なぜグリーンランド近辺の冬の海氷が衰退すれば、ヨーロッパの涼しい気候になるのか

なぜグリーンランド近辺の冬の海氷が衰退すれば、ヨーロッパの涼しい気候になるのか

最近の気候変動の最も劇的な特徴の一つはの低下であります 夏の北極海氷。 この夏の氷の損失が北部社会に与える影響は、 北極生態系、そして気候の両方 局部的に そしてさらに アフィールドすでに感じている。

あまり知られて、そのような過去30年間の減少は地域の氷のレコードが始まっ1900、以来、比類のないグリーンランドとアイスランド海、などの地域で冬の海氷の劇的な変化です。

に掲載された研究では 自然の気候変動我々は、この亜極地域における海氷の喪失が、海洋底の最も深い部分を形成する高密度の水の生産に影響を与えていることを示している。 大西洋横断的転覆流 (AMOC)。 AMOCは大西洋の上層部の熱帯域から暖かい水を北向きに運び、深く南向きの冷水の戻り流を伴う海洋循環である。 このように、これらの変化の影響は、西ヨーロッパでより涼しい気候を意味する可能性があります。

冬の海氷の損失

AMOCの濃密な水の大部分は、熱と水分が海洋から大気に移動することで、グリーンランドとアイスランドの海で生産されます。 熱伝達により、これらの地域の表層水はより寒く、塩分が増え、密度が高くなります。 対流的な転覆 水柱の。 また、多くの場合、地域の衛星画像で見られる特徴的な雲の形成をもたらし、世界のこの部分で雰囲気を暖めるのに役立ちます。

強制的にどのくらいの熱伝達、あるいは大気、大気海洋温度差の大きさと表面の風速に依存して発生します。 その結果、それは一般的に寒さと乾燥極性空気が最初に温かい表層水と接触する海氷の端付近の最大です。

北極の嵐海から大気への熱や湿気の大きな移動があったアイスランドの近くの嵐の状態でのR / V Knorr。 KjetilVåge

海氷撤去と海洋対流

我々の研究では、冬の海氷の後退が、グリーンランドとアイスランド海の海洋対流の強度を大きく低下させたことを示している。 これらの変化は、これらの地域の海から大気への熱伝達が少なくなる可能性を高め、AMOCが弱くなる結果、亜熱帯の水が北に持ち込まれ、最終的にはヨーロッパが冷却される可能性があります。

強制大型大気に加えて、海洋対流は、典型的には、通常サイクロンGYREとして知られているクローズド海流内には弱い垂直濃度コントラストがある地域で発生します。 これは、海に大きな深さまで延びて転倒対流のため、それが容易になります。 最近まで、海洋対流のために予め調整されているグリーンランドとアイスランド海でgyresは、結果として、強制的に大気が深い対流転倒で、その結果、大規模だった、氷の縁の近くに位置しました。

しかし、冬の氷の後退により、今や最大の大気強制力の領域がこれらの旋回運動から遠ざけられている。 言い換えれば、強制力が最も大きい地域と深海対流の影響を最も受けやすい地域が離れている。 1970s以来、これは、この強制力の大きさ、または海洋から大気への熱移動、アイスランドおよびグリーンランド海ジャイアントでの概算20%の減少をもたらした。

氷の濃度海から大気への熱や湿気の大きな移動があったアイスランドの近くの嵐の状態でのR / V Knorr。 KjetilVåge海とヨーロッパに及ぼす影響

混合層の海洋モデルを用いて、強制大気減少これの影響を調べました。 グリーンランド海では、強制の減少がありそう海洋対流の自然の中で基本的な移行をもたらすことを示しています。 実際、我々のモデルの結果は、浅い対流が発生したものとの中間の深対流の状態からの変化を示唆しています。

グリーンランド海ノルディック海を埋める中間の深さの水の多くを提供するので、この移行は、これらの海の温度及び塩分の特性を変更する可能性を有します。 アイスランドの海では、我々は強制的に大気中の継続的な減少は、最近に高密度水の3分の1を供給することが示されている地元の海洋循環を弱める可能性を秘めていることを示しています AMOCの深い部分.

観測、プロキシ、モデルシミュレーション 最近AMOCの弱体化が生じており、モデルはこの減速が続くことを予測している。 このようなAMOCの弱体化は、北大西洋と西ヨーロッパの気候に劇的な影響を与えるだろう。 特に西ヨーロッパに向けて輸送される温水の量を減らすことになる。 これは、地域の気候を良質に保つ熱源を減らすでしょう。

AMOCの動態に関してはかなりの議論があるが、その現在および予測された減少のための1つの提案されたメカニズムは、例えば、グリーンランド氷床からの融解水の増加などによる表層水の淡水化である。 塩分濃度が低いほど海水の密度は低くなり、海洋対流が起こりにくくなります。

しかし、この淡水放出の多くは赤道に向かって輸出されやすい 境界電流系 グリーンランド周辺。 これは、対流が発生するグリーンランドとアイスランドの海で、渦巻への直接的な広がりを制限する。 したがって、この淡水がどのようにどこで、そしてどのタイムスケールで北大西洋に浸透しているかを決定するためには、さらなる研究が必要である。

しかし、我々の結果は、AMOCの減速のための他の可能なメカニズムが、グリーンランドとアイスランド海の対流的な転覆を引き起こす大気の強制力の大きさの減少のように働いている可能性があることを示唆している。 このプロセスはまた、AMOCの減速をもたらし、欧州が経験する温暖化を再び減少させる。 私たちの結果は、暖かいヨーロッパでは熱と水分が海洋から大気に大量に移動することを可能にする冷たい北大西洋が必要であるという考えを強めています。 したがって、暖冬の北大西洋には、冬の海氷の後退が伴うため、AMOCの減速による欧州の冷房の可能性があります。

これらの移転が未だに低下し続けているかどうかは未だに未解決の問題であり、AMOCと欧州の気候に及ぼす影響も未解決である。

著者について会話

ケントムーアはトロント大学で物理学の教授です。
Ian Renfrewはイースト・アングリア大学の気象学教授です。
KjetilVågeは、ベルゲン大学の物理海洋学の研究者です。
Robert Pickartは、Woods Hole Oceanographic Institutionの物理海洋学のシニア科学者です。

この記事は、最初に公開された 会話。 読む 原著.

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