由气候变化引起的北大西洋急流扰动，将带来剧烈的天气相关后果。
新研究深入揭示了过去1,250年间北大西洋急流位置与强度的变化情况。
研究结果表明，急流的位置最早可能在2060年超出自然变率的范围而迁移。
今夏太平洋西北地区的热浪和欧洲的洪水，都是急流影响天气模式的例证。
格陵兰的研究表明，气候变化引起的北大西洋急流扰动，可能对大西洋两岸的社会造成剧烈的天气相关后果。
新研究深入揭示了过去1,250年间北大西洋急流位置与强度的变化情况。研究结果表明，在不加控制的温室气体排放情景下，急流的位置最早可能在2060年超出自然变率的范围而迁移。
“……我们现在可以开始把过去当作一种序章。”
对于往返于北美与欧洲之间的航空旅客而言，北大西洋急流并不陌生。它是环绕北极、盛行的西风带，常被称为“极地急流”。这些高空风影响着北美东部和西欧的天气与气候，在两个地区，它对年降水量和气温变率的贡献率介于10%至50%之间。然而，人们对急流在过去如何变化，以及未来可能如何变化，仍知之甚少。
奥斯曼的研究团队从近50个站点采集了冰川冰芯样本，这些站点分布于格陵兰冰盖各处。研究人员借此重建了可追溯至公元八世纪的北大西洋风力变化。重建结果表明，迄今为止，自然变率掩盖了人类活动导致的变暖对中纬度大气动力学在年际及更长时间尺度上的影响。
“对地球上的大多数地方而言，直接的气候观测通常只能覆盖几十年，”奥斯曼说，“因此，我们对急流为何以及如何在更长时间尺度上发生变化，并没有很好的把握。我们确实知道，急流的剧烈变化可能因其对天气模式的影响而带来严重的社会后果，例如洪水和干旱。因此，着眼于未来，我们现在可以开始把过去当作一种序章。”
急流迁移
这项研究表明，尽管自然变率在很大程度上主导了北大西洋急流的位置，但持续变暖可能导致其显著偏离常态。特别是，模式预测显示，在21世纪的变暖情景下，北大西洋急流将向北迁移。这种迁移可能在数十年间，使急流发生显著改变。
尽管极地急流在飞机常规巡航高度附近风速最强，但这一风带实际上一直延伸至地面。奥斯曼解释说，虽然地面附近的风力较弱，但通常被称为风暴路径。风暴路径影响着格陵兰的天气与气候，包括该岛的降水和气温变化。
通过分析格陵兰冰芯中所保存的年度降雪量的逐年变化，以及构成这些年度雪层的水分子的化学组成，研究人员得以提取出关于急流如何变化的、有数百年历史的线索。
“这些冰层告诉我们，某一年降水量有多少，以及气团所经历的温度，”奥斯曼说。
天气事件
与今夏太平洋西北地区的热浪和欧洲洪水一样，这些天气事件是近期的一些例子，说明急流的强度或短期位置如何影响天气模式，奥斯曼说。但具有社会意义的重大变化也会在更长的时间尺度上出现：对急流过去状况的重建显示，某些年份急流可能位于很北的位置，而几年之后又可能向南偏移十多度以上。
“这些变化对人们在某一地点可能经历的天气类型有着巨大影响，”奥斯曼说。
“例如，当急流位于更南的位置时，通常干燥的伊比利亚半岛往往会经历较为温和、湿润的天气。但随着急流向北迁移，大部分水汽也会从伊比利亚向斯堪的纳维亚已经多雨的地区移动。因此，未来急流向极地方向的偏移，可能带来类似但更为持久的后果。”
致命饥荒
研究团队能够将风速的某些变化和地理位置的偏移，与历史上与天气相关的灾害相对应。例如，在1374年席卷伊比利亚半岛的一场饥荒期间，急流位置异常偏北。同样，1728年和1740年不列颠群岛及爱尔兰发生的两次饥荒，恰逢风力几乎减弱至通常强度一半的年份，气温大幅下降，降水减少。其中后一次，即1740年的事件，估计夺去了近50万人的生命。
奥斯曼及其合著者预计，北大西洋急流未来的任何移动，都将对日常天气和生态系统产生重大影响，并通过层层传导，影响国家经济和社会。
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“我们的结果是一个警示：尽管将急流推至其自然范围之外将带来问题，但其最终走向在很大程度上仍掌握在我们手中，”他说。
该论文的合著者来自夏威夷大学；位于马萨诸塞州伍兹霍尔的伍兹霍尔海洋研究所；以及位于内华达州里诺的沙漠研究所。
来源：亚利桑那大学
