《中国新闻周刊》：洋流减速 “后天”将来临？

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　　因洋流停止而使气候发生巨变的概率，在未来200年内有70%，在本世纪有45%；如果全球同心协力遵守气候政策，100年后仍将有25%的机会发生

　　好莱坞名片《后天》中全球气候瞬间变脸的场景至今让人记忆犹新。可以说，这部

　　谁曾料想到，这部科幻片在全球上映仅仅一年多时间，科学家就找到了支持早先理论推测的证据——令人担忧的气候巨变真的可能在一两个世纪内出现。当然，它不可能如影片中夸张的那么猛烈、突然。

　　【“后天”的担忧由来已久】

　　人们都知道，温度及盐度都会改变水的密度，低温及盐度较高的水会下沉，温暖及盐度较低的水会上升。这一常识性物理学规律在地球海洋的活动中起到了至关重要的作用。海洋学家称因温度、盐度不同而流动的洋流为温盐环流。

　　温盐环流是全球性的，它将水、热量、盐分与海水中的化学物质传送到所经之处，被称为全球海洋运输带。其中最重要的一段是：北大西洋流。

　　当其向北前进到挪威海、格陵兰海及拉不拉多海附近时，因热量散去使得海水密度变大而下沉，之后往南转向变成北大西洋深层水，成为全球深层海水的源头之一。当极区的海水下沉时，南方的温暖海水便流过去补充，使整个循环得以持续。

　　从北大西洋暖流转向为北大西洋深层水的过程称为MOC(meridional overturning circulation)，MOC传送给北欧的热量比北欧从太阳照射中得到的热量还要多20%。在电影《后天》中，造成气候剧变的原因就是MOC的循环停止。影片中，全球升温造成两极地区冰山融化，融化产生大量的淡水稀释北大西洋流盐度，进而降低海水密度，使海水无法下沉来补充深层水，最后使洋流循环停顿，北半球气候骤然变冷。

　　其实，这一直是气象学家担心的事。1999年，一个海洋古生物学小组在分析“有孔虫(一种细小的海洋浮游生物)”化石时意外推算出，大约12000年前，温盐环流的型态与现今完全不同。不但传送的水量较少，在极区也没有冷热海水汇集区。而对应地，那时正处在冰河期。

　　气候学家担心，由于全球气温的上升，《后天》中的变化正在悄悄酝酿。但对于北大西洋环流是否真的正在减弱，科学家一直苦无证据。

　　【50年的测量，两种结果不谋而合】

　　然而，新的观测证据支持北大西洋流的确正在减速中。

　　2005年12月，英国海洋中心科学家、南汉普顿大学海洋与地球科学学院教授哈里·布莱登(Harry L. Bryden)领导的研究团队在英国《自然》杂志上发表他们的研究结果：根据2004年设置在非洲海岸到巴哈马群岛间(大约在北纬25度)、横列跨越北大西洋面的监测仪器显示的资料，并与过去50年间得到的4次横跨测量数据做比较，他们发现，北大西洋流的转向循环在1957～2004年间有明显减弱。

　　研究者在北纬25度横切大西洋面的位置，可以观察到向北的湾流、往南的亚热带循环流与往南的深层流。科学家现在看到的是：虽然向北的湾流传送保持稳定，但是亚热带循环流(只发生在表层的洋流)流量增加，而深层流流量减少。由此估算，近50年来，北大西洋流在极区的转向循环减弱超过30%，而北大西洋暖流当中有90%的热是提供给北欧沿岸海水的，因此这将对欧洲气候变化产生很大的变量。

　　“在前三次测量中，我们并没有看到有什么变化。但是，我们后来的确看到了变化，就是洋流慢了下来。虽然我们只得到五个点的结果，但很确切，洋流循环正在减慢，我们还不清楚随着时间的推移这个变化是怎样发展的。” 哈里·布莱登告诉本刊记者，他们在论文中所引用的5次测量都是用同样的方法得出的，错误的几率非常小。

