F类 从我们小小的陆地优势来看，我们有时很难想象海洋对我们生活的影响。 我们通常认为海洋是一片平坦的蓝色，水流是有序的，如果曲折的话，也是一条线。 事实上，它比我们想象的更广阔、更混乱。 它的水域运动方式缺乏与陆地相同的方式，因此海洋回避了整洁的隐喻。
目前，仅在大西洋，一股单一的洋流，即墨西哥湾流，所输送的水量就超过了世界上所有河流的总和。 在肉眼看不见的海面上，数百个漩涡在旋转。 它们大多比罗德岛州大，深达三英里以上。
我们正在对全球气候系统进行大规模实验。
海洋的力量延伸至陆地。 它的运动输送大量的盐、营养物质、氧气、一氧化碳 2 和地球上的热量。 如果没有洋流，地球的大部分地区将无法居住，因为赤道地区和两极周围分别出现了极热和极冷。 海洋是为我们的气候提供如此多动力的发动机，更进一步说，它是调节气候的节流阀和调速器。最重要的是，海洋为我们的生活奠定了基础。
改变电流，你就能改变热量在地球上的传播方式。 你可以改变温度，改变降雨量，改变一切让你和我适合居住的地方。但在一个人类行为测试并破坏地球微妙平衡的时代，许多海洋学家认为，我们正在朝着巨大的海洋转变， 这可能会突然改变世界各地的气候模式。
Y（Y） 你不必这么做 追溯地球历史，寻找海洋颠覆全球气候的时刻。
大约13000年前，当地球变暖，覆盖它的冰盖开始后退时，一场神秘而突然的冷却发生了。 大多数变化都集中在北大西洋。 这段时间内，欧洲、格陵兰岛和北美东部的气候条件图显示，温度线下降，就像天鹅跳水一样。 衰落并没有花上几个世纪或几千年的时间； 这件事发生了几十年。 新解冻的地区恢复了近冰川气候。 在一些地方，冰川生长，森林枯萎，曾经青翠的土地上出现了干旱。 北大西洋周围的平均温度下降了大约9华氏度。 在格陵兰岛，气温下降了18华氏度，就平均气温而言，这是一个变化，就像把纽约州的部分地区变成了阿拉斯加中部一样。
地球恒温器： 要了解AMOC的洋流既分配热量又分配水分，就意味着要了解其对地球气候的深远重要性。 图片来源：Natalie Reiner，©Woods Hole Oceanography Institution。 这一事件的影响并不仅仅局限于北大西洋。 古气候记录显示，热带地区的季风模式发生了变化，中国、南美、非洲和美国西部的气候模式也发生了变化。 一些考古学家甚至注意到人类生活方式的转变，标志着人类从定居生活向游牧生活的回归。 一千多年过去了，气温才突然恢复到以前的最高水平。
这一时期的地球历史被称为年轻的仙人掌，以一种当时在欧洲盛开的冷手花命名。 它被认为是从冰河时代到 当前地质时代 全新世。 虽然对造成这一剧烈气候变化的原因存在一些争议，但许多科学家认为，罪魁祸首是大西洋经向翻转环流（AMOC）的崩溃：这是一个洋流网络，负责在大西洋表面向北循环暖水，在大西洋深处向南循环冷水。 虽然AMOC听起来可能很神秘，但它是地球气候中最重要的系统之一。
我 在海洋中，水远远不是均匀的。 由于蒸发和降雨模式，热带地区的水比两极附近的水更咸。 当热带水在风的推动和海洋密度差异的拉动下在大西洋向北流动时，它在高纬度地区失去热量。 因此，水不再仅仅是咸的，而是又冷又浓。 事实上，它密度如此之大，以至于开始下沉并穿透海洋的最深处。 一到那里，海水就开始了向南的漫长旅程，加入了一个巨大的、跨越全球的环网，连接着海洋的每个区域。
这个循环被称为全球温盐环流- 热的，热的 意思是热， 海林 意思是盐。 全球温盐环流有时被描述为一条传送带，但这个比喻只在一个像海洋一样变化无常和不断变化的系统中延伸到目前为止。 随着时间的推移，曾经的热带水再次浮出水面，尽管这可能是100年到1000年后的任何地方，这取决于它所走的路径。 从这个简化的意义上说，我们可以将AMOC想象为一个巨大的洋流复合体的一部分，该洋流负责在地球周围转移大量的盐和热量。
海洋的巨变正在向我们袭来吗？ 一个关键的海洋系统是否处于崩溃的边缘？
伴随着格陵兰岛和南极西部冰盖的崩解、北方森林的消亡以及太平洋永久性的厄尔尼诺现象，AMOC的关闭被认为是地球气候系统的一个转折点。 引爆点是一个阈值，一旦越过，就会迅速改变地球的平衡。 科学家们认为，在年轻的仙女座期间，融化的冰原带来的大量淡水涌入北大西洋，导致AMOC坍塌。 那里的水变得清澈明亮，无法下沉。 结果是，AMOC的上层和下层流动之间的联系被切断，或至少严重削弱，从而改变了全球温盐环流。热量在地球周围流动的本质发生了变化。
