新研究发现：墨西哥湾流正在变暖并向海岸移动

此处使用墨西哥湾流观测数据。a，基于 2015 年至 2023 年滑翔机观测的墨西哥湾流区域 200 m 处的平均位温（颜色）和速度（矢量）。 b、c，喷雾滑翔机 (b) 和 Argo 浮标( c )的各个剖面的位置2001-2023 年期间用于分析长期趋势。d，滑翔机（橙色）和 Argo 浮标（蓝色）剖面的每月分布，灰色阴影表示用于估计滑翔机观测的平均和年度周期的时期，如 a所示。图片来源：《自然·气候变化》（2023）。DOI：10.1038/s41558-023-01835-w

　　墨西哥湾流是全球气候系统所固有的，它将加勒比海的温暖海水带到美国东海岸。当它沿着海岸流动，然后穿过大西洋时，这股强大的洋流会影响天气模式和风暴，并作为大西洋经向翻转环流的一部分，将热量从热带带到高纬度地区。

　　发表在《自然·气候变化》杂志上的一项新研究记录了在过去20年里，墨西哥湾流的变暖速度比整个全球海洋还要快，并且已经向海岸移动。这项研究由伍兹霍尔海洋研究所 (WHOI) 的物理海洋学家 Robert Todd 领导，依赖于 2001 年至 2023 年间收集的 25,000 多个温度和盐度剖面。

　　“我们在墨西哥湾流附近看到的变暖是由两种综合效应造成的。其一是随着气候变暖，海洋从大气中吸收多余的热量，”托德说。“第二是湾流本身正在逐渐向海岸转移。”

　　他和该研究的合著者、WHOI 的物理海洋学家 Alice Ren 发现，墨西哥湾流的近地表层变化最为显着。根据他们的数据，在过去二十年里，它平均变暖了约 1°C (1.8 °F)，变得比下面的水域更轻。研究小组还发现，湾流平均每十年向海岸移动约5公里(3.1英里)，这意味着湾流正在逐渐靠近美国东北部大陆架。

　　托德说：“这篇论文的胜利之一是，它为数值模拟在气候变暖情况下预测的结果提供了观测证实。”

　　他们利用来自 Spray 自主水下滑翔机和Argo 计划的观测数据确定了这些趋势，Argo 计划是由约 4,000 个自主剖面浮标组成的阵列，它们随洋流漂移，并在海面和约 2,000 米(6,560 英尺)深度之间上下移动。深度，在它们上升时收集数据。Argo 是一个自 1999 年开始运营的国际计划。WHOI 是最初的 Argo 机构之一，维护着大约 10% 的阵列。

　　为了更好地解决墨西哥湾流问题，托德和任每两个月就在佛罗里达州海岸发射一次喷雾滑翔机。与阿尔戈浮标一样，滑翔机也可以上下移动，但它们还有额外的能力，可以在水中飞行，并在墨西哥湾流带着它们向北飞行时纵横交错。通过在墨西哥湾流表面以下提供测量，滑翔机和浮标补充了常规测量海洋表面水温的卫星。

　　“使用数值模型来预测像墨西哥湾流这样的洋流可能很困难，”任说。“我们的论文很重要，因为它提供了有关我们不断变化的天气和气候变化的观测细节。”

　　就像大气中的急流一样，湾流在海洋中摇摆和振荡。托德指出，随着其平均位置越来越靠近海岸，这些大幅波动可能更容易、突然地影响沿海渔业——例如，水温可能在很短的时间内从12°C升至20°C。

　　由于人类活动(例如燃烧化石燃料、向大气中释放吸热温室气体)，海洋温度正在稳步变暖。然而，墨西哥湾流的基本驱动因素——大气风型和地球自转——不会随着气候变化而消失，因此不必担心墨西哥湾流会停止。

　　托德说：“这并不是说它不会改变或改变其强度，但这些基本要素就是让温暖、快速的墨西哥湾流沿着美国东海岸流动所需要的。”

　　更多信息：Robert E. Todd 等人，自 2001 年以来现场观测的墨西哥湾流变暖和横向移动，《自然气候变化》(2023 年)。