Циркуляция океана и климат
Накапливая и транспортируя огромные объемы тепла и углерода, а также осуществляя циркуляцию в масштабах от лет до тысячелетий, океан является медленным, но мощным регулятором, лежащим в основе климата Земли.
Definition
Циркуляция океана и климат — это исследование крупномасштабного движения океанских вод и его центральной роли в регулировании климатической системы посредством переноса и хранения тепла, пресной воды и углерода.
Scope
Эта область охватывает глобальную опрокидывающую (термохалинную) циркуляцию и формирование глубинных вод, сопряженное взаимодействие океана и атмосферы, включая такие явления, как Эль-Ниньо, поглощение и хранение океаном тепла и углерода, а также последствия потепления океана, включая повышение уровня моря.
Sub-topics
Core questions
- Как глобальная опрокидывающая циркуляция перемещает тепло и углерод через глубины океана?
- Как океан и атмосфера взаимодействуют, порождая изменчивость климата, такую как Эль-Ниньо?
- Сколько избыточного тепла и углерода планеты поглощает океан?
- Как потепление океана вызывает повышение уровня моря и другие климатические последствия?
Key theories
- Глобальная опрокидывающая (конвейерная) циркуляция
- Обусловленное плотностью погружение холодной, соленой воды в полярных регионах и ее медленное возвращение приводят в движение глобальную опрокидывающую циркуляцию, которая перераспределяет тепло и углерод на протяжении столетий и тысячелетий.
- Взаимодействие океана и атмосферы
- Двусторонний обмен теплом, влагой и импульсом связывает океан и атмосферу, порождая климатические режимы, такие как Эль-Ниньо – Южное колебание, которые определяют глобальную изменчивость.
Clinical relevance
Циркуляция океана и его способность поглощать тепло и углерод определяют темпы глобального потепления, управляют сезонным и десятилетним прогнозированием климата через такие явления, как Эль-Ниньо, и регулируют повышение уровня моря, что делает эту область фундаментальной для понимания и прогнозирования изменения климата.
History
Признание климатической роли океана выросло из ранних исследований водных масс, теории циркуляции Стоммела середины века и объяснения Бьеркнесом в 1969 году Эль-Ниньо как связи океан-атмосфера. Концепция «конвейерной ленты» Брокера в 1980-х–1990-х годах в сочетании с глобальными системами наблюдений и моделями утвердила океан в качестве центрального компонента климата.
Key figures
- Wallace Broecker
- Henry Stommel
- Carl Wunsch
- Jacob Bjerknes
Related topics
Seminal works
- talley2011
- broecker1991
Frequently asked questions
- Почему океан так важен для климата?
- Океан содержит гораздо больше тепла и углерода, чем атмосфера, и перемещает их по всему земному шару, поэтому он поглощает большую часть избыточного тепла от глобального потепления и значительную долю антропогенных выбросов углерода, замедляя, но не останавливая изменение климата.
- Что такое океанский конвейер?
- Это популярное название глобальной опрокидывающей циркуляции, при которой плотная вода погружается в полярных морях и течет через глубины океана, прежде чем медленно поднимается и возвращается, транспортируя тепло и углерод по всему миру.