

**编者按:** 在地球最北端的格陵兰岛东部海域,一场关乎全球气候命运的无声剧变正在上演。科学家们正冒着严寒与冰山威胁,深入这片数据稀缺的“海洋心脏地带”,试图解开一个可能颠覆世界气候格局的谜题:全球变暖正将大量淡水注入北大西洋,这会不会导致被称为“海洋传送带”的大西洋经向翻转环流(AMOC)突然停滞?如果这条维持北半球温暖与降雨平衡的生命线断裂,英国将迎来严冬,美国东海岸飓风加剧,而养育数十亿人口的非洲、南亚和南美洲雨带可能移位。本文带你跟随科考船深入极地前线,见证科学家如何与时间赛跑,在冰山与风暴中布下监测网,捕捉气候临界点逼近的蛛丝马迹。这场关乎人类未来的预警之战,每一组数据都至关重要——
格陵兰岛东部海域,索伦·索尔达多蒂尔号船上——在这艘停泊于格陵兰岛东部外海的船上,最令人震撼的景象并非鲸鱼、冰山,甚至不是那些高耸入云、被冰川覆盖的山脉。
而是那条75英里宽、午夜般深蓝的寒流,它从北冰洋沿着海岸奔腾而下。更南边,这些寒流与经由墨西哥湾流北上的热带暖水相遇,它们共同调节着整个北大西洋的海水温度,就像给一个巨型浴缸调节冷热水龙头。
然而现在,人类正在胡乱拨弄这些“水龙头”。温室气体排放导致的快速变暖,正使北极地区雨水增多,陆地和海上的冰层加速融化。
科学家们担心,如果过多的融水涌入北大西洋,可能会扰乱将暖水从热带输送上来的过程。这对气候的影响将是深远的:英国的冬天会更寒冷,美国东部的飓风会更猛烈,而最令人不安的或许是,养育非洲、南美洲和亚洲数十亿人口的雨带位置可能发生偏移。
为了更好地理解这一威胁,今年夏天,一支研究团队带着整船的观测设备,从冰岛航行至格陵兰岛东海岸。这片水域对精密仪器毫不留情:与冰山相撞的风险时刻存在。一年中大部分时间,海冰使这片区域无法通行。
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“这里的数据实在太少了,”佐治亚大学的海洋学家尼克·福卡尔说,他领导了这次为期两周的考察。“所以,任何数据都将变得极其、极其重要。”
观测洋流的变化,对于充实科学家对其如何及何时达到临界点的理解至关重要。问题是,在人类改变地球气候的过程中,翻天覆地的变化可能不会等到研究人员完全确定其理解后才开始发生。
为什么格陵兰岛周围的海域对地球如此重要?答案与一个蜿蜒穿过世界各大洋的巨大水循环有关,它将广泛的气候变化联系在一起。
你可以从热带大西洋开始追踪这个循环,那里强烈的阳光温暖海水,并通过蒸发使其盐度增高。这股暖水向北经过北美东海岸,直到在冰岛和格陵兰岛附近开始转变。
暖水遇到冷空气,释放部分热量,变得更冷、密度更大。这导致它下沉至深海。它流经深渊,经过南美洲,环绕南极洲,直到几个世纪后重新浮出水面,准备再次开始旅程。
科学家给这个海洋传送带的大西洋部分起了一个不太悦耳的名字:大西洋经向翻转环流,简称AMOC(发音为“AY-mock”)。他们担心它有朝一日会逐渐停止运转。
令他们担忧的是北大西洋日益增多的淡水。这些淡水稀释了从热带北上的温暖咸水,使其下沉减少。但正是这种下沉首先推动了暖水北上。当传送带的一端变得迟缓,另一端也会如此。整个传送带会一点一点地减慢,直到在某个临界点完全停止。
如果这种情况发生,更少的热带热量将进入大西洋北部,使英国和北欧国家变得更冷。更多的热量可能停留在加勒比海附近,为飓风提供额外能量,并扭曲影响大西洋两岸及更远地区降雨分布的大气模式。
地质证据告诉我们,这一切以前发生过好几次,最近一次大约在12,800年前。如今有迹象表明,环流正在放缓,科学家的模型预测这种放缓将持续数十年。棘手的是预测它何时可能导致另一次停滞:下个世纪?下个十年?还是明年?
