美國國家航空航天局（NASA）近日發佈的一項新研究指出，隨著海冰的迅速融化，北極地區一股主要的洋流——波弗特環流（Beaufort Gyre）正變得越來越快，越來越洶湧。同時該研究還指出，該股洋流屬於北極脆弱環境的一部分。人類活動導致的氣候變化讓這些區域充滿了淡水。
為了搞清楚波弗特環流是如何以一種不穩定的方式平衡著以史無前例的數量湧入的冰冷淡水，科學家們利用12年的衛星數據對波弗特環流進行了測量。這些淡水本可能改變大西洋的洋流並使西歐變冷。
波弗特環流通過在海洋表面附近儲存淡水來保持極地環境的平衡。風以順時針方向繞著加拿大和阿拉斯加北部的北冰洋西部旋轉，自然地從冰川融水、河流徑流和降水中收集淡水。這些淡水在北極很重要，部分原因是它漂浮在溫暖的鹹水之上，保護海冰不融化，從而有助於調節地球的氣候。在幾十年的時間裡，環流一直在緩慢地將這些淡水釋放到大西洋中。
但自20世紀90年代以來，環流已經積累了大量的淡水——1920立方英里（8000立方公里）——幾乎是密歇根湖容量的兩倍。
發表在《自然通訊》雜誌上的這項新研究發現，淡水濃度增加的原因是夏季和秋季海冰的減少。數十年來，北極夏季海冰覆蓋面積的減少，使波弗特環流暴露在風中的風險更大，而風使環流旋轉得更快，並將淡水困在洋流之中。
持續的西風也將洋流往一個方向拖了20多年，增加了順時針洋流的速度和大小，阻止了淡水離開北冰洋。這種持續數十年的西風對該地區來說是不同尋常的，在此之前，風向每5到7年就會改變一次。
科學家們一直在關注波弗特環流。如果風向再次改變，將會使環流逆轉為逆時針方向並一次性釋放所有困於其中的淡水。從北冰洋釋放到北大西洋的淡水則會改變表面水的密度。正常情況下，來自北極的水會向大氣中流失熱量和水分，並下沉到海洋底部，在那裡，它像傳送帶一樣將水從北大西洋輸送到熱帶地區。
這一重要的洋流被稱為大西洋經向翻轉環流（又被稱為墨西哥灣暖流），它將熱量從熱帶溫暖的海水輸送到歐洲和北美等北緯地區，從而幫助調節地球的氣候。如果速度足夠慢，它可能會對海洋生物和依賴它的群落產生負面影響。
“我們預計墨西哥灣暖流不會停止，但會受到影響。這就是為什麼我們如此密切地監測波弗特環流的原因。”論文的合著者、極地科學家Alek Petty說。
研究還發現，雖然波弗特環流因來自風的能量而失去了平衡，但該環流也在通過形成小的水循環漩渦來釋放多餘的能量。雖然增加的湍流有助於保持系統的平衡，但它有可能導致冰的進一步融化，進而會改變海洋中的營養物質和有機物質的混合方式，對北極的食物鏈和野生動物產生重大影響。結果顯示，在氣候變化的影響下，隨著海冰的消退，風和海洋之間出現了微妙的平衡。
Petty說:“這項研究表明，海冰的消失對我們的氣候系統產生了非常重要的影響，而我們只是剛剛發現這一點。”
編譯：Max 審稿：阿淼 責編：唐林芳
期刊編號： 2041-1723
原文鏈接：https://phys.org/news/2020-02-arctic-ice-ocean-currents.html
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