Южный океан переворачивает циркуляцию
Южная половина глобальной системы океанических течений
Схематический обзор переворачивающейся циркуляции Южного океана. Стрелки указывают направление движения воды. Нижняя ячейка циркуляции изображена стрелками восхождения к югу от Антарктического циркумполярного течения (АЦТ) и образованием антарктической донной воды под морским льдом Антарктиды из-за потери плавучести. Верхняя ячейка изображена стрелками восхождения к северу от АЦТ и образованием более легкой антарктической промежуточной воды из-за увеличения плавучести к северу от АЦТ.

Южный океанский опрокидывающий круговорот (иногда называемый Южным меридиональным опрокидывающим круговоротом (SMOC) [1] или Антарктическим опрокидывающим круговоротом ) является южной половиной глобальной термохалинной циркуляции , которая соединяет различные водные бассейны через мировой океан . Его более известный северный аналог - Атлантический меридиональный опрокидывающий круговорот (AMOC). Эта циркуляция действует, когда определенные течения отправляют теплую, насыщенную кислородом, бедную питательными веществами воду в глубокий океан ( даунвеллинг ), в то время как холодная, ограниченная кислородом, богатая питательными веществами вода перемещается вверх (или апвеллинг ) в определенных точках. Термохалинная циркуляция переносит не только огромные объемы теплой и холодной воды по всей планете, но также растворенный кислород , растворенный органический углерод и другие питательные вещества , такие как железо . [2] Таким образом, обе половины круговорота оказывают большое влияние на энергетический бюджет Земли и океанический углеродный цикл и, таким образом, играют существенную роль в климатической системе Земли . [3] [4]

Сама циркуляция опрокидывания Южного океана состоит из двух частей: верхней и нижней ячейки. Меньшая верхняя ячейка сильнее всего подвержена влиянию ветров из-за своей близости к поверхности, в то время как поведение большей нижней ячейки определяется температурой и соленостью донной воды Антарктики . [5] Сила обеих половин претерпела существенные изменения за последние десятилетия: поток верхней ячейки увеличился на 50-60% с 1970-х годов, в то время как нижняя ячейка ослабла на 10-20%. [6] [3] Частично это было связано с естественным циклом междекадного тихоокеанского колебания , [7] [8] но изменение климата также сыграло существенную роль в обеих тенденциях, поскольку оно изменило погодную модель Южного кольцевого режима , [9] [7] в то время как массивный рост содержания тепла в океане в Южном океане [10] увеличил таяние антарктических ледяных щитов , и эта пресная талая вода разбавляет соленую антарктическую донную воду. [11] [12]

По мере того, как образование плотных и холодных вод ослабевает вблизи побережья, а поток теплых вод к побережью усиливается, поверхностные воды становятся менее склонными опускаться вниз и смешиваться с нижними слоями. [13] Следовательно, стратификация океана увеличивается. [6] [3] Одно исследование предполагает, что циркуляция потеряет половину своей силы к 2050 году при наихудшем сценарии изменения климата , [14] с большими потерями, происходящими впоследствии. [15] Это замедление будет иметь важные последствия для глобального климата из-за силы Южного океана как глобального поглотителя углерода и тепла. Например, глобальное потепление достигнет 2 °C (3,6 °F) во всех сценариях, где выбросы парниковых газов не были сильно снижены, но точный год зависит от состояния циркуляции больше, чем от любого другого фактора, кроме общих выбросов. [16]

Палеоклиматические данные показывают, что вся циркуляция сильно ослабевала или полностью разрушалась ранее: некоторые предварительные исследования показывают, что такой коллапс может стать вероятным, как только глобальное потепление достигнет уровней между 1,7 °C (3,1 °F) и 3 °C (5,4 °F). Однако здесь гораздо меньше определенности, чем в оценках большинства других переломных моментов в климатической системе . [16] Даже если коллапс циркуляции начнется в ближайшем будущем, он вряд ли будет полным до 2300 года, [1] Аналогичным образом, такие последствия, как сокращение осадков в Южном полушарии с соответствующим увеличением в Северном или сокращение рыболовства в Южном океане с потенциальным коллапсом определенных морских экосистем , также, как ожидается, будут разворачиваться в течение нескольких столетий. [15]

Динамика

Трехмерное изображение подъема глубинных вод Северной Атлантики в бассейне Южного океана, который закрывает связь между атлантической и южной циркуляцией и происходит по определенным путям с ограниченным перемешиванием. [17]

Опрокидывающая циркуляция Южного океана состоит из двух ячеек в Южном океане, которые управляются апвеллингом и даунвеллингом . Апвеллинг в верхней ячейке связан с водой средней глубины, которая выносится на поверхность, тогда как апвеллинг в нижней ячейке связан с пресными и абиссальными водами вокруг Антарктиды. Около 27 ± 7 Свердрупов (Зв) глубоководных скважин поднимаются на поверхность в Южном океане. Эта поднятая вода частично трансформируется в более легкую воду и более плотную воду, соответственно 22 ± 4 Св и 5 ± 5 Св. Плотность этих вод изменяется из-за потоков тепла и плавучести, которые приводят к апвеллингу в верхней ячейке и падению в нижней ячейке. [ 5]

