暖流减慢并不会令欧州突然冰封,但气候巨变的可能性不能轻忽

K生活记

发布时间:07-16 00:07

南极州霍普基地(Esperanza Base)位于亚根延属千里达半岛霍普湾,第一位南极州人Emilio Marcos Palma1978年在这裏出世。12年前,一片比香港岛大42倍的Larsen B冰棚崩解,从这里相邻的内陆断裂,是本世纪全球暖化的焦点事件。

今年3月24日,正值冷暖季节交界的昼夜平分点,霍普基地在中午时录得南极州历史高温17.5°C,和那天晚上亚热带香港的气温几乎一样。被着一身羽绒的当地企鹅无惧零下数十度凛烈严寒,但不知怎样应付比正常高出近二十多度的反常气候。

暖流减慢并不会令欧州突然冰封,但气候巨变的可能性不能轻忽

极目遥望,北半球另一片冰盖以南出现的异象更不寻常。十二月至二月是有纪录以来最热的冬天,全球气温图一片红,中央的北大西洋却独有一片深蓝,录得史上最冷的海面气温:

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December 2014–February 2015 Blended Land and Sea Surface Temperature Percentiles.

这个和全球气候背道而驰的北大西洋「蓝区」在加拿大和欧州之间及格陵兰以南,墨西哥湾暖流在这里横渡大洋。复活节期间,笔者前往苏格兰渡假,在北纬53°的伦敦转机,气温是宜人的7°C;对岸加拿大Labrador,却仍处于零下20°C的严寒。大洋两岸气候南辕北辙,全因这道暖流。

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Port Ellen, Islay. 受惠墨西哥湾暖流,位处寒带的苏格兰 Islay 岛气候宜居,盛产威士忌。

如果「西方主宰全球,靠的是地理[1]」,苏格兰Islay岛就是当地气候的受惠者。我们随着村上春树的足印,来到岛上不少人认为是「世界最好」之一的Laphroaig单一麦芽威士忌酒庄。品酩仪式后,到小展厅聊尽知性消费之责,拜读它的历史。今年创业200年的老字号没有忘记,气候改变了命运:

Islay岛特别适合生产威土忌。墨西哥湾暖流在不列颠各岛之间游走后北上,在Islay擦身而过,为沿岸地区带来温暖,造成一个较暖的微气候,有利动植物繁衍。

Islay相邻大海,坐拥完美的潮湿气候;北部山群令云层绕道,降雨在岛上。阳光和雨雾有助植物腐化后堆积,成为泥煤沼泽。泥煤今日是乾燥大麦的燃料,当地威士忌驰名国际的芬芳风味,就是泥煤所赋予。

扭转命运的其实是能量。墨西哥湾暖流由美国佛罗列达州出发,至美北横渡大西洋,越过现时异常地冷的「蓝区」,在大西洋北部下沉,与深海的冷流汇合南流,组成「大西洋南北环流 (AMOC)」,属于环迴全球的「深海环流(Thermohalide circulation)」一部份。这个全球输送系统将太阳热能分配到各地,造就沿途适宜居住的环境。笔者刚走访过日本北海道着名威士忌产地余市,当地气候和苏格兰相似,亦是拜日本暖流的分支对马暖流所。

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北大西洋环流 (Atlantic Meridional Overturning Circulation)。红色箭所示为表面暖流;蓝色则是底层较冷水流。

气候学家预言,随着全球暖化,格陵兰和北冰洋将会有更多融冰淡水流入北大西洋,令北上的暖流较难下沉回流,因而减少输送的热量。联合国最新一期气候变化评估报告IPCC AR5估计AMOC「非常可能」减弱;按目前温室气体排放的进路(「一切不变」的 RCP 8.5),流量将减慢12–54%。

「北大西洋出了甚幺事?」气候学家Stefan Rahmstorf最近在RealClimate网站发表文章,指去冬墨西哥湾暖流必经之道出现破纪录低温「蓝区」并非偶然。过去百多年,全球暖化了近摄氏一度,「蓝区」海面气温一直低于平均(下图),可能是AMOC减弱所致。事实上,自2004年以来,据RAPID Climate Monitoring Array在大西洋北回归线附近(26.5°N)设置的二十个深海测量器所得,AMOC流量在2004–2008期间每年减慢3%后,其后四年每年减幅增至15%。 不过,流量每年的变化亦高达70%,至今有十年的数据仍不足以分辩AMOC减弱是否只是洋流週期以数十年计的正常浮动。

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1900—2013 气温趋势,只有北大西洋的海面气温下降了(非州的蓝区后是当地不完善纪录的假象)。

海洋流量数据,除了来自上述的RAPID监测阵之外,还有分布全球的约4,000 个Argo浮标测量系统,同样只是始自二千年。AMOC减弱和气候变化息息相关,气候学家不能等待累积了足够实测数据才判断它和全球暖化的关係。Rahmstorf所领导的欧美团队最近完成一项研究,综合由着名「曲棍球棍曲线」气候学者Michael Mann重组的气温数据,以「蓝区」与北半球平均气温之差代表流量强度,得出过去一千多年的AMOC强度指数(下图)。

