在高高的平流層上,一股旋風刮過,也許很少有人注意到,這股高空旋轉氣流可能會攪動海洋深處。新巨型計算機模擬效果顯示,平流層旋風在攪動地球海洋的同時也能幫助塑造全球氣候。
科學家曾指出,距離地面10公里到50公里的平流層的活躍程度會對其下的對流層產(chǎn)生一定影響。他們還了解到,對流層能影響海洋的環(huán)流模式,從而帶來天氣的變化。
而今年早些時候發(fā)表的相關研究報告曾暗示,平流層中發(fā)生的氣象事件也可能直接影響海洋,但是這些發(fā)現(xiàn)主要基于一個簡單的氣候模型和計算機模擬――僅僅建模了相對較短的260年內(nèi)的平流層。
通過深入研究有關平流層和海洋之間的聯(lián)系,位于美國鹽湖城的猶他大學的氣象科學家Thomas Reichler和同事們重新考證了美國國家海洋和大氣管理局發(fā)明的一個著名的氣候模型得出的模擬結論,該氣候模型編輯了4000年里的大氣和海洋條件,并且將其與過去30年里收集的天氣和海洋數(shù)據(jù)進行了比較。新研究結果顯示,平流層風和海浪下方2千米的洋流之間有著令人驚訝的聯(lián)系。研究人員近期在《自然―地球科學》網(wǎng)絡版上報告了利用氣候模型得出的這一新發(fā)現(xiàn)。
研究人員指出,平均每兩年平流層會被突然加熱幾十度,這樣一來,時速130公里的平流層風形成的極地渦旋環(huán)繞著北極地區(qū),這種極渦在兩個月里能減弱或者改變方向――圍繞北極點由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向。同時,科學家得出的氣候模型顯示,幾十年來,這些變暖事件戲劇性地擾亂著海洋表面,影響著大西洋經(jīng)圈翻轉環(huán)流的流動。大西洋經(jīng)圈翻轉環(huán)流就像一個傳送帶,將海水圍繞地球傳送。
“平流層產(chǎn)生的這些影響能夠解釋我們在海洋中發(fā)現(xiàn)的大約30%的振動?!盧eichler說,“我們發(fā)現(xiàn)大西洋經(jīng)圈翻轉環(huán)流存在一個‘阿喀琉斯之踵’:格陵蘭島南部的北大西洋上的一個地區(qū)極為脆弱?!边@個地區(qū)對于來自大氣的即使輕微地加溫或冷卻都十分敏感――海水的溫度影響其下沉的幅度,從而導致驅動或延緩海洋傳送帶。
“我從未考慮過數(shù)千公里高的大氣中的天氣事件會深遠影響著海洋深處?!泵绹髿夂铜h(huán)境研究所的氣象學家Judah Cohen表示,“這項研究是對天氣系統(tǒng)驚人復雜性的又一例證,各個部分之間如何關聯(lián)使得對其進行模擬極為困難?!?/P>
另外,這些發(fā)現(xiàn)暗示,氣候模型的建立不能像以往一樣忽略平流層的作用。但是,Reichler警告說,目前尚不清楚平流層對于天氣的影響到底有多大。另一方面,平流層爆發(fā)性增溫事件是由對流層上升氣流驅動的,“因此,有人認為對流層是所有事件的原發(fā)性原因。” Reichler提到,“我認為平流層對這些來自對流層的氣流影響進行了擴大,才最終影響了海洋,但是,這一問題還需要進一步研究確定?!?/P>