Южный океан играет ключевую роль в замыкании меридиональной циркуляции опрокидывания Атлантики , компенсируя североатлантический даунвеллинг подъемом североатлантических глубинных вод и соединяя внутренний океан с поверхностью. Этот апвеллинг вызван сильными западными ветрами, которые дуют над АЦТ. [4] [17] Наблюдения показывают, что приблизительно 80 процентов глобальных глубинных вод поднимается в Южном океане. [18] Циркуляция является медленным процессом — например, подъем североатлантических глубинных вод с глубин 1000–3500 м (3281–11483 фута) до поверхностного смешанного слоя занимает 60–90 лет всего для половины водной массы, а некоторая вода перемещается к поверхности более столетия. [17]

Верхняя ячейка

Верхняя ячейка приводится в движение потоком, создаваемым ветром, в результате западных ветров , которые переносят воду из циркумполярной глубоководной зоны (CDW) на поверхность. [19] Зональное ветровое напряжение вызывает подъем глубинных вод вблизи полюса и опускание глубинных вод на экваторе из-за зонального максимума поверхностного ветра. Эта ветровая циркуляция также называется ячейкой Дикона и действует, переворачивая воду, поддерживая тепловой поток ветра Антарктического циркумполярного течения (ACC) и создавая хранилище потенциальной энергии. Этот процесс верхней ячейки также известен как перенос Экмана . [4]

Меридиональный опрокидывающий поток направлен с севера на юг в глубоких водах и с юга на север на поверхности океана. На поверхности глубокие воды подвергаются воздействию атмосферы и поверхностных сил плавучести . В верхней ячейке происходит чистый прирост плавучести в результате опреснения воды , вызванного осадками и таянием морского льда летом (в Южном полушарии). Этот прирост плавучести преобразует воды в более легкие, менее плотные воды, такие как субантарктическая вода (SAMW) и антарктическая промежуточная вода (AAIW). Около 22 ± 4 Св от общего объема поднятой воды в опрокидывающей циркуляции преобразуется в более легкие воды в верхней ячейке. Процесс опрокидывания поверхностей плотности уравновешивается бароклинной нестабильностью термических ветровых течений. Эта нестабильность сглаживает поверхности плотности и перенос к полюсам, что приводит к энергичным, зависящим от времени вихревым движениям. Потенциальная энергия ветровой циркуляции затем выравнивается вихрями. [5]

Парадокс отсутствия смешивания

Парадокс отсутствия смешивания предполагает, что плотная вода поднимается через термоклин , чтобы закрыть циркуляцию. Для достижения этого необходимо вертикальное смешивание в термоклине, которое не наблюдается. [20] Вместо этого плотная вода из погружающихся регионов возвращалась на поверхность почти адиабатическими путями вдоль изопикн плотности, что уже было описано Харальдом Свердрупом (океанографом) . [21]

Нижняя ячейка

Роль сезонной талой воды с антарктического ледяного щита в обеспечении циркуляции нижних слоев воды. [5]

Нижняя ячейка управляется потоками пресной воды, где важную роль играют образование и таяние морского льда. [5] Образование морского льда сопровождается отторжением рассола , что приводит к воде с более высокой соленостью и плотностью и, следовательно, потере плавучести. Когда лед тает, возникает поток пресной воды и воздействие атмосферы. Если вода превращается в лед, в воде становится больше соли и меньше воздействие атмосферы. Из-за сезонных колебаний наблюдается увеличение плавучести летом и потеря плавучести зимой. Эта холодная и плотная вода, наполненная солью, называется плотной шельфовой водой (DSW). Затем DSW трансформируется в антарктическую донную воду (AABW), берущую начало в море Росса , море Уэдделла и вдоль восточного побережья Антарктиды. Около 5 ± 5 Sv AABW образуется в нижней ячейке циркуляции Южного океана, что составляет около трети от общего образования AABW. [22] [23] [24]

Глобальный углеродный цикл

В 1990-х и 2000-х годах концентрация растворенного органического углерода на поверхности снижалась, поскольку больше его было вытеснено в глубину через циркуляцию. Однако в 2010-х годах ослабевающая циркуляция переместила меньше углерода вниз, и его концентрация начала увеличиваться по всей поверхности. [25]

Океан обычно находится в равновесии с концентрацией углекислого газа в атмосфере . Увеличение содержания CO2 в атмосфере со времен промышленной революции превратило океаны в чистый поглотитель углерода , и они поглощают около 25% выбросов, вызванных деятельностью человека. [26] Из всех океанов Южный океан играет наибольшую роль в поглощении углерода, и сам по себе он отвечает за около 40%. [27] [28] [29] В 2000-х годах некоторые исследования предполагали, что вызванные климатом изменения ветров в Южном полушарии сокращают количество поглощаемого им углерода, [30] но последующие исследования показали, что этот поглотитель углерода был даже сильнее, чем предполагалось ранее, примерно на 14–18%. [27] [28] Циркуляция океана очень важна для этого процесса, поскольку она выносит на поверхность глубинные воды, которых там не было в течение столетий и поэтому ранее не контактировало с антропогенными выбросами. Таким образом, концентрация растворенного углерода в глубинных водах намного ниже, чем в современных поверхностных водах, и они поглощают гораздо больше углерода, прежде чем он будет перенесен обратно на глубину посредством опускания. [31] [25]

