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海洋一所科研人员提出“北冰洋淡水储能”新概念

2021-06-17 09:51:15    来源: 中国自然资源报    作者:塔娜

近日,依托自然资源部第一海洋研究所的海洋环境科学与数值模拟重点实验室王世柱博士等人在学术期刊《地球物理通讯》在线发表了研究成果,提出了“北冰洋淡水储能”的新概念,为北冰洋淡水含量的诊断和预测提供了新思路。

北极是全球气候变化最敏感的地区,其变暖速度是全球其他地区的两倍以上。近30年来,北极海冰快速消融,北冰洋的淡水含量不断增加。北冰洋上层冷而淡的海水不仅对于北极海冰的维持和生物地球化学循环具有重要作用,还能通过改变大西洋经向翻转流的强度,对全球气候产生影响。

该研究通过开展系列敏感性数值试验,发现随着北极持续增温,北极海冰逐步减少,开放海域的海水与大气直接接触,使得海表应力增加,由欧亚海盆向美亚海盆的埃克曼输运作用增强。

淡水水平输运和大西洋咸水增加这两种过程之间的相互作用,使北冰洋淡水总含量随海冰减少呈现出先增加后减少的趋势。而随着注入北冰洋地表径流的增加,这两种过程的相对强度发生变化,具体表现为:河流径流增多,为欧亚海盆提供了更多的淡水来源,可以在一定范围内抑制大西洋咸水引起的淡水含量减少趋势,其结果使得不同地表径流情景下淡水含量的标准化差值,即“北冰洋淡水储能”,也随海冰减少呈现出先增加后减少的变化。在将来的极端变暖条件下,北冰洋淡水储能显著减小。这一变化可能对局地和全球气候系统对水循环变化的响应产生较大影响。

该研究得到了国家自然科学基金和德国科学基金会的资助。

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