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TheInnovation创新 12小时前

给地球撑把“遮阳伞” , 大西洋的“海洋传送带”反而更强了 ?

研究思路:本研究利用两组平流层地球工程模拟试验 - GLENS(相对于 RCP8.5 情景,将全球平均温度和经向温度梯度维持在 2020 年水平,气溶胶以 30 ° N 注入为主)和 SAI-1.5(相对于 SSP245 情景,将全球升温控制在 1.5 ° C 以内,气溶胶以 15 ° S 注入为主) - 分析了不同干预目标下大西洋经向翻转环流 AMOC 的演变差异及其驱动机制。

AMOC 在全球变暖和 SAI 干预下的演变:模拟结果显示,AMOC(定义为大西洋 26.5 ° N 处翻转流函数的最大值)在 RCP8.5 和 SSP2-4.5 增温情景下均减弱,在 GLENS 干预情景下不减反增,至 2070s 达 28Sv(图 1A)。后者主要归因于包括拉布拉多海在内的北大西洋北部表层淡水(即降水减蒸发)的显著减少(图 1B)。SAI-1.5 情景下,AMOC 虽较 SSP2-4.5 有轻微增强,整体仍保持下降趋势,且北大西洋北部较基准期呈现淡水盈余(图 1C)。

淡水通量与潜热响应的联系:潜热蒸发将约 23% 的太阳辐射能从海洋传输到大气,在平衡海洋净热量中起主要作用。GLENS 情景下,墨西哥湾流延伸区(GSE,40 N-60 N、20 W-60 W 区域)潜热损失增加并保持高位(图 1D),空间上与淡水减少区域一致(图 1B&E)。增强的 AMOC 增加了表层暖水的北向平流,尽管存在辐射和蒸发冷却,仍维持区域相对较高 SST,加强蒸发和潜热释放,形成正反馈循环。

不同气候情景下潜热响应的差异:潜热通量的变化可分解为海洋响应和大气强迫的贡献。分析表明,海 - 气湿度梯度主导潜热响应和不同情景间差异(图 1G)。SAI 引发的非均匀冷却导致大气与表层海水间的湿度梯度加大,蒸发增强,局地海水盐度和密度升高。GLENS 情景下,湾流区海气湿度梯度扩大 0.28 g/kg,显著促进蒸发,激发正反馈而维持 AMOC 增强,而 SAI-1.5 情景下湿度梯度缩小 0.27 g/kg,蒸发受抑,形成负向循环。

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