С другой стороны, регионы, где глубокие теплые циркумполярные воды, богатые углеродом, выносятся на поверхность посредством апвеллинга, выделяют CO2 через воздействие атмосферы, частично компенсируя эффект поглощения углерода опрокидывающей циркуляцией. [32] Кроме того, океанический апвеллинг выносит минеральные питательные вещества, такие как железо, из глубин на поверхность, которые затем потребляются фитопланктоном и позволяют ему увеличивать свою численность, увеличивая первичное производство океана и усиливая поглощение углерода за счет большего фотосинтеза . [2] В то же время нисходящая циркуляция перемещает большую часть мертвого фитопланктона и других органических веществ на глубину, прежде чем они смогут разложиться на поверхности и высвободить CO2 обратно в атмосферу. Этот так называемый биологический насос настолько важен, что полностью абиотический Южный океан, где этот насос отсутствовал бы, также был бы чистым источником CO2 . [ 29]

Влияние изменения климата

Даже при самом интенсивном сценарии изменения климата, который в настоящее время считается маловероятным, [33] [34] Южный океан продолжит функционировать как мощный поглотитель в 21 веке и будет поглощать все большее количество углекислого газа (слева) и тепла (в середине). Однако он будет поглощать меньшую долю тепла на каждый дополнительный градус потепления, чем сейчас (справа), [10] а также меньшую долю выбросов. [35]

Поскольку выбросы парниковых газов, вызванные деятельностью человека, вызывают повышенное потепление, одним из наиболее заметных последствий изменения климата для океанов является увеличение содержания тепла в океане , на долю которого приходится более 90% общего глобального потепления с 1971 года. [36] С 2005 года от 67% до 98% этого увеличения произошло в Южном океане . [9] В Западной Антарктиде температура в верхнем слое океана повысилась на 1 °C (1,8 °F) с 1955 года, и Антарктическое циркумполярное течение (АЦТ) также нагревается быстрее, чем в среднем по миру. [37] Это потепление напрямую влияет на поток теплых и холодных водных масс, которые составляют опрокидывающуюся циркуляцию, и оно также оказывает негативное воздействие на морской ледяной покров в Южном полушарии (который обладает высокой отражательной способностью и, таким образом, повышает альбедо поверхности Земли), а также на баланс массы шельфовых ледников Антарктиды и периферических ледников. [38] По этим причинам климатические модели последовательно показывают, что год, когда глобальное потепление достигнет 2 °C (3,6 °F) (неизбежного во всех сценариях изменения климата , где выбросы парниковых газов не были существенно снижены), зависит от состояния циркуляции больше, чем от любого другого фактора, помимо самих выбросов. [16]

Большее потепление этой океанской воды увеличивает потерю льда в Антарктиде, а также генерирует больше пресной талой воды со скоростью 1100-1500 миллиардов тонн (GT) в год. [38] : 1240  Эта талая вода из антарктического ледяного щита затем смешивается обратно в Южный океан, делая его воду более пресной. [39] Это опреснение Южного океана приводит к увеличению стратификации и стабилизации его слоев, [40] [38] : 1240  и это оказывает самое большое влияние на долгосрочные свойства циркуляции Южного океана. [14] Эти изменения в Южном океане приводят к ускорению циркуляции верхних ячеек, ускоряя поток основных течений, [41] в то время как циркуляция нижних ячеек замедляется, поскольку она зависит от высокосоленой антарктической донной воды , которая, по-видимому, уже заметно ослабла из-за опреснения, несмотря на ограниченное восстановление в течение 2010-х годов. [11] [42] [43] [38] : 1240  С 1970-х годов верхняя ячейка усилилась на 3-4 свердрупа (Sv; представляет собой поток в 1 миллион кубических метров в секунду), или на 50-60% от своего потока, в то время как нижняя ячейка ослабла на аналогичную величину, но из-за ее большего объема эти изменения представляют собой ослабление на 10-20%. [6] [3] Однако они не были полностью вызваны изменением климата, поскольку естественный цикл междекадного тихоокеанского колебания также сыграл важную роль. [7] [8]

Начиная с 1970-х годов верхняя ячейка кровообращения усилилась, а нижняя ослабла. [3]

