北大西洋的一小片海洋正在顽固地变冷，而地球的大部分地区却在变暖。这种被称为“冷团”的异常现象与海洋环流的变化有关，但根据宾夕法尼亚州立大学领导的一个国际研究小组的研究，一项新的研究发现，大规模大气模式的变化可能起着同样重要的作用。
通讯作者、宾夕法尼亚州立大学气象学和大气科学助理教授李来芳说:“人们通常认为大气的记忆非常短暂，但在这里，我们提供的证据表明，大气环流的变化足以对气候系统产生一些长期影响。”
科学家们在《气候动力学》杂志上报告说，北大西洋亚极地的海面温度在上个世纪下降了约0.7华氏度，北大西洋涛动(NAO)正相位更频繁的趋势可能是其中的重要原因。
NAO代表了大气环流模式，包括冰岛附近的低压系统和亚速尔群岛附近的高压系统，它影响西风吹过海洋的方式。科学家们说，在正相位，两个压力系统都比平均水平强，导致急流更强，西风向北移动。
“随着NAO变得更加积极，它加强了北大西洋亚极地上空的地面风，”李说，他也是地球与环境系统研究所的助理，也是宾夕法尼亚州立大学计算与数据科学研究所的联合雇员。“当我们想要冷却一杯热咖啡时，我们会搅拌表面，这会促进热量的流失。这正是风增强对海洋表面的影响——它提供了直接的冷却效果。”
该团队分析了天气数据，发现在过去的一个世纪里，正的NAO变得更加占主导地位，这与之前的研究结果一致。根据研究人员的说法，这种转变可能是由于热带印度洋-太平洋变暖和拉布拉多海的海冰减少，但其确切原因仍然是一个悬而未决的问题。
利用一个理想化的模型，研究人员分离出这种增加的风可能通过空气-海洋热通量降低海面温度的作用。
宾夕法尼亚州立大学的博士候选人、该研究的主要作者范逸飞说:“我们知道大气不仅可以强迫表面温度变化，而且可以被动地对表面温度变化做出反应——我们称之为强迫和阻尼。”“我们的模型将这两个过程分离开来，可以量化风对表面湍流热通量的影响，从而产生海面温度变化。”
科学家们说，单是NAO就可以解释67%的海面温度下降趋势。但其他具有变暖效应的大气模式可能会部分抵消这一影响，将大气环流变化的总体影响降低到44%。这些发现与该小组先前的估计一致。
研究人员说，研究结果表明，NAO可能在冷团中扮演着与大西洋经向翻转环流(amoc)同样重要的角色，amoc是一种像传送带一样将温暖的海水从热带向北输送到北大西洋的洋流。其他研究表明，海面变冷是传送带减弱的迹象。
“以前的研究主要集中在海洋环流在向该地区输送热量方面的作用，”范说。“我们的研究基于观测，量化了大气环流变化对冷团的作用。这很重要，因为很少有现有的研究关注大气环流对海面温度长期变化的影响。”
然而，科学家们认为，这些结果不应该被解释为反对海洋过程作用的证据，海洋过程也可能在冷却中发挥重要作用。但是大气环流的变化也应该被考虑向前推进。
“在这里，我们确实提供了证据，表明海面温度变化和翻转环流变化之间没有一对一的关系，”李说。“因此，在仅从海面温度推断这种颠覆性的环流变化或传送带的巨大变化时，我们应该非常小心。”
科学家们表示，由于其潜在的气候影响，更好地了解独特的冷团区域非常重要。
“一旦你在北大西洋的亚极地上空降温，它就会增加大气的不稳定性，有利于风暴通过，这些风暴可以穿过海洋盆地，给北美和欧洲带来极端天气事件，”李说。“这可能会给未来高影响天气事件的预测增加另一层复杂性，并为人口稠密地区的气候预测增加不确定性。”
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