北大西洋深水(NADW)是北大西洋海域形成的一种深层水质高,这一水体的形成对全球的热量和养分运输至关重要。作为热盐循环(也被称为经度翻转循环)的重要一环,NADW的生成不仅影响北极地区的气候,也对热带和亚热带地区的环境有深远的影响。
在北大西洋,温暖的表层水由南半球流入,这些水流经蒸发和与其他水体的混合,导致盐度增加,最终形成高密度的深水。
NADW的形成离不开热盐循环,这一过程涉及从热带大西洋向北带动水流。当这些水流向北时,水温降低,盐度增加,导致水的密度增加,最终在大西洋冷却地区下沉。这一活动负责大量的热量、盐分、碳和营养物质的输送。
NADW的生成是多个水体的综合结果,主要形成于格林兰、冰岛和苏格兰的岩脊。 NADW的上层水来自于拉布拉多海的深层对流,这一过程通常在冬季进行,能够将密度增大的水体向深海推送。
拉布拉多海水(LSW)中包含的冷水和高盐分的水融合,对应着水流的变化,随着时间推进,这一水体的环境变化可能影响NADW的形成。
在拉布拉多海,水流的变化受到北大西洋震荡(NAO)的影响。当NAO处于正相位时,强大的冬季风暴会搅拌海水,使得表层水体降温,进一步增大盐度和密度。这些条件变化的年限影响了NADW的强度和分布。
NADW向南的扩散主要沿着深西边界流(DWBC)进行,沿途的氧气含量和CFC指标为这一水流的查找提供了线索。 ULSW即虎皮深水的主要来源,这些水流从拉布拉多海以小漩涡的形式向南汇聚进入DWBC。
水流的循环和混合过程是热能和养分在全球海洋系统中创造平衡的重要因素。
其中,部分ULSW水会回流进入墨西哥湾流,而其余部分则保持在DWBC中。这一过程证明了不同海流之间是如何相互影响,继而推动整个海洋的热量和养分输送的。
研究表明,NADW的形成过程在地球历史的某些时期受到显著影响,比如在较凉的气候阶段,这一水体的形成明显减少,从而导致北大西洋的海洋流和气候变冷。当前全球变暖是否会重现类似情况?这使得气候科学家对未来的气候动态保持警觉。
NADW及其形成过程,是影响地球热量和养分分布的重要环节。它的运作示范了全球气候系统的复杂交互性,让我们思考:我们迄今对海洋动力学的了解能否引导我们有效应对气候变化的挑战?