Кроме того, основным контролирующим паттерном климата внетропического Южного полушария является Южный кольцевой режим (ЮКМ), который все больше и больше лет находится в своей положительной фазе из-за изменения климата (а также последствий истощения озонового слоя ), что означает большее потепление и больше осадков над океаном из-за более сильных западных ветров , что еще больше опресняет Южный океан. [9] [38] : 1240  Климатические модели в настоящее время расходятся во мнениях относительно того, продолжит ли циркуляция Южного океана реагировать на изменения в ЮКМ так, как она это делает сейчас, или она в конечном итоге приспособится к ним. По состоянию на начало 2020-х годов их лучшая оценка с ограниченной уверенностью заключается в том, что нижняя ячейка продолжит ослабевать, в то время как верхняя ячейка может усилиться примерно на 20% в течение 21-го века. [38] Основной причиной неопределенности является плохое и непоследовательное представление стратификации океана даже в моделях CMIP6 — самом передовом поколении, доступном на начало 2020-х годов. [10] Кроме того, наибольшую долгосрочную роль в состоянии циркуляции играет талая вода в Антарктике, [14] а потеря льда в Антарктике долгое время была наименее определенным аспектом будущих прогнозов повышения уровня моря . [44]

Факты свидетельствуют о том, что антарктической донной воде требуется температурный диапазон, близкий к текущим условиям, чтобы быть в полной силе. Во время последнего ледникового максимума (холодный период) она была слишком слабой, чтобы вытекать из моря Уэдделла , а опрокидывающая циркуляция была намного слабее, чем сейчас. Она также была слабее в периоды, более теплые, чем сейчас. [45]

Похожие процессы происходят с Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляцией (AMOC), на которую также влияют потепление океана и потоки талой воды из сокращающегося Гренландского ледяного щита . [46] Вполне возможно, что обе циркуляции могут не просто продолжать ослабевать в ответ на усиленное потепление и опреснение, но в конечном итоге полностью разрушиться до гораздо более слабого состояния, таким образом, который будет трудно обратить вспять и который представляет собой пример переломных моментов в климатической системе . [16] Существуют палеоклиматические свидетельства того, что опрокидывающая циркуляция была существенно слабее, чем сейчас, в прошлые периоды, которые были и теплее, и холоднее, чем сейчас. [45] Однако в Южном полушарии проживает всего 10% населения мира, и опрокидывающей циркуляции Южного океана исторически уделялось гораздо меньше внимания, чем AMOC. Следовательно, хотя многочисленные исследования были направлены на оценку точного уровня глобального потепления, которое может привести к краху AMOC, временных рамок, в течение которых может произойти такой крах, и региональных последствий, которые он может вызвать, гораздо меньше эквивалентных исследований существует для переворачивания циркуляции Южного океана по состоянию на начало 2020-х годов. Было высказано предположение, что его крах может произойти между 1,7 °C (3,1 °F) и 3 °C (5,4 °F), но эта оценка гораздо менее определена, чем для многих других точек невозврата. [16]

Последствия коллапса циркуляции, переворачивающей Южный океан, также были изучены менее подробно, хотя ученые ожидают, что они будут разворачиваться в течение нескольких столетий. Ярким примером является потеря питательных веществ из донной воды Антарктики, что снижает продуктивность океана и, в конечном итоге, состояние рыболовства в Южном океане , что может привести к вымиранию некоторых видов рыб и краху некоторых морских экосистем . [15] Снижение продуктивности морской среды также будет означать, что океан поглощает меньше углерода (хотя и не в течение 21-го века [10] ), что может увеличить окончательное долгосрочное потепление в ответ на антропогенные выбросы (тем самым повышая общую чувствительность климата ) и/или продлить время сохранения потепления, прежде чем оно начнет снижаться в геологических масштабах времени. [1] Также ожидается снижение количества осадков в странах Южного полушария, таких как Австралия , с соответствующим увеличением в Северном полушарии . Однако снижение или полный крах AMOC будут иметь схожие, но противоположные последствия, и они будут противодействовать друг другу до определенной степени. Оба воздействия будут также иметь место наряду с другими эффектами изменения климата на водный цикл и эффектами изменения климата на рыболовство . [15]

