根据我与同事最新开展的研究，帮助温暖欧洲和北美大西洋沿岸的洋流自19世纪以来已显著减缓，目前处于1600年来的最弱状态。正如我们在一项发表于《自然》杂志的新研究中所述，该洋流系统的减弱可能始于自然因素，但很可能正因与温室气体排放相关的气候变化而持续。
这一环流是地球气候系统中的关键因素，若出现大幅或突然减缓，可能引发全球性影响。它可能导致美国东海岸海平面上升、改变欧洲天气模式或更广泛的降雨模式，并损害海洋野生动物。
我们知道，在末次大冰期结束时，环流的快速波动曾导致极端气候变化在全球范围内。一部夸张（但令人恐惧）的此类突发事件例子，出现在2004年的大片《后天》（The Day After Tomorrow）中。
我们发现的近期减弱很可能是由北大西洋变暖，以及降雨增加和冰川融化带来的淡水输入所驱动的。这一现象已被多次预测，但直到现在，此前已发生了多大程度的减弱在很大程度上仍是个谜。我们发现的变化幅度令包括我本人在内的许多人感到意外，并预示着未来将出现重大变化。
相关环流系统被称为“大西洋经向翻转环流”（AMOC）。AMOC就像一条巨大的水流传送带。它将温暖、高盐的海水输送到北大西洋，在那里海水变得极冷并下沉。进入深海后，海水向南回流，然后流遍全球海洋。这条传送带是气候系统中最重要的热量输送者之一，包括以维持西欧温暖而闻名的墨西哥湾流。
气候模型一直预测，AMOC将因温室气体导致的变暖以及相关的水循环变化。鉴于这些预测以及发生突发性气候变化的可能性，科学家一直在监测AMOC自2004年以来，使用横跨大西洋关键位置布设的仪器。但要真正检验模型预测，并弄清气候变化如何影响这一传送带，我们需要更长的观测记录。
寻找规律
为建立这些记录，我们的研究团队（由伦敦大学学院的David Thornalley博士领导）运用了一个思路：AMOC的变化会对海洋产生独特的影响模式。当AMOC减弱时，东北大西洋海域变冷，西大西洋部分区域则以特定幅度变暖。我们可以在过去的海洋温度记录中寻找这一模式，从而追溯当时环流的状况。
另有一项研究同期刊发于《自然》，由德国波茨坦大学的研究人员牵头，利用历史温度观测数据核查了该指纹特征。该研究发现，自1950年以来，AMOC强度已减弱约15%，并指出人为温室气体排放是主要成因。
在我们的论文中，它同时也构成EU ATLAS项目的一部分，我们发现了相同的指纹特征。但我们没有使用历史观测数据，而是利用过去气候研究的专业知识，将时间追溯得更远。具体做法是结合已知的、发现于深海淤泥中的微小海洋生物遗骸记录。通过分析不同物种的数量及其骨骼的化学成分，可以推算出温度。
我们还能够通过观察淤泥本身，直接测量过去深海洋流的速度。较大的淤泥颗粒意味着洋流较快，较小的颗粒则表明洋流较弱。两种技术均显示，自约1850年以来AMOC已减弱，减弱幅度再次约为15%至20%。重要的是，现代的减弱与过去1600年间所见的任何变化都截然不同，表明这是自然与人为因素共同作用的结果。
两项研究中AMOC减弱开始时间的差异，需要更多科学关注。尽管存在这一差异，两项新研究都提出了重要问题：气候模型是否能够模拟海洋环流的历史变化，以及我们是否需要重新审视部分未来预测。
然而，每增加一份长期记录，都会使评估模型如何模拟气候系统这一关键要素变得更加容易。事实上，若我们希望准确预测可能出现的极端AMOC事件及其气候影响，利用这些长期记录对模型进行评估可能是关键一步。
