北極融冰增加致歐洲出現更多熱浪

歐洲連續破紀錄的炎熱乾燥夏季,與氣候變化的關係並不簡單。最新刊於《天氣與氣候動力學》的研究表明,全球暖化可能是造成大量炎熱、乾燥的空氣停留在歐洲大陸上空,阻擋了任何涼爽或潮濕的空氣進入的原兇。但該研究亦提出了一系列事件都造成影響,包括北極增加融冰,融冰水最終也改變洋流和區域空氣環流模式。

北極冰層與海冰等的融化,每 10 年就為全球海洋增加約 6,000 立方公里甚至更多的水,足以填滿中國最大湖泊青海湖差不多 60 次。當淡水流入北大西洋時,會位於較重的海水之上並阻礙各水層的海水混和。英國國家海洋學中心氣候科學家 Marilena Oltmanns 表示,由於向下的熱水活動減少,海表水會在秋冬季比平常更冷。這種現象可以解釋所謂的「低溫區塊 (cold blob) 」的出現。低溫區塊是北大西洋的一片海域,且是地球上少數幾個在暖化趨勢中變冷的地方。

為探索淡水流入海洋如何影響天氣, Oltmanns 的團隊在北大西洋進行新的海水鹽度測量。由於衛星和海洋模型一直很難準確量化當地鹽度,因此團隊開發了一種方法,結合來自衛星、浮標和氣象站的數據來提供鹽度數據。團隊發現,北極淡水水位在冬季之間變化很大,而這取決於前一年夏季的融冰程度。

然後,在研究 40 年間的海洋和大氣數據後,團隊假設淡水和由此產生的低溫區塊可能如何影響歐洲的天氣:北大西洋風暴從低溫區塊和更南邊的溫暖水域之間的邊界吸取能量。數據顯示,當淡水引起的低溫區塊越強烈時,邊界就越清晰。結果是冬季風雨更洶湧,西風更為強勁。

由於與地球自轉有關的科氏效應 (Coriolis effect) ,風可以橫向掃過海表的水。因此,較強的西風將北大西洋洋流的溫暖洋流從大約北緯 45° 向北吹至北緯 60°。這種轉變可能會持續到接下來的夏天,並像屏障一樣,盤旋在不列顛群島周圍,使噴射氣流偏轉,導致大量炎熱乾燥的空氣逗留在歐洲上空。

這是一個複雜的機制,但團隊的統計數據支持了這一點。例如,團隊分析了 1980 年以來歐洲 10 個最熱和 10 個最冷夏季,以及之前的北大西洋狀況。 Oltmanns 指出,最熱的夏季之前都會發生大型融冰事件,而最冷的夏季則不然。

無參與研究的 Woodwell 氣候研究中心氣候學家 Jennifer Francis 指出,研究證實了過往很多學者長期以來的預期,即格陵蘭以南的寒冷區域將影響北大西洋以及歐洲下游的天氣模式。

這種情況可能會使關於北極融冰水的另一個理論複雜化——融冰水可能透過減少北大西洋下沉的鹹水量,來減慢墨西哥灣流的速度,並幫助推動洋流。理論上,墨西哥灣流的減緩將使歐洲變冷,並可能引發更多極端天氣,包括致命的寒流,正如 2004 年氣候災難電影《明日之後》中所描述的那樣。然而如果團隊是對的,北極融冰可能相反地會讓歐洲變得更暖。

來源:

Science, ‘Cold blob’ of Arctic meltwater may be causing European heat waves

報告:

Oltmanns, M., Holliday, N.P., Screen, J. & et al. (2024). European summer weather linked to North Atlantic freshwater anomalies in preceding years. WCD, 5, 109–132, 2024. doi: 10.5194/wcd-5-109-2024

文/AC

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