Ссылки

  1. ^ abc Liu, Y.; Moore, JK; Primeau, F.; Wang, WL (22 декабря 2022 г.). «Снижение поглощения CO2 и растущая секвестрация питательных веществ из-за замедления опрокидывающейся циркуляции». Nature Climate Change . 13 : 83–90. doi :10.1038/s41558-022-01555-7. OSTI  2242376. S2CID  255028552.
  2. ^ аб Шайн, Кейси М.С.; Альдеркамп, Анн-Карлин; ван Дейкен, Герт; Герринга, Лоес Дж.А.; Сержи, Сара; Лаан, Патрик; ван Харен, Ганс; ван де Полл, Виллем Х.; Арриго, Кевин Р. (22 февраля 2021 г.). «Массовое цветение фитопланктона Южного океана, питаемое железом возможного гидротермального происхождения». Природные коммуникации . 12 (1): 1211. Бибкод : 2021NatCo..12.1211S. дои : 10.1038/s41467-021-21339-5. ПМК 7900241 . ПМИД  33619262. 
  3. ^ abcde «Ученые NOAA обнаружили изменение формы меридиональной опрокидывающейся циркуляции в Южном океане». NOAA . 29 марта 2023 г.
  4. ^ abc Маршалл, Джон; Спир, Кевин (26 февраля 2012 г.). «Закрытие меридиональной опрокидывающей циркуляции через апвеллинг Южного океана». Nature Geoscience . 5 (3): 171–180. Bibcode : 2012NatGe...5..171M. doi : 10.1038/ngeo1391.
  5. ^ abcde Pellichero, Violaine; Sallée, Jean-Baptiste; Chapman, Christopher C.; Downes, Stephanie M. (3 мая 2018 г.). «Меридиональный переворот южного океана в секторе морского льда обусловлен потоками пресной воды». Nature Communications . 9 (1): 1789. Bibcode :2018NatCo...9.1789P. doi :10.1038/s41467-018-04101-2. PMC 5934442 . PMID  29724994. 
  6. ^ abc Ли, Санг-Ки; Лампкин, Рик; Гомес, Фабиан; Йегер, Стивен; Лопес, Хосмей; Такглис, Филиппос; Донг, Шенфу; Агиар, Уилтон; Ким, Донгмин; Барингер, Молли (13 марта 2023 г.). «Изменения в глобальной меридиональной опрокидывающейся циркуляции, вызванные человеком, возникают в Южном океане». Communications Earth & Environment . 4 (1): 69. Bibcode :2023ComEE...4...69L. doi : 10.1038/s43247-023-00727-3 .
  7. ^ abc Zhou, Shenjie; Meijers, Andrew JS; Meredith, Michael P.; Abrahamsen, E. Povl; Holland, Paul R.; Silvano, Alessandro; Sallée, Jean-Baptiste; Østerhus, Svein (12 июня 2023 г.). «Замедление экспорта антарктической придонной воды, вызванное климатическими изменениями ветра и морского льда». Nature Climate Change . 13 : 701–709. doi : 10.1038/s41558-023-01667-8 .
  8. ^ ab Silvano, Alessandro; Meijers, Andrew JS; Zhou, Shenjie (17 июня 2023 г.). «Замедление глубинных течений Южного океана может быть связано с естественным климатическим циклом, но таяние антарктических льдов по-прежнему вызывает беспокойство». The Conversation .
  9. ^ abc Stewart, KD; Hogg, A. McC.; England, MH; Waugh, DW (2 ноября 2020 г.). «Ответ переворачивающейся циркуляции Южного океана на экстремальные условия южного кольцевого режима». Geophysical Research Letters . 47 (22): e2020GL091103. Bibcode : 2020GeoRL..4791103S. doi : 10.1029/2020GL091103. hdl : 1885/274441 . S2CID  229063736.
  10. ^ abcd Буржуа, Тимоти; Горис, Надин; Швингер, Йорг; Тджипутра, Джерри Ф. (17 января 2022 г.). «Стратификация ограничивает будущее поглощение тепла и углерода в Южном океане между 30° ю. ш. и 55° ю. ш.». Nature Communications . 13 (1): 340. Bibcode :2022NatCo..13..340B. doi :10.1038/s41467-022-27979-5. PMC 8764023 . PMID  35039511. 
  11. ^ ab Silvano, Alessandro; Rintoul, Stephen Rich; Peña-Molino, Beatriz; Hobbs, William Richard; van Wijk, Esmee; Aoki, Shigeru; Tamura, Takeshi; Williams, Guy Darvall (18 апреля 2018 г.). «Опреснение талой ледниковой водой усиливает таяние шельфовых ледников и уменьшает образование донной воды в Антарктике». Science Advances . 4 (4): eaap9467. doi :10.1126/sciadv.aap9467. PMC 5906079 . PMID  29675467. 
  12. ^ Рибейро, Н.; Эрраис-Боррегеро, Л.; Ринтул, СР; Макмахон, К. Р.; Хинделл, М.; Харкорт, Р.; Уильямс, Г. (15 июля 2021 г.). «Теплые измененные циркумполярные глубоководные вторжения приводят к таянию шельфового льда и препятствуют образованию плотной шельфовой воды в заливе Винсеннес, Восточная Антарктида». Журнал геофизических исследований: Океаны . 126 (8). Bibcode : 2021JGRC..12616998R. doi : 10.1029/2020JC016998. ISSN  2169-9275.
