大西洋环流或将崩溃！人类的“后天”会来临吗？

相信看过《后天》这部科幻电影的人，应该都对影片中的那场气候异变所造成冰天雪地印象深刻。根据影片的描述，导致这场气候异变的一个重要原因就是大西洋环流的停止，而引人注目的是，近日发表《自然通讯》杂志上的一项新研究表明，在不远的未来，大西洋环流或将崩溃，这就不免令人担心，在真实的世界中，人类的“后天”会来临吗？下面我们就来聊一下这个话题。

我们地球上存在着大片的的海洋，以至于海洋的面积占据了整个地球表面的大约71%，另一方面来讲，在自然界之中，水是比热容最大的化合物，在吸收或释放了大量热量的情况下，海洋的温度不会产生太大的变化，因此海洋也被常被称为“调节地球气候的大空调”，因为它既可以“制冷”，也可以“取暖”。

地球海洋中的海水流动并不是杂乱无章的，在地球海洋的很多区域中，海水都会有规律地流动，进而形成洋流，这些洋流有大有小，其中有一个超大规模的洋流循环系统，被称为“温盐环流”。

简单来讲，“温盐环流”是一个依靠海水的温度和含盐度所引发的密度差异驱动的全球洋流循环系统。

实际上，大西洋环流其实就是“温盐环流”中的一个重要组成部分，它的特征可以简单地描述为：在大西洋上层存在着一股从赤道区域向北流动的、由温暖且密度较低海水构成的洋流，这个洋流一路向北并逐渐变冷，在此基础上，再加上水分不断地蒸发，因此海水的密度也越来越大，最终这个洋流在北大西洋区域沉入深海并回流，进而形成一股向南流动的、由寒冷且密度较高的海水构成的洋流。

如此一来，大西洋中就形成了一个上层暖水向北流动、深层冷水向南流动、并在两端发生翻转的巨型环流，所以这个环流就被称为“大西洋经向翻转环流”（Atlantic Meridional Overturning Circulation），通常我们将其简称为大西洋环流。

从整体上来讲，大西洋环流能够将赤道附近的热量源源不断地向高纬度地区输送，进而使赤道附近不是那么热，高纬度地区也不是那么冷，因此它对地球的北半球、特别是大西洋及其附近区域的气候影响巨大。

在过去的研究中，科学家已经发现大西洋环流处于近1000年至1600年间最弱的水平，并且它还有持续减弱的迹象，科学家推测，造成这种现象的原因，很可能是全球变暖所引发的。

这是因为全球变暖会导致地球两极附近区域的冰盖和海冰更多地融化，还会使其附近区域的降水量出现增加，对于大西洋环流而言，这就意味着更多的淡水涌入，进而造成海水的密度变小，而随着密度的变小，该区域的海水就越来越不容易下沉，这就会使得大西洋环流持续减弱。

可以想象的是，随着这个过程的持续，当超过某个临界点的时候，大西洋环流就会崩溃，那么这个临界点会在什么时候超过呢？实际上，前文提到的研究，正是为了解决这个问题，在研究工作中，科学家们使用了一种统计方法来估算大西洋环流发生崩溃的时间。

简单来讲，这种方法基于一个假设，即：当系统接近转变点时，它会表现出一种周期性的振荡行为。这种振荡行为可以用一个数学模型来描述，并且可以从实际测量数据中提取出来，通过分析这个数学模型的参数和特征值，科学家们就可以估算出系统距离转变点的距离，并且推算出转变点发生的时间。

此次研究使用了八个独立测量的、可追溯到150年前的测量数据，研究结果表明，按照当前的趋势来看，大西洋环流或将在本世纪中叶崩溃（95%置信区间为2025年至2095年）。那么，如果这样的事情真的发生了，会产生什么影响呢？我们接着看。

根据《后天》这部科幻电影的描述，大西洋环流的崩溃，造成了高、低纬度地区的热量不能进行有效地交换，进而使冷空气和热空气各自不断地累积，当达到一定程度时，冷热空气就开始爆发伸展，具体表现为冷空气冲向赤道、热空气冲向极地，进而在全球范围内形成了几个巨大的超级气旋。

这些超级气旋非常猛烈，在其中心区域形成了超强的低压环境，以至于平流层中的冷空气在极短的时间内就被“拽”了下来，而平流层中的空气温度通常都是零下好几十度，因此当这些冷空气来到地面时，地面的温度就会急剧下降，进而被“冰封”起来。

随着地球表面冰雪覆盖区域的扩大，地球整体上的反照率就会迅速上升，这导致了更多的太阳光被反射到外太空，地球从太阳那里得到的热量就也相应地变小了，于是地球表面就无法“回暖”，从此逐渐走向“冰河时期”。

那么，在真实的世界中，也会出现这样的场景吗？或者说，人类的“后天”会来临吗？实际上，假如大西洋环流真的崩溃了，其造成的后果也没有《后天》里描述的那样夸张，从理论上来讲，即使《后天》里描述的现象真的会发生，也是一个缓慢而渐进的过程，需要上百年甚至是上千年的时间，地球才有可能进入所谓的“冰河时期”。

不过如果大西洋环流真的崩溃了，那影响还是蛮大的，根据科学家的推测，如果这样的事情真的发生了，那么可能会造成的影响将包括但不限于以下几种：

1、北大西洋平均表面温度将在十年内降低2至3℃，北欧、西欧、北美东部地区的气温也将随之显著下降，特别是在冬季，其平均气温将在现在的基础上下降5至10℃； 2、北美东岸和欧洲西岸的海平面将出现较为明显地上升； 3、全球范围内的极端天气事件的频率和强度会出现一定程度的提升，特别是大西洋沿岸地区的风暴将出现较大幅度地增加； 4、北美东部和欧洲西部的降水量会增加10%至20%，而印度、南美、西非等地区的年降水量将会出现较大幅度地降低，素有“地球之肺”之称的亚马逊热带雨林可能会面临严峻威胁。

当然了，这也只能说是推测，未来的情况将会怎么样，科学家目前还不能给出准确的答案。

参考资料： Warning of a forthcoming collapse of the Atlantic meridional overturning circulation. Nat Commun 14, 4254 (2023).