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美国国家航空航天局（NASA）近日发布的一项新研究指出，随着海冰的迅速融化，北极地区一股主要的洋流——波弗特环流（Beaufort Gyre）正变得越来越快，越来越汹涌。同时该研究还指出，该股洋流属于北极脆弱环境的一部分。人类活动导致的气候变化让这些区域充满了淡水。
为了搞清楚波弗特环流是如何以一种不稳定的方式平衡着以史无前例的数量涌入的冰冷淡水，科学家们利用12年的卫星数据对波弗特环流进行了测量。这些淡水本可能改变大西洋的洋流并使西欧变冷。
波弗特环流通过在海洋表面附近储存淡水来保持极地环境的平衡。风以顺时针方向绕着加拿大和阿拉斯加北部的北冰洋西部旋转，自然地从冰川融水、河流径流和降水中收集淡水。这些淡水在北极很重要，部分原因是它漂浮在温暖的咸水之上，保护海冰不融化，从而有助于调节地球的气候。在几十年的时间里，环流一直在缓慢地将这些淡水释放到大西洋中。
但自20世纪90年代以来，环流已经积累了大量的淡水——1920立方英里（8000立方公里）——几乎是密歇根湖容量的两倍。
发表在《自然通讯》杂志上的这项新研究发现，淡水浓度增加的原因是夏季和秋季海冰的减少。数十年来，北极夏季海冰覆盖面积的减少，使波弗特环流暴露在风中的风险更大，而风使环流旋转得更快，并将淡水困在洋流之中。
持续的西风也将洋流往一个方向拖了20多年，增加了顺时针洋流的速度和大小，阻止了淡水离开北冰洋。这种持续数十年的西风对该地区来说是不同寻常的，在此之前，风向每5到7年就会改变一次。
科学家们一直在关注波弗特环流。如果风向再次改变，将会使环流逆转为逆时针方向并一次性释放所有困于其中的淡水。从北冰洋释放到北大西洋的淡水则会改变表面水的密度。正常情况下，来自北极的水会向大气中流失热量和水分，并下沉到海洋底部，在那里，它像传送带一样将水从北大西洋输送到热带地区。
这一重要的洋流被称为大西洋经向翻转环流（又被称为墨西哥湾暖流），它将热量从热带温暖的海水输送到欧洲和北美等北纬地区，从而帮助调节地球的气候。如果速度足够慢，它可能会对海洋生物和依赖它的群落产生负面影响。
“我们预计墨西哥湾暖流不会停止，但会受到影响。这就是为什么我们如此密切地监测波弗特环流的原因。”论文的合著者、极地科学家Alek Petty说。
研究还发现，虽然波弗特环流因来自风的能量而失去了平衡，但该环流也在通过形成小的水循环漩涡来释放多余的能量。虽然增加的湍流有助于保持系统的平衡，但它有可能导致冰的进一步融化，进而会改变海洋中的营养物质和有机物质的混合方式，对北极的食物链和野生动物产生重大影响。结果显示，在气候变化的影响下，随着海冰的消退，风和海洋之间出现了微妙的平衡。
Petty说:“这项研究表明，海冰的消失对我们的气候系统产生了非常重要的影响，而我们只是刚刚发现这一点。”
科界原创
编译：Max
审稿：阿淼
责编：唐林芳
期刊来源： 《自然通讯》
期刊编号： 2041-1723
原文链接：
https://phys.org/news/2020-02-arctic-ice-ocean-currents.html
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