【科學講堂】模擬極端情境 證大西洋環流具穩定性

地球海洋中有幾個固定的水流循環（洋流），海水循着一定的軌跡流動，帶動局部氣候變化的同時亦受全球氣候變化影響。大西洋經向翻轉環流（大西洋環流）就是這樣的一個重要的洋流，作為地球氣候系統中的重要影響因素，其重要性不言而喻。受到全球變暖影響，大西洋環流明顯減弱，讓人倍感擔憂。不過，近日有研究指出，全球暖化並不會讓大西洋環流完全消失。今次就來探討一下這個課題。

大西洋環流主要有兩個組成部分：第一部分是溫暖、鹽分較高的水流，在大西洋的淺水層向地球的北方流動，然後到了北極附近再沉進大西洋深處；第二部分就是北極附近、大西洋深層的冷水向南流動，到了南冰洋、印度洋、太平洋再上升至海洋的淺層。

大西洋環流流經全球多個區域，其變化會直接影響地球多個地區的氣候，那麼它會受全球暖化的影響而變弱嗎？

為了回答這個問題，近期就有研究人員分析了34個氣候模型當中的兩個極端情景：第一個情景是假設大氣層中的二氧化碳水平上升到了工業時代之前的4倍；第二個場景則考慮大量淡水進入大西洋北部，模擬格陵蘭島的冰層融化的情況。

風力驅動「水缸」進出平衡

研究發現在34個模型的模擬中，大西洋環流都沒有在兩個極端情境下消失，只是變弱了，南冰洋區域的強風會牽動水流上升，再迫使大西洋北部附近的水流向海洋深處下沉，從而帶動整個大西洋環流的流動，致使它不會完全消失。

我們可以想像，大西洋環流就像一個水缸，在南冰洋上升的水流就是水缸的進水量，這意味着必須有相同出水量——大西洋北面向下層下降的水流。

這一結論與其他研究結果並不一致，而氣候模型也不一定能完全反映現實的狀況。相關研究人員指出，氣候暖化之下南冰洋地區的強風會變得更為強勁，因而應該更能維持大西洋環流的流動。

冰層融化有利洋流運動

另一個原因與南極洲融化的冰層有關。當冰層融化的淡水流進南冰洋（亦稱南大洋），就會減低附近海水鹽分的濃度，這些較淡海水的密度低，不易下沉到南冰洋的深層，更有利於大西洋北部的海水下沉，維持了大西洋環流的流動。

該理論揭示了大西洋環流具有一定穩定性，不過還有許多細節尚待研究，比如南冰洋區域的強風究竟怎樣影響大西洋環流，印度洋、太平洋的水流又在大西洋環流中起着什麼作用？這些詳情都值得再深入分析。

小結

大西洋環流可能不會因為全球暖化而消失，但是它所承擔的熱傳輸功能至關重要，縱然它只是減緩，對沿途各區域的熱量影響也是極為重大，可能會影響農業發展，甚至會導致極端天氣多發。因此我們還需要繼續減碳，減緩全球暖化。

●杜子航 教育工作者

早年學習理工科目，一直致力推動科學教育與科普工作，近年開始關注電腦發展對社會的影響。