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天下文化首頁 主題 全球洋流大循環的週期:1000年
科學自然

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2016.12.15
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時間之冪
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全球洋流大循環的週期:1000年


地球各大洋之間的海水流動、交換與循環方式,稱為「全球大洋輸送帶」(Global Conveyor Belt),與氣候變遷有重要的關聯。洋流的動力,來自海水中的溫差與鹽濃度差,因此也稱為「溫鹽環流」(thermohaline circulation)——haline來自希臘文的halos(鹽)。

上面的世界地圖,標示了洋流的流動方向。墨西哥灣暖流是這個大洋輸送帶的一部分,溫暖的海水由墨西哥灣流向歐洲,讓冬天時的歐洲,與其他相同緯度的地區(例如加拿大)相比,來得溫暖。

全球大洋輸送帶與墨西哥灣暖流的動力系統,有一部分的原因是海水鹽濃度的差別。鹽水的密度較淡水為大,因此較重,而沉到海底。由於墨西哥灣附近氣候炎熱,表面的海水蒸發,使得鹽水濃度增大,沉入海底,引發海水的對流運動。再藉由複雜的風力系統,朝著東北方,把這股相對溫暖的海水,經由大西洋吹送到歐洲。海水把熱量帶到歐洲,