导读 近日，《科学·中国·地球科学》杂志刊登了王欢博士(四川师范大学)和左志彦教授(复旦大学)领导的一项研究。基于现代观测、历史代理数据和气
近日，《科学·中国·地球科学》杂志刊登了王欢博士(四川师范大学)和左志彦教授(复旦大学)领导的一项研究。基于现代观测、历史代理数据和气候模型模拟，本研究全面概述了大西洋经向翻转环流(AMOC)的过去、现在和未来的演化特征，以及它对地表气温的影响( SAT)在区域和半球尺度上。
基于代用数据的重建结果表明，AMOC 自 19 世纪末开始减弱，并在整个 20 世纪经历了整体减弱，置信度较低。直接观测表明，AMOC 在 2004-2016 年期间减弱，但无法区分其年代际变化和长期趋势。气候模型预测，如果温室气体排放继续增加，未来AMOC会减弱，但不会在2100年之前突然崩溃。
对于AMOC的热力学效应，与强AMOC相关的北大西洋地表热通量释放和经向热传输增加导致半球SAT增加。在千年尺度上，气候变冷(变暖)期对应于减弱(增强)的 AMOC。强AMOC增强的MHT可以影响北极变暖，从而通过北极海冰和AMOC之间的相互反馈影响区域SAT异常和SAT极端。在动力效应方面，强AMOC调制了起源于北大西洋并传播到北半球中高纬度地区的罗斯贝波列，导致乌拉尔和西伯利亚地区环流异常的变异性增加。最终，强AMOC显着影响欧亚大陆中高纬度地区极端冷暖事件的发生频率。此外，AMOC还可以通过其对行星尺度环流的动态调整影响区域和全球SAT异常。AMOC的年代际变化与大西洋多年代际振荡(AMO)密切相关。在 AMO 和 AMOC 的正相位期间，北大西洋表面热通量增强导致北半球异常变暖，而在负相位期间，则发生相反的情况。
未来高排放情景下，淡水强迫导致AMOC崩溃的可能性增加。然而，大多数先进的气候模型都低估了AMOC的强度及其对AMO和相关气候变化的影响，这对未来理解和预测AMOC及其气候效应提出了重大挑战。