b) 降水量变化,(c) 海平面变化。研究团队提供

大西洋经向翻转环流(AMOC)崩溃导致的全球气候变化格局。(a) 温度变化,(b) 降水量变化,(c) 海平面变化。研究团队提供

View original image

研究团队指出,当海洋环流进入不稳定状态后,格陵兰岛以南海域上空形成的持续性高压异常等大气内部变动,会成为触发因素,加速环流崩溃。这表明,即便外部大气中的碳浓度变化不大,系统内部的细微波动也足以将海洋环流推向崩溃轨道。


本研究还以定量方式给出了碳中和达成时点的重要性。分析结果显示,即使气候缓和措施仅延迟5至10年,海洋环流跨越临界点并发生崩溃的概率也会以非线性方式急剧上升。一旦跨过临界点,即便此后完全停止碳排放,也难以扭转海洋环流的崩溃。


Guk Jongseong 教授表示:“本研究展示了大西洋经向翻转环流在气候系统中表现出的高度非线性响应特征。”他指出:“研究首次从科学上揭示,即便稳定了大气中的碳浓度,如果在临界点附近反应迟缓,也可能走向不可逆的气候崩溃。”



Oh Jihun 博士强调:“目前气候模式很可能高估了海洋环流的稳定性。”他表示:“实际临界点很可能比预期近得多,因此制定更为有力且立刻执行的国际碳中和政策已刻不容缓。”研究团队解释称,本次结果也表明,在碳中和之后的气候预测中,必须将海洋环流等临界要素的非线性行为和内部变动性视为核心变量加以考虑。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

版权所有 © 阿视亚经济 (www.asiae.co.kr)。 未经许可不得转载。

不容错过的热点