暖流减慢并不会令欧州突然冰封,但气候巨变的可能性不能轻忽 北大西洋亚极区与北半球气温差时间序列,可视为 AMOC 强度的代表。

「虽然替代重组带有很大不确定,AMOC流量自1975年以来的减弱,99% 肯定是千年仅有,显示流量减弱非因自然的週期性浮动,而是全球暖化的结果。」Rahmstorf认为,论文发表后「蓝区」气温再破新低,AMOC已进一步减弱。

暖流减慢并不会令欧州突然冰封—那只是剧本写得很差的「明日之后」科幻剧情。其实,Labrador和同纬度的苏格兰俨如两个世界,除了墨西哥湾暖流之外,还有北极涷原寒风吹袭等因素。气候学家忧虑的是,若AMOC减弱甚至关闭,人类大历史上最重要的一次气候巨变将会重演。

新仙女木期气候巨变

大约在公元前12,700年,地球正从最后一次冰河时期回暖。这一次全球暖化速度惊人,在数十年间升温3°C,和现代只差一度。当时人类的智人祖先已出走非州,借助冰河时期比现代低数百米的海平面迁徒到全球。在亚州西部幼发拉底河区的「丘陵两翼(hilly franks)」,人类开始聚居,脱离採猎生活,和狗做了朋友;西方文明将会在这里诞生[2]。

在地球另一边,曾经铲平美国中西部的冰河正在退缩,融冰汇聚成Agassiz巨湖。至公元前10,800年,天然堤脊崩塌,湖水大量注北大西洋,截停了墨西哥湾暖流,导致全球气温骤降,曙光初露的文明暂时落幕,人类犹如被逐出伊甸园。考古学家在泥煤沼泽中掘出原生于北极的仙女木(dryas) ,这段1,300年短暂冰期因以为名。

新仙女木期过后,人类重新聚居丘陵两翼,利用基因已适应和人类相处的动植物,开展农耕畜牧。遗址埋藏大量疑似社群祭坛及神殿等场所和器物,显然是人类对自然灾难的宗教性回应。

新仙女木期的成因并未有盖棺定论。除了Agassiz湖崩堤假说之外,亦有学者认为元凶是彗星尾巴的撞击。不过,冰河重临1,300年,几乎毁灭人类文明的雏型,则肯定是墨西哥湾暖流停止流转所致。然而,气候学家对AMOC减弱的关注,并不只于忧虑新仙女木期重临。正如Ian Morris在大历史新着《西方凭甚幺》中指出,「没有两次暖化是一样的」。虽然人类祖先曾安然渡过危难,「独特的西方世界在丘陵两翼成形」。

「新仙女木期」那等级的事件若发生在最近几千年,不管哪个时间点,都会酿成难以想像的巨祸。年年全球农获欠收,好几忆人饿死,欧洲、北美、中亚都会人口迁移,变得空蕩无人。造成的烽火连绵,国破家亡、疫疠横行将大大超过史上任何多难之秋[3]。

笔者亦曾在拙文《烽烟不断看暖化》提及,「全球暖化的危机所在,是太阳能入超自工业前期以来不断累积,若不尽快扭转趋势,经过亿万年演化才达致平衡的生态系统将没有足够的时间及容量吸纳,除了升温失控之外,更可能引致不可收拾的系统崩坏,带来气候史上多次出现过的急剧巨变。」也许要修正,巨变更可能是史无前例。

1. “Why The West Rules—For Now", chapter 11: “The West rules because of geography. Biology tells us why humans push social development upward; sociology tells us how they do this (except when they don’t); and geography tells us why the West, rather than some other region, has for the last two hundred years dominated the globe."
2. 本节内容摘自 “Why The West Rules—For Now” 第二及十一章。
3. “Why The West Rules—For Now” 雅言 (2015) 中译本,页 460。

参考

Stefan Rahmstorf et al. Exceptional twentieth-century slowdown in Atlantic Ocean overturning circulation, Nature Climate Change, (23 March, 2015) DOI: 10.1038/NCLIMATE2554

Wallace S. Broecker. Was the Younger Dryas Triggered by a Flood? Science, 312 no. 5777 pp. 1146-1148 (26 May 2006). DOI: 10.1126/science.1123253

T. Rossby et al. On the long-term stability of Gulf Stream transport based on 20 years of direct measurements. Geophysical Research Letters (13 JAN 2014). DOI: 10.1002/2013GL058636

Quirin Schiermeier. Atlantic current strength declines. Nature 509, 270–271 (15 May 2014) doi:10.1038/509270a

Ian Morris. Why The West Rules—For Now. New York: Farrar, Straus and Girous, 2010.




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