  13. ^ Чен, Цзя-Цзя; Сварт, Нил С.; Бидлинг, Ребекка; Ченг, Сюхуа; Хаттерманн, Торе; Юлинг, Андре; Ли, Цянь; Маршалл, Джон; Мартин, Торге; Муйлвейк, Морвен; Полинг, Эндрю Г.; Пурих, Ариан; Смит, Инга Дж.; Томас, Макс (28 декабря 2023 г.). «Уменьшение глубокой конвекции и образования придонной воды из-за талой воды в Антарктике в многомодельном ансамбле». Geophysical Research Letters . 50 (24). Bibcode : 2023GeoRL..5006492C. doi : 10.1029/2023GL106492 . ISSN  0094-8276.
  14. ^ abc Ли, Цянь; Инглэнд, Мэтью Х.; Хогг, Эндрю Макк.; Ринтул, Стивен Р.; Моррисон, Адель К. (29 марта 2023 г.). «Замедление и потепление опрокидывания глубинных океанов, вызванные талой водой Антарктики». Nature . 615 (7954): 841–847. Bibcode :2023Natur.615..841L. doi :10.1038/s41586-023-05762-w. PMID  36991191. S2CID  257807573.
  15. ^ abcd Логан, Тайн (29 марта 2023 г.). «Знаменательное исследование прогнозирует «драматические» изменения в Южном океане к 2050 году». ABC News .
  16. ^ abcde Lenton, TM; Armstrong McKay, DI; Loriani, S.; Abrams, JF; Lade, SJ; Donges, JF; Milkoreit, M.; Powell, T.; Smith, SR; Zimm, C.; Buxton, JE; Daube, Bruce C.; Krummel, Paul B.; Loh, Zoë; Luijkx, Ingrid T. (2023). Глобальный отчет о переломных моментах 2023 (отчет). Университет Эксетера.
  17. ^ abc Tamsitt, Veronica; Drake, Henri F.; Morrison, Adele K.; Talley, Lynne D.; Dufour, Carolina O.; Gray, Alison R.; Griffies, Stephen M.; Mazloff, Matthew R.; Sarmiento, Jorge L.; Wang, Jinbo; Weijer, Wilbert (2 августа 2017 г.). "Спиральные пути глобальных глубоких вод к поверхности Южного океана". Nature Communications . 8 (1): 172. Bibcode :2017NatCo...8..172T. doi :10.1038/s41467-017-00197-0. PMC 5541074 . PMID  28769035. 
  18. ^ Талли, Линн (2013). «Закрытие глобальной опрокидывающейся циркуляции через Индийский, Тихий и Южный океаны: схемы и переносы». Океанография . 26 (1): 80–97. doi : 10.5670/oceanog.2013.07 . JSTOR  24862019.
  19. ^ Гилл, AE; Грин, JSA; Симмонс, AJ (1974). «Распределение энергии в крупномасштабной циркуляции океана и образование срединно-океанических вихрей». Deep Sea Research and Oceanographic Abstracts . 21 (7): 499–528. Bibcode : 1974DSRA...21..499G. doi : 10.1016/0011-7471(74)90010-2.
  20. ^ St. Laurent, LC; Ledwell, JR; Girton, JB; Toole, JM (2011). «Диапикнальное смешивание в антарктическом циркумполярном течении». Журнал физической океанографии . 41 (1): 241–246. Bibcode :2011JPO....41..241L. doi :10.1175/2010JPO4557.1. hdl : 1912/4409 . S2CID  55251243.
  21. ^ Свердруп, Х. У. О вертикальной циркуляции в океане, вызванной действием ветра, применительно к условиям Антарктического циркумполярного течения. Discov. Rep. VII, 139–170 (1933).
  22. ^ Тамура, Такеши; Ошима, Кей И.; Нихаши, Сохей (2008). «Картографирование образования морского льда для прибрежных полыней Антарктики». Geophysical Research Letters . 35 (7). Bibcode : 2008GeoRL..35.7606T. doi : 10.1029/2007GL032903 . S2CID  128716199.
  23. ^ Уильямс, Г. и др. Антарктическая донная вода с побережья земель Адели и Джорджа V, восточная Антарктида (140–149° в.д.). J. Geophys. Res. Oceans 115 (2010)
  24. ^ Осима, Кей И.; Фукамати, Ясуси; Уильямс, Гай Д.; Нихаши, Сохи; Роке, Фабьен; Китаде, Юджиро; Тамура, Такеши; Хирано, Дайсуке; Эрраис-Боррегеро, Лаура; Филд, Иэн; Хинделл, Марк; Аоки, Сигэру; Вакацучи, Масааки (2013). «Производство антарктических придонных вод в результате интенсивного образования морского льда в полынье мыса Дарнли». Природа Геонауки . 6 (3): 235. Бибкод : 2013NatGe...6..235O. дои : 10.1038/ngeo1738.
  25. ^ ab Земскова, Варвара Э.; Хе, Тай-Лонг; Вань, Зируй; Грисуар, Николя (13 июля 2022 г.). «Глубокая оценка десятилетних тенденций в хранении углерода в Южном океане». Nature Communications . 13 (1): 4056. Bibcode :2022NatCo..13.4056Z. doi :10.1038/s41467-022-31560-5. PMC 9279406 . PMID  35831323. 