随着地球变暖，格陵兰冰盖融化的淡水涌入北大西洋，许多科学家担心，年轻Dryas的重演已经做好了准备。 据一些估计，AMOC在过去的一个世纪里已经放缓了10%至15%，导致人们担心该系统可能会走向崩溃。
哥伦比亚大学地球科学家杰里·麦克马纳斯（Jerry McManus）表示：“AMOC的大幅减弱或关闭将是灾难性的。”。 计算模型表明，欧洲可能会陷入自上一次冰河时期以来从未有过的温度，而南半球的部分地区则会变暖。 美国东海岸的海平面将迅速上升，而季风降雨将向南滑动，而世界上大部分地区都依赖季风降雨的规律。 将发生大规模移民。 农业系统将崩溃。 随着人们争相适应，战争和政治动乱可能接踵而至。 生活的结构 将被更改 横跨地球的大部分地区。 麦克马纳斯说：“我们的社会正在为一两个程度的变化而挣扎。”。 “比如说，我们不可能在十年内应付四度。”
我 年夏天 2023年，哥本哈根大学（University of Copenhagen）的兄弟姐妹彼得（Peter）和苏珊娜·迪特列夫森（Susanne Ditlevsen）出版了 一项研究 AMOC即将崩溃的警告。 利用自19世纪70年代以来收集的海面温度记录，他们开发了一种新的统计方法来模拟AMOC随时间变化的强度。 他们的模型预测，2057年左右可能发生崩盘，2095年之前发生崩盘的概率为95%，2025年之前可能会发生崩盘。 相比之下，政府间气候变化专门委员会（IPCC）此前曾表示，AMOC将在本世纪放缓，但不太可能在2100年前崩溃。
研究结果发表在杂志上 自然通信 引发了媒体的狂热。 “研究表明，墨西哥湾流最早可能在2025年崩塌，”一条将AMOC与更知名的墨西哥湾流混为一谈的标题写道。 （这种情况经常发生；墨西哥湾流是一股风力驱动的洋流，它沿着大西洋中部的西部边缘流向欧洲，是AMOC的一部分。墨西哥湾流未来的环流确实令人担忧，但它只占据AMOC大剧院的一个舞台。）“大洋流即将关闭吗？” 读另一篇。 “科学家发现一个关键的洋流即将崩塌的迹象。”
许多海洋学家反对这项研究的主张。 一些人质疑，当AMOC的行为在很大程度上取决于盐度和深度温度时，从海面温度中可以收集到多少信息。 其他人指出，一种模型很难代表科学共识。 虽然科学家普遍认为，由于全球变暖，AMOC可能会停止，但预测这种情况是否会发生以及何时会发生非常困难。
缠结的网： 北大西洋洋流的可视化显示了它们的复杂性。 这种复杂性使得他们的未来难以建模，他们的未来将塑造世界。 图片来源：NASA/Goddard太空飞行中心科学可视化工作室。 慕尼黑科技大学地球科学家尼古拉斯·波尔斯专门研究气候转折点建模，他说：“地球上没有转折点，我们可以预测到转折点。”。 “要预测坍塌的确切时间几乎是不可能的。”
波尔斯解释说，实现可预测性的障碍涉及建模的细微差别及其基础数据。一些模型，如迪特列夫森使用的模型，使用海面温度等代理来代表整个系统。 其局限性之一是长期历史数据的不确定性。 例如，尽管温度和盐度的记录可以追溯到19世纪末和20世纪初，但以今天的标准来看，早期的收集方法是不精细和稀疏的。
其他模型是基于物理的：它们试图以数字方式再现海洋和大气物理的复杂性。 它们的局限性之一是计算机能力。 波尔斯说：“即使在最好的超级计算机上，我们最先进的气候模型也可能需要六个月到一年的时间才能运行。”。 为了解决这些限制以及海洋惊人的复杂性，模型可以以较低的分辨率运行或进行简化。 这些模型提供了对海洋动力学的关键见解，但远不是真正的海洋“数字孪生兄弟”。
主要的气候模型，如IPCC报告所依据的模型，确实表明AMOC将放缓，但除了极端气候情景外，很少有人预测会完全崩溃。
在这个星球上，事情很快就会变得奇怪。
然而，最近，乌得勒支大学海洋学家雷内·范·韦斯顿（Renévan Westen）领导的一项研究占据了头条新闻，因为其模型发现，即使北大西洋的淡水逐渐增加，也可能会因冰川融化而导致，格陵兰冰盖最终也会导致AMOC突然关闭。 （他们还模拟了全球气候的影响，包括欧洲大部分地区的气温下降超过10华氏度，亚马逊雨季和旱季的交替，这将推动该系统走向自己的临界点。） 研究人员得出的结论是，在当前气候条件下，AMOC崩塌不再被视为理论上的崩塌，“当今的AMOC正走向崩塌。”不过，他们指出，仍不可能确切知道这一临界值的距离或接近程度。
尽管气候模型提供了强有力的证据，但AMOC的放缓尚未通过直接观测得到证实。 直到2004年，科学家才使用海洋扫描传感器阵列来持续测量系统； 这些提供了对其动态的深入了解，但现在要知道他们检测到的放缓是否是AMOC的自然变化与长期趋势的一部分还为时过早。
