북유럽을 따뜻하게 유지하는 주요 대서양 해류는 새로운 변화와 전환점을 볼 수 있습니다

북유럽은 지구 표면에 위치하기 때문에 상대적으로 따뜻합니다. 예를 들어, 런던은 대부분의 캐나다 주요 도시 북쪽에 위치해 있지만 모든 도시(브리티시 컬럼비아의 밴쿠버도 포함)보다 따뜻합니다. 하지만 지구 온난화로 인해 금세기가 시작되면 이 따뜻함도 사라질 수도 있다.

그 이유는 멕시코만에서 노르웨이 스발바르까지 이어지는 주요 해류인 남대서양해류(AMOC)가 더 이상 흐르지 않을 수 있기 때문이다. 오늘날 그것은 엄청난 양의 따뜻한 물을 북대서양으로 운반하며, 그곳에서 냉각되고 가라앉으며 방향이 급격하게 바뀌어 그린란드의 동해안에서 멀어지고 중앙 대서양을 건너(그리고 남대서양 해류 아래에서) 남대서양으로 들어갑니다. 이 과정에서 방출되는 열은 북유럽 항구에 얼음이 없는 상태를 유지합니다.

지구 온난화로 인해 대서양 북동부의 염수는 녹는 북극의 차가운 담수와 혼합되고 지구 온난화를 특징으로 하는 강수량 증가와 함께 발생합니다. 이 담수는 해류의 밀도와 염도를 감소시켜 해류의 냉각과 북대서양의 쇠퇴를 감소시켜 남쪽으로 향하는 흐름을 감소시킵니다.

1995년에 기후 모델러들은 예상된다 AMOC는 2200년까지 멈출 것이라고 합니다. 관측은 2004년부터 가능했으며 실제로 AMOC의 일부는 속도가 느려지는 것 같아요.

그러나 지금까지 기후 모델은 해류, 소용돌이 및 많은 입력을 포함하여 대서양 순환을 면밀히 관찰할 수 없었습니다.

이제 과학자들은 대서양 극순환을 보다 자세히 관찰할 수 있는 기후 모델을 사용하여 이전 모델이 간과했던 세부 사항을 발견하고 미래에 대해 더 나은 시각을 갖게 되었습니다. 이 새롭고 더욱 정확한 모델에서는 대서양 극 순환이 일부 지역에서는 갑자기 붕괴되고 다른 지역에서는 예기치 않게 증가합니다. 결과는 다음과 같습니다. 출판됨 잡지에서 자료 검토 편지.

“우리의 고해상도 모델링 연구는 놀라운 변화를 보여줍니다. 아북극 대서양 지역의 대서양 역전 순환(AMOC)은 온난화로 인해 강화될 수 있습니다.” “이 생물류 시스템이 균일하게 약화되고 있다는 널리 퍼진 믿음에 도전하고 있습니다.”

기후 변화 예측에 사용되는 대규모 지구 기후 모델은 시간과 컴퓨팅 가용성을 수용하기 위해 육지와 해양을 100km x 100km의 영역으로 나눕니다. “저해상도” 모델이므로 더 작은 물리적 특징을 놓칠 수 있습니다. 소용돌이 그리고 소용돌이 바다에서.

Lohmann과 그의 동료들은 최근 개발된 고해상도 기후 모델을 사용했습니다. 커뮤니티 지구 시스템 모델 이전 그리드 크기는 각 측면의 위도 및 경도 1도에서 0.1도, 즉 약 17km로 줄었습니다.

그들은 대기 중 이산화탄소 수준이 빠른 속도로 증가할 것이라고 가정했으며, 이는 기후 변화에 관한 정부 간 패널이 확인한 것입니다. RCP 시나리오 8.5이산화탄소 수준은 세기에 걸쳐 급속히 증가하여 2100년에는 약 1,250ppm 수준까지 증가했습니다.

고해상도 모델과 저해상도 모델 모두 2000년부터 2100년까지 초당 약 800만 입방미터의 물이 AMOC에서 전반적으로 둔화되었으며, 2020년에 가까워지면 급격히 감소했습니다. AMOC는 초당 약 1,500만 ~ 2,000만 입방미터의 물, 초당 약 130만 줄의 에너지를 전달하는 것으로 추산됩니다. 그러나 더 작고 지역적인 규모에서는 AMOC의 일부가 갑자기 붕괴되었고 다른 부분에서는 시간이 지남에 따라 강화되었습니다.

“고급 기후 모델은 이제 극단적인 온실가스 배출(RCP 8.5) 하에서 대서양 순환이 일부 지역에서는 급격한 감소를 볼 수 있는 반면 북극에서는 역설적으로 증가할 수 있다는 것을 보여줍니다.”라고 Lohmann은 말했습니다. “이러한 예상치 못한 지역적 강화는 추세에도 불구하고 발생하고 있습니다.” 올해는 대서양 해양 순환의 활동이 약화되는 해입니다.”

지역적 변화와 해류 외에도 고해상도 모델은 저해상도 연구에서는 알려지지 않았던 전환점을 보여주었습니다.

티핑 포인트는 시스템이 한 상태에서 다른 상태로 갑자기 변경되는 경우입니다. 이는 추가적인 작은 변경으로 인해 시스템이 갑자기 새로운 상태로 전환되는 임계값입니다. 예를 들어, 바지를 입고 먹고 먹을 수는 있지만, 어느 순간 바지 밑단이 갑자기 찢어져 영원히 다른 상태로 남게 됩니다. 이것이 바지의 전환점이다.

하위 시스템 기후 시스템에는 전환점이 있습니다예를 들어, 그린란드 빙상의 과거에 대한 연구가 수행되었습니다. 추정된 지구 온도가 산업화 이전보다 섭씨 2.5도 정도 상승하면 지구는 전환점을 맞이하게 된다. 지구가 전환점에 도달하면 빙상 전체가 녹는 것이 불가피해질 수 있습니다.

과학자들은 더 작은 규모에서 대서양 지구물리학 순환의 일부가 일반 대서양 지구물리학 순환의 이전 모델에서는 나타나지 않는 전환점을 포함하고 있음을 발견했습니다.

“결과는 이러한 지역적 변화가 기후와 해양 생태계에 심각한 영향을 미칠 수 있기 때문에 지역 역학을 대서양 해양 순환 예측에 통합해야 할 긴급한 필요성을 강조합니다.”라고 Lohmann은 말했습니다.

“우리가 불확실한 기후 미래에 직면하면서 이러한 통찰력은 지구 시스템의 극적인 변화를 예측하고 이에 대응하기 위한 기후 모델 개발의 중요성을 강조합니다.” 더욱이 그는 거시 대서양 순환과 소규모 대서양 순환 사이의 피드백이 “미래에는 바뀔 수 있다”고 말했습니다.

© 2024 사이언스 웹