  26. ^ Фридлингштейн, Пьер; О'Салливан, Майкл; Джонс, Мэтью У.; и др. (5 декабря 2023 г.). «Глобальный углеродный бюджет 2023». Earth System Science Data . 15 (12): 5301–5369. doi : 10.5194/essd-15-5301-2023 . hdl : 10871/134742 .
  27. ^ ab Long, Matthew C.; Stephens, Britton B.; McKain, Kathryn; Sweeney, Colm; Keeling, Ralph F.; Kort, Eric A.; Morgan, Eric J.; Bent, Jonathan D.; Chandra, Naveen; Chevallier, Frederic; Commane, Róisín; Daube, Bruce C.; Krummel, Paul B.; Loh, Zoë; Luijkx, Ingrid T.; Munro, David; Patra, Prabir; Peters, Wouter; Ramonet, Michel; Rödenbeck, Christian; Stavert, Ann; Tans, Pieter; Wofsy, Steven C. (2 декабря 2021 г.). «Сильное поглощение углерода Южным океаном, очевидное в воздушных наблюдениях». Science . 374 (6572): 1275–1280. Bibcode : 2021Sci...374.1275L. doi : 10.1126/science.abi4355. PMID:  34855495. S2CID  : 244841359.
  28. ^ ab Terhaar, Jens; Frölicher, Thomas L.; Joos, Fortunat (28 апреля 2021 г.). «Антропогенный сток углерода в Южном океане ограничен соленостью поверхности моря» (PDF) . Science Advances . 7 (18): 1275–1280. Bibcode :2021Sci...374.1275L. doi :10.1126/science.abi4355. PMID  34855495. S2CID  244841359.
  29. ^ ab Huang, Yibin; Fassbender, Andrea J.; Bushinsky, Seth M. (26 апреля 2023 г.). «Производство биогенного углеродного пула поддерживает сток углерода в Южном океане». Труды Национальной академии наук . 120 (18): e2217909120. Bibcode : 2023PNAS..12017909H. doi : 10.1073/pnas.2217909120. PMC 10160987. PMID 37099629  . 
  30. ^ Ле Кере, Коринн; РёДенбек, Кристиан; Буйтенхейс, Эрик Т.; Конвей, Томас Дж.; Лангенфельдс, Рэй; Гомес, Энтони; Лабушань, Каспер; Рамоне, Мишель; Накадзава, Такакиё; Мецль, Николас; Джиллетт, Натан; Хейманн, Мартин (22 июня 2007 г.). «Насыщение поглотителя CO 2 Южного океана из-за недавнего изменения климата». Наука . 316 (5832): 1735–1738. дои : 10.1126/science.1136188 . PMID  17510327. S2CID  34642281.
  31. ^ Деврие, Тим; Примо, Франсуа (2011). «Динамически и наблюдательно ограниченные оценки распределения и возраста водных масс в Глобальном океане». Журнал физической океанографии . 41 (12): 2381–2401. Bibcode : 2011JPO....41.2381D. doi : 10.1175/JPO-D-10-05011.1 . S2CID  42020235.
  32. ^ Лодердейл, Джонатан М.; Уильямс, Ричард Г.; Мандей, Дэвид Р.; Маршалл, Дэвид П. (2017). «Влияние остаточного апвеллинга Южного океана на уровень CO2 в атмосфере в масштабах столетия и тысячелетия». Climate Dynamics . 48 (5–6): 1611–1631. doi : 10.1007/s00382-016-3163-y . hdl : 1721.1/107158 . S2CID  56324078.
  33. ^ Хаусфатер, Зик; Питерс, Глен (29 января 2020 г.). «Выбросы – история «бизнес как обычно» вводит в заблуждение». Nature . 577 (7792): 618–20. Bibcode :2020Natur.577..618H. doi : 10.1038/d41586-020-00177-3 . PMID  31996825.
  34. ^ Фиддиан, Эллен (5 апреля 2022 г.). «Объяснение: Сценарии МГЭИК». Космос . Получено 30 сентября 2023 г.«МГЭИК не делает прогнозов о том, какой из этих сценариев более вероятен, но другие исследователи и разработчики моделей могут это сделать. Например, Австралийская академия наук опубликовала в прошлом году отчет, в котором говорилось, что наша текущая траектория выбросов привела нас к потеплению мира на 3°C, что примерно соответствует среднему сценарию. Climate Action Tracker прогнозирует потепление на 2,5–2,9°C на основе текущей политики и действий, а обещания и правительственные соглашения доводят этот показатель до 2,1°C.
  35. ^ МГЭИК, 2021: Резюме для политиков. В: Изменение климата 2021: Физическая научная основа. Вклад Рабочей группы I в Шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, SL Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, MI Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, JBR Matthews, TK Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu и B. Zhou (ред.)]. Cambridge University Press, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, стр. 3−32, doi:10.1017/9781009157896.001.