海洋是非线性和混沌系统。 没有什么东西是直线缩放的，小的扰动会引起大的变化。 要理解AMOC临界点的机制和阈值，就要理解一个巨大的因素难题：CO 2 淡水强迫、相对密度、垂直混合、净蒸发、风型、压力梯度、测深、大气强迫、格陵兰冰盖稳定性——这是一个可以持续下去的列表。每种力都会对其他力产生影响，使得AMOC崩塌的门槛变得模糊且不断变化。 更好的模型和更丰富的数据集可能有一天会提供更清晰的信息，但目前只能在低分辨率下看到未来。 出现了错误的警报：在21世纪初，研究人员观察到AMOC急剧下降，这是科学模型没有预测到的。 一些科学家担心AMOC的临界点即将到来。 发行量反弹。
我 在迪特列夫森和范·韦斯顿研究之后，被要求作出回应的科学家们面临着一个难题：他们应该如何在不淡化严重性的情况下传递不确定性？ 他们能在不给气候否认者留出空间的情况下为细微差别留出空间吗？ 或者，即使可能性很小，距离也很遥远，他们还是应该发出象征性的警报并大喊“着火了！”？
伍兹霍尔海洋研究所（Woods Hole Oceanography Institution）物理海洋学家尼克·福卡尔（Nick Foukal）表示：“在这一领域，不确定性是一个很难传达的话题。”。 如果一位研究人员对一些没有实现的事情表示肯定，“你被认为是一个不说真话的例子。但如果你说有些事情不太可能发生，人们就会忽视你。”然而，当AMOC倒闭的风险如此之高时，很难不发出警报。 存在风险改变了沟通计算。 5%的剪纸几率与5%的气候剧变和生态崩溃几率相比，两者的反应截然不同。
这可能没有一些人担心的那么糟糕。 情况可能比我们想象的还要糟糕。
尽管如此，福卡尔警告说，关于AMOC还有许多“未知的未知因素”有待发现。 虽然在过去，它似乎在强模式和弱模式之间交替，但该系统也可能具有中间状态。 随着海冰融化，关键的倾覆位置可能会迁移到海水盐度更高或更冷的区域，那里的水密度仍然足以下沉。 也许这些模式改变了一些海洋动力，但并不是毁灭性的。“有很好的证据表明，AMOC可能比我们想象的更有弹性，”福卡尔说。
然而，卑尔根大学海洋学家科杰蒂尔·沃格补充道，即使AMOC的未来比头条新闻所暗示的更为微妙，但没有一种可能的结果是人类应该探索的。“所有这些情况都是不可取的，”他说。 “我们正在对全球气候系统进行大规模实验。我们不知道这些实验将如何展开。”
W公司 等待最终结果 关于AMOC未来的答案有点像在等待医生的检测结果。 我们知道自己生病了，但这是致命的吗？ 我们是命中注定还是有办法？
在一个更好的世界中，我们的模型和观测将涵盖AMOC的全部复杂性。 我们会知道系统的确切限制，以及如何在这些限制内安全地生活。 目前，许多科学家表示，最好还是谨慎行事。 波尔斯说：“无法预测引爆点并不意味着在试图防止或降低引爆概率方面的紧迫性降低。”。 “除非我们能够排除这种可能性，否则不确定性越大，我们就应该离温室气体和温度阈值越远。”
现在仍然清楚的是，气候突变风险太大，不值得押注，AMOC的变化可能导致全球气候模式迅速发生灾难性变化。
随着我们继续向大气中排放温室气体，我们不仅希望能够避开气温上升、天气模式变化和海平面上升的最坏情况，而且还希望支撑我们生活的物理条件能够保持足够稳定，以使适应成为可能。 但在这个星球上，事情很快就会变得怪异起来。 过了一定的门槛，条件不一定对我们的存在有利。 也许上帝不会玩骰子，但我们会，因为我们继续用不完美的信息玩一场高风险的气候游戏。
最近的研究表明，墨西哥湾流正在减缓。 海冰处于历史最低水平。 海洋温度记录左右都在打破，而在北大西洋，一个神秘的冷却区域被一些科学家视为AMOC动态变化的进一步证据。 变化正在到来，每一个新的发现都像火车驶近的嘎嘎声。 大海里有什么东西在隆隆作响。 它的未来状态如何尚待观察。 这可能没有一些人担心的那么糟糕。 这可能比我们想象的还要糟糕。
也许我们可以避开最坏的情况。 未来也是一片浩瀚而混乱的海洋，由包括我们自己和我们决定要做的一切在内的各种因素所支配
主要图片：Lightspring/Shutterstock
大卫·加钦斯基是一位作家，他的作品出现在 《纽约客》、《猎户座》、， 以及其他地方。 他正在写一本关于海洋和气候突变本质的书，背景是在拉布拉多海进行为期一个月的探险。
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