北大西洋環流失穩定　或停頓崩潰　對全球氣候造成災難後果

《The Day After Tomorrow》劇照

在過去的 1 個世紀，大西洋環流 (Atlantic meridional overturning circulation, AMOC) 已經放緩至 1,600 年來最慢。不過，最新刊於《自然氣候變化》的研究更警告， AMOC 已在過去一世紀「幾乎完全失去穩定性」，現時可能已接近完全停頓崩潰，將會對全球造成災難性後果，令大西洋海水水位上升、歐洲和北美的整體降雨量下降，以及南美和非洲的季候風改變，影響農業生產與人民生活環境。

研究指，由於 AMOC 系統的複雜性和未來全球暖化水平的不確定性，使得目前無法預測任何 AMOC 崩潰的日期，可能在十年或幾個世紀之後發生，但 AMOC 的崩潰會產生巨大影響，因此絕不能容許情況發生。

有關 AMOC

AMOC 是全球環流循環系統的一部份，當接近赤道較暖水流經過墨西哥灣暖流 (Gulf Stream) 進入北大西洋，並流往高緯度極地時，海洋表面水流說更會被冷風冷卻，形成海陸乾濕溫差。此現象能蒸發水分子，相對使海水鹽度上升，而海水密度也會增加和下沉。高密度海水再會從海盆南下至其他暖洋加熱循環。每一次循環規時約 1,600 年，此過程不但會將熱能傳送，還可運送地球固態及氣體資源，對西歐地區以及全球溫度管理十分重要。

撰寫研究的德國波茨坦氣候影響研究所研究員 Niklas Boers 指，目前尚不清楚什麼水平的二氧化碳會引發 AMOC 崩潰。因此，唯一要做的就是盡可能降低碳排放量，如人類繼續向大氣中排放二氧化碳， AMOC 崩潰的可能性便愈高。

Boer 在該研究中指，過去 100,000 年的冰芯和其他數據顯示 AMOC 有兩種狀態：一種快速而強大的狀態，如最近幾千年所見，另一種是緩慢而弱的狀態。數據顯示，氣溫升高會使 AMOC 在 10–50 年內可突然切換狀態，而格陵蘭冰蓋淡水的融化正在減緩這一過程。

Boers 用椅子作例來解釋海洋溫度和鹽度的變化如何引致 AMOC 的不穩定性。他指出，推動椅子會改變其位置，但如果所有四隻腳都在地板上，則不會影響其穩定性，相反傾斜椅子推動會改變其位置和穩定性。

8 個獨立的測量，可追溯到 150 年前海水溫度和鹽度數據，能讓 Boers 證明全球暖化確實增加了 AMOC 的不穩定性，而不僅是改變了其流動模式。研究得出的結論指，近幾十年來 AMOC 減慢可能與個去 1 個世紀幾乎完全失去穩定性有關，而且 AMOC 可能接近渡過至弱循環模式。

學界越來越關注不同系统遭受氣候變化影響而出現的臨界點。 Boers 的團隊在 5 月也曾發表報告，指格陵蘭冰蓋的很大部分處於融化邊緣，將會令全球海水水位大幅上升。其他近期研究也表明，亞馬遜雨林現在排放的二氧化碳多於吸收的二氧化碳； 2020 年西伯利亞熱浪亦令強力溫室氣體甲烷 (methane, CH4) 從永久凍土釋出。

聯合國跨政府氣候變化委員會 (IPCC) 也將於下周一發布重要報告，預計會闡述氣候危機的惡化狀況。

來源：
The Guardian, Climate crisis: Scientists spot warning signs of Gulf Stream collaps, 6 August 2021

報告：
Boers, N. (2021). Observation-based early-warning signals for a collapse of the Atlantic Meridional Overturning Circulation. Nat. Clim. Chang. 11, 680–688. doi: 10.1038/s41558-021-01097-4

文／Alan Chiu