在高高的平流層上,一股旋風(fēng)刮過(guò),也許很少有人注意到,這股高空旋轉(zhuǎn)氣流可能會(huì)攪動(dòng)海洋深處。新巨型計(jì)算機(jī)模擬效果顯示,平流層旋風(fēng)在攪動(dòng)地球海洋的同時(shí)也能幫助塑造全球氣候。
科學(xué)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(huì)對(duì)其下的對(duì)流層產(chǎn)生一定影響。他們還了解到,對(duì)流層能影響海洋的環(huán)流模式,從而帶來(lái)天氣的變化。
而今年早些時(shí)候發(fā)表的相關(guān)研究報(bào)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(gè)簡(jiǎn)單的氣候模型和計(jì)算機(jī)模擬――僅僅建模了相對(duì)較短的260年內(nèi)的平流層。
通過(guò)深入研究有關(guān)平流層和海洋之間的聯(lián)系,位于美國(guó)鹽湖城的猶他大學(xué)的氣象科學(xué)家Thomas Reichler和同事們重新考證了美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局發(fā)明的一個(gè)著名的氣候模型得出的模擬結(jié)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(guò)去30年里收集的天氣和海洋數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。新研究結(jié)果顯示,平流層風(fēng)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(xué)》網(wǎng)絡(luò)版上報(bào)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?jī)赡昶搅鲗訒?huì)被突然加熱幾十度,這樣一來(lái),時(shí)速130公里的平流層風(fēng)形成的極地渦旋環(huán)繞著北極地區(qū),這種極渦在兩個(gè)月里能減弱或者改變方向――圍繞北極點(diǎn)由逆時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)轫槙r(shí)針?lè)较颉M瑫r(shí),科學(xué)家得出的氣候模型顯示,幾十年來(lái),這些變暖事件戲劇性地?cái)_亂著海洋表面,影響著大西洋經(jīng)圈翻轉(zhuǎn)環(huán)流的流動(dòng)。大西洋經(jīng)圈翻轉(zhuǎn)環(huán)流就像一個(gè)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?cè)诤Q笾邪l(fā)現(xiàn)的大約30%的振動(dòng)?!盧eichler說(shuō),“我們發(fā)現(xiàn)大西洋經(jīng)圈翻轉(zhuǎn)環(huán)流存在一個(gè)‘阿喀琉斯之踵’:格陵蘭島南部的北大西洋上的一個(gè)地區(qū)極為脆弱?!边@個(gè)地區(qū)對(duì)于來(lái)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(dǎo)致驅(qū)動(dòng)或延緩海洋傳送帶。
“我從未考慮過(guò)數(shù)千公里高的大氣中的天氣事件會(huì)深遠(yuǎn)影響著海洋深處?!泵绹?guó)大氣和環(huán)境研究所的氣象學(xué)家Judah Cohen表示,“這項(xiàng)研究是對(duì)天氣系統(tǒng)驚人復(fù)雜性的又一例證,各個(gè)部分之間如何關(guān)聯(lián)使得對(duì)其進(jìn)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(shuō),目前尚不清楚平流層對(duì)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(duì)流層上升氣流驅(qū)動(dòng)的,“因此,有人認(rèn)為對(duì)流層是所有事件的原發(fā)性原因?!?Reichler提到,“我認(rèn)為平流層對(duì)這些來(lái)自對(duì)流層的氣流影響進(jìn)行了擴(kuò)大,才最終影響了海洋,但是,這一問(wèn)題還需要進(jìn)一步研究確定。”