大西洋经向翻转环流的演变特征及其对北半球地表气温的热动力影响  

作　　者：王欢 左志燕 张楷文 步露蕾 肖栋 

机构地区：[1]复旦大学大气与海洋科学系,大气科学研究院,上海200438 [2]四川师范大学地理与资源科学学院,成都610101 [3]中国气象局-复旦大学海洋气象灾害联合实验室,上海200438 [4]上海长江河口湿地生态系统国家野外科学观测研究站,上海202183 [5]上海市海洋-大气相互作用前沿科学研究基地,上海200123 [6]中国气象局中国气象科学研究院,北京100081 [7]中国气象局上海城市气候变化应对重点开放实验室,上海200030

出　　处：《中国科学：地球科学》2023年第6期1185-1215,共31页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金项目(批准号:41822503、42175053);国家重点研发计划项目(编号:2016YFA0601502)资助。

摘　　要：综合现代观测、历史代用资料和气候模式模拟,本文综述了大西洋经向翻转环流(AMOC)的过去、现在和未来的演变特征,以及AMOC对区域和半球尺度地表气温(SAT)的影响.代用资料重建结果表明,AMOC从19世纪末开始减弱,20世纪整体减弱,但信度较低.直接观测结果显示,2004~2016年间AMOC减弱,但无法区分出其年代际变化和长期趋势.气候模式预测可知,若温室气体排放持续增加,AMOC未来将会减弱,但在2100年前不会出现突然的崩溃.AMOC的热力作用表现为,强AMOC导致北大西洋海表面热通量释放和经向热输送增强,造成半球尺度SAT增加,千年尺度的气候冷(暖)期对应AMOC减弱(增强).强AMOC的经向热输送能够影响北极增暖,并通过北极海冰和AMOC之间的互反馈作用影响区域SAT异常和极端温度.在动力方面,强AMOC调制源自北大西洋沿北半球中高纬度地区传播的罗斯贝波活动,引起乌拉尔和西伯利亚地区的环流异常变率增加,对欧亚大陆中高纬地区极端冷、暖事件发生频率均有显著影响.此外,AMOC也可以通过对行星尺度环流的动力调整影响区域和全球地表气温异常.多年代际AMOC变率与大西洋多年代际振荡(AMO)也密切相关,AMO和AMOC正位相阶段,增强的北大西洋海表面热通量导致北半球的地表异常变暖,反之亦然.未来高排放的情景下,淡水通量强迫使AMOC崩溃的可能性增大,但大多数先进的气候模式低估了AMOC的强度和对AMO的作用及其气候影响,这给未来理解和预测AMOC及其气候效应带来了重大挑战.

关 键 词：AMOC 演变 地表气温 热动力作用 预测 

分 类 号：P731.27[天文地球—海洋科学] P423