“在现实世界中,临界点看起来比模型预测的要近得多,”德国波茨坦大学的海洋物理学教授斯特凡·拉姆斯托夫说。拉姆斯托夫表示,这意味着在本世纪末之前面临临界点的风险非常显著,不容忽视。
约翰斯·霍普金斯大学的地球与行星科学教授托马斯·海恩说,要帮助缩小不确定性,需要对整个大西洋水域的变化进行更持续、长期的测量。
过去二十年来,科学家们一直在北半球的两个关键横截面上测量AMOC,一条从拉布拉多到格陵兰再到苏格兰,另一条在巴哈马和加那利群岛之间。但海恩说,他们对从北冰洋流出的淡水的了解要少得多。
“我们认为这个系统将发生重大转变,而且我们提前知道,”他说。“我们应该走出去,试着观察它的发生。”
离开冰岛港口,驶过儒勒·凡尔纳《地心游记》起点的那座火山——斯奈菲尔冰川后,福卡尔和他的同事们在格陵兰岛海岸迎来了灿烂的阳光和平静如镜的海面。但再次见到这样的景象,已是数日之后。
他们考察的关键装备是一系列系泊设备,每个都配备了类似声纳的仪器来测量洋流。每个系泊设备还连接着一系列浮标、浮子和测量水温盐度的小型仪器,就像一条数百英尺长的菊花链。
其中五个系泊设备像黄色的登月舱。另一个看起来像一枚矮胖的橙色鱼雷,它连接着一个设计用来躲避冰山的桶状浮标。这个浮标会潜伏在深水区,扫描上方水域是否有冰山经过,然后上升到安全深度进行测量,之后再次下潜。
科学家们计划将这些系泊设备沿北纬71度、长达35英里的海底布放。他们将把这些设备留在那里直到明年,以便收集数月内流经格陵兰岛东岸水域的数据。
这种收集数据的方式让福卡尔想起了他在马萨诸塞州长大时捕龙虾的经历:在拉起笼子之前,你永远不知道里面有什么。“这就像掷骰子,”他说。
不过,首先,科学家和船员们必须将这些沉重的系泊设备从移动的船上安全地、精准地放入海中正确的位置——这是一场高度协调的绞车、滑轮和绳索操作,被考察队的高级工程助理詹姆斯·邓恩比作芭蕾舞。“一切都必须同时到位,”在马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所工作的邓恩说。
在航程初期,晴朗的天空和平静的海面帮助科学家和船员顺利安装了系泊设备。但很快,风势增强,情况变得艰难起来。
团队雪茄形状的水下机器人停止工作,不得不被打捞上来。甲板上的一件重要科学设备保险丝烧断,替换件从冰岛空运到猎捕海豹的小村庄伊托科尔托米特,再送上船。为了躲避近海风暴,科学家们在斯科斯比湾——世界上最大的峡湾之一——绕行了数日,在那里收集了进出这个深水湾的涡流水体的测量数据。
接着,那个躲避冰山的浮标开始出问题。科学家们制定了一个冒险的计划:他们驶回原处,将系泊设备从水中拉出,尝试修复浮标并重新部署。
这个计划是研究人员在明年七月前收集所有所需数据的最佳希望,届时他们计划回收仪器,并开始就沿岸洋流如何运动和变化得出结论。
在一个清爽的灰色早晨,鱼雷状的系泊设备漂入视野。伍兹霍尔的工程助理安德鲁·戴维斯从右舷栏杆探出身,用杆子上的钩子抓住了它。工程师尼基弗罗斯·德拉托拉斯整个下午和晚上都俯身在笔记本电脑前,排查那个不听话的浮标的故障。
午夜时分,天气寒冷,下着毛毛雨,所有设备终于再次沉入海浪之下。几个小时后,科学家们第一次露出了笑容。“这很有趣,”邓恩说。“我们再来一次吧。”
本文原载于《纽约时报》。
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