　　实际上，就在哈里·布莱登的小组直接测量洋流变化的同时，其他科学家也正在做着间接的测量分析。此前，著名的Woods Hole海洋研究所的路丝·鸠瑞(Ruth Curry) 与挪威气象研究所的赛西利·毛瑞增(Celcilie Mauritzen)两位科学家根据过去50年北欧海域的海水观测资料，以5年为单位、从单位体积海水温度、盐度与密度的变化量来估算造成此变化所需的淡水流量，结果发现，过去30年中，总共约有19000立方公里淡水注入北大西洋，这大约是亚马孙河年流量的3倍。这带来海水盐度的剧烈转变。目前，科学家相信这是冰山融化造成的。科学家推估，每年大约有100 立方公里的淡水累积在北欧海域的上层，若保持这样的淡水累积速率，科学家认为MOC将在本世纪内逐渐减弱，而在下个世纪停止循环。

　　他们的结论从另一个角度支持了哈里·布莱登的结果。

　　【“瞬间”是多长】

　　根据多方面的观测资料，美国伊利诺伊大学大气科学系教授迈克尔·施莱辛格(Michael Schlesinger)计算认为：MOC停止的概率，在未来200年内有70%，在本世纪有45%；如果全球同心协力遵守气候政策，100年后仍将有25%的机会发生MOC停止。

　　从过去的古气候记录，洋流循环停止的事件可能使北半球的气温下降10℃。让科学家担心的是即便洋流循环是缓慢停止，但是气候却可能“瞬间”变脸，并且纵使洋流被重新激活，整个系统的非线性行为也会使北半球无法立即回到温暖的状态。

　　当然，所谓的“气候瞬间变脸”，也不是如《后天》中的情景，天气在10天之内就发生变化，那是不可能的。“如果你去看看那些危险的天气记录，你会看到它会在20年之内发生变化。相对于气候变化的历史，那也仍然是一个很短的时间，对于我来说， 20年前的事就像发生在昨天一样。” 哈里·布莱登说。

　　哈里·布莱登把“瞬间”定义为20年左右是有依据的：“有冰层核心的记录表明，2000年前，在第九纪的时候，曾经有突然的天气变化发生，这个变化是在短短20年的时间内发生的，那时大西洋有非常冷的天气。而对这些变化的最好解释是大西洋流发生了变化。”

　　【“后天”能够避免吗？】

　　回答这一问题依赖于两个问题的解答：第一，目前科学家的观测是否可靠；第二，如果观测结果确凿，这种变化是否由人类引起。

　　“我们接受这样的事实：洋流的确有变化，但是我们并不知道它的规模有多大。一些科学家批评我们，因为他们的模型并没有显示发生了这样的事情，另一些科学家则认为变化应该比我们观测到的更大。”哈里·布莱登说，他们正继续对转向循环进行测量，这些测量在接下来的几年里能告诉人们他们现在报告的变化是否真实存在，以及这些变化是怎样发生的。“在新的测量中，我们将使用的方法和前5次基本上一致。但是我们现在将能够在周的基础上分析这个变化，我们将看到这个转向循环从周到周的变化如何。”

　　同时，现在北欧的其他科学家也在冰岛附近建立另一个监测数组如图，希望能在洋流停止前得知情况，从而提出警告。

　　那么，这种变化是不是人类活动的结果？在大气层的二氧化碳升高方面，很多国家都有大气模型监测二氧化碳的增加。大多数的模型都显示，MOC的减缓是和二氧化碳的增加一起发生的。所以这样的模型就在预言人类造成二氧化碳的增加会带来洋流循环的放缓。

　　但哈里·布莱登认为，应该对此做进一步研究。“为什么这种观点得到这么多人注意？某种意义上是因为那些模型似乎说明了我们置身事中。作为谨慎的科学家，我们做了这些测量，但是我们不建议马上认为这是人类活动的结果。”

　　显然，如果MOC的变化起因于人类活动，我们还可以通过改变自己的行为来对它加以控制；否则，我们还必须等待科学家寻找它更复杂、深层的原因。

　　【来源：中国新闻周刊；文/冯亦斐】