太平洋環(huán)流速度減慢與繞南極大陸環(huán)流增強(qiáng)(更新版)
【正文】 冰架的形成上起過(guò)重要的作用。一個(gè)可能的模式是：南極半島海冰增多使西風(fēng)漂流在德雷克海峽受阻，導(dǎo)致環(huán)南極大陸水流速度變慢和南太平洋環(huán)流速度變快，部分受阻水流北上，加強(qiáng)秘魯寒流，使東太平洋表面海水變冷，加強(qiáng)沃克環(huán)流，增強(qiáng)赤道太平洋熱流與南極環(huán)流的熱交換，增溫的南極環(huán)流使南極半島的海冰減少；南極半島的海冰減少使德雷克海峽水流通量增加，導(dǎo)致環(huán)南極大陸水流速度變快和南太平洋環(huán)流速度變慢，部分本應(yīng)北上的水流轉(zhuǎn)而進(jìn)入德雷克海峽，使秘魯寒流變?nèi)?，使東太平洋表面海水變暖，減弱沃克環(huán)流，使堆積在太平洋西部的暖水東流，減弱赤道太平洋熱流與南極環(huán)流的熱交換，降溫的南極環(huán)流使南極半島海冰增加。在南、北兩半球，一個(gè)單一的環(huán)流系統(tǒng)作用范圍至少達(dá)到緯度55o，以致寬闊的、深而緩慢的赤道流在穿過(guò)低緯度大于180o弧的旅途中被大大加熱。第一周期的“冷位相”發(fā)生于1890年至1924年，而1925年至1946年為“暖位相”；第二周期的“冷位相”出現(xiàn)于1947年至1976年，1977年至90年代后期為“暖位相”。其中，別林斯高晉海和南極半島兩側(cè)海域海冰面積峰值在1977~1978年以后，直到1994年都是少冰時(shí)期，只在1987年前后海冰有短暫的少量增多(見(jiàn)圖1)[4]。北半球的西風(fēng)漂流受大陸的阻隔，表現(xiàn)為北太平洋暖流和北大西洋暖流，與北赤道暖流形成一個(gè)封閉的環(huán)流；由于太平洋、印度洋和大西洋在南半球彼此相連，南半球的西風(fēng)漂流暢行無(wú)阻，形成開(kāi)放性的西風(fēng)漂流。但這一現(xiàn)象與地球氣候變化之間有何關(guān)系目前尚不能確定。對(duì)南極極區(qū)的趨勢(shì)為冷的一個(gè)可能的解釋是，南極四周海水溫度偏暖，造成在南極大陸內(nèi)陸有更多的降雪，從而使南極的高地區(qū)域變冷。它形成的繞極區(qū)的強(qiáng)風(fēng)就像一堵大氣柵欄，擋住了來(lái)自南極海岸的較暖空氣向南極內(nèi)陸移動(dòng)。在此之前，氣象學(xué)家已經(jīng)注意到，赤道太平洋海域的海面水溫過(guò)去３０年來(lái)已上升了０．８攝氏度，這使他們困惑不解。由于德雷克海峽海冰增減的控制，南太平洋環(huán)流速度和繞南極大陸環(huán)流速度呈反向變化：海冰增加阻擋繞南極大陸環(huán)流通道，繞南極大陸環(huán)流減慢，秘魯寒流增強(qiáng)，南太平洋環(huán)流加快，增強(qiáng)赤道向南極的熱輸送，使南極大陸變暖；海冰減少拓寬繞南極大陸環(huán)流通道，繞南極大陸環(huán)流加快，秘魯寒流變?nèi)?，南太平洋環(huán)流減慢，減弱赤道向南極的熱輸送，使南極大陸變冷。從圖2中可以看到，南極半島海冰變化在1973~1994年5月期間是一個(gè)大的單峰期，最高峰期在1980年3月，比其它地區(qū)滯后4~5年，最低谷值在1994年5月，比其它三個(gè)區(qū)滯后6~7年[3]。當(dāng)“拉馬德雷”以“冷位相”形式出現(xiàn)時(shí)，情況正好相反。Van Andel等人(1975)在分析了太平洋所有不整合之后提出, 德雷克通道的打通可能形成了環(huán)極流，并隔斷了對(duì)南極洲的向極熱輸送，因而產(chǎn)生了冰架和冷的底水[7, 11]。如圖3所示，非洲海冰開(kāi)關(guān)，澳大利亞海冰開(kāi)關(guān)，以及德雷克海峽海冰開(kāi)關(guān)控制了環(huán)南極大陸海流，并從向極方向隔離或連接向南極洲的熱輸送，因而增加或減少在非洲、澳大利亞和南美洲西部的海洋寒流流量。這比ACC 3500萬(wàn)年前形成的最后階段以及早新生代溫室氣候變化后南極大陸主要冰架生長(zhǎng)都
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