  36. ^ фон Шукманн, К.; Ченг, Л.; Палмер, МД; Хансен, Дж.; и др. (7 сентября 2020 г.). «Тепло, хранящееся в системе Земли: куда уходит энергия?». Earth System Science Data . 12 (3): 2013–2041. Bibcode : 2020ESSD...12.2013V. doi : 10.5194/essd-12-2013-2020 . hdl : 20.500.11850/443809 . Текст скопирован из этого источника, который доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International.
  37. ^ "Влияние изменения климата". Discovering Antarctica . Получено 15 мая 2022 г.
  38. ^ abcdef Fox-Kemper, B.; Hewitt, HT ; Xiao, C.; Aðalgeirsdóttir, G.; Drijfhout, SS; Edwards, TL; Golledge, NR; Hemer, M.; Kopp, RE; Krinner, G.; Mix, A. (2021). «Ocean, Cryosphere and Sea Level Change». В Masson-Delmotte, V.; Zhai, P.; Pirani, A.; Connors, SL; Péan, C.; Berger, S.; Caud, N.; Chen, Y.; Goldfarb, L. (ред.). Изменение климата 2021: Физическая научная основа. Вклад Рабочей группы I. Шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Том 2021. Издательство Кембриджского университета. С. 1239–1241. дои : 10.1017/9781009157896.011. ISBN 9781009157896.
  39. ^ Pan, Xianliang L.; Li, Bofeng F.; Watanabe, Yutaka W. (10 января 2022 г.). «Интенсивное опреснение океана из-за таяния ледников вокруг Антарктиды в начале двадцать первого века». Scientific Reports . 12 (1): 383. Bibcode :2022NatSR..12..383P. doi :10.1038/s41598-021-04231-6. ISSN  2045-2322. PMC 8748732 . PMID  35013425. 
  40. ^ Хауманн, Ф. Александр; Грубер, Николас; Мюнних, Маттиас; Френгер, Айви; Керн, Стефан (сентябрь 2016 г.). «Перенос морского льда, влияющий на соленость Южного океана, и его недавние тенденции». Nature . 537 (7618): 89–92. Bibcode :2016Natur.537...89H. doi :10.1038/nature19101. hdl : 20.500.11850/120143 . ISSN  1476-4687. PMID  27582222. S2CID  205250191.
  41. ^ Ши, Цзя-Руй; Тэлли, Линн Д.; Сье, Шан-Пин; Пэн, Цихуа; Лю, Вэй (29.11.2021). «Потепление океана и ускорение зонального течения Южного океана». Nature Climate Change . 11 (12). Springer Science and Business Media LLC: 1090–1097. Bibcode : 2021NatCC..11.1090S. doi : 10.1038/s41558-021-01212-5. ISSN  1758-678X. S2CID  244726388.
  42. ^ Аоки, С.; Ямадзаки, К.; Хирано, Д.; Кацумата, К.; Шимада, К.; Китаде, Ю.; Сасаки, Х.; Мурасе, Х. (15 сентября 2020 г.). «Изменение тенденции опреснения придонных вод Антарктики в Австрало-Антарктическом бассейне в 2010-е годы». Научные отчеты . 10 (1): 14415. doi : 10.1038/s41598-020-71290-6. ПМЦ 7492216 . ПМИД  32934273. 
  43. ^ Ганн, Кэтрин Л.; Ринтул, Стивен Р.; Инглэнд, Мэтью Х.; Боуэн, Мелисса М. (25 мая 2023 г.). «Недавнее сокращение абиссального опрокидывания и вентиляции в Австралийском Антарктическом бассейне». Nature Climate Change . 13 (6): 537–544. Bibcode : 2023NatCC..13..537G. doi : 10.1038/s41558-023-01667-8 . ISSN  1758-6798.
  44. ^ Робель, Александр А.; Серусси, Элен; Роу, Жерар Х. (23 июля 2019 г.). «Нестабильность морского ледяного покрова усиливает и искажает неопределенность в прогнозах будущего повышения уровня моря». Труды Национальной академии наук . 116 (30): 14887–14892. Bibcode : 2019PNAS..11614887R. doi : 10.1073/pnas.1904822116 . PMC 6660720. PMID  31285345 . 
  45. ^ ab Huang, Huang; Gutjahr, Marcus; Eisenhauer, Anton; Kuhn, Gerhard (22 января 2020 г.). «Нет обнаруживаемого экспорта антарктической придонной воды моря Уэдделла во время последнего и предпоследнего ледникового максимума». Nature Communications . 11 (1): 424. Bibcode :2020NatCo..11..424H. doi :10.1038/s41467-020-14302-3. PMC 6976697 . PMID  31969564. 
  46. ^ Баккер, П.; Шмиттнер, А.; Ленертс, Дж. Т.; Абе-Оучи, А.; Би, Д.; ван ден Брук, М. Р.; Чан, В. Л.; Ху, А.; Бидлинг, Р. Л.; Марсленд, С. Дж.; Мернильд, Ш. Х.; Саенко, О. А.; Суингедоув, Д.; Салливан, А.; Инь, Дж. (11 ноября 2016 г.). «Судьба Атлантической меридиональной опрокидывающейся циркуляции: сильное снижение при продолжающемся потеплении и таянии Гренландии». Geophysical Research Letters . 43 (23): 12, 252–12, 260. Bibcode : 2016GeoRL..4312252B. doi : 10.1002/2016GL070457. hdl : 10150/622754 . S2CID  133069692.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Южный_Океан_переворот_циркуляции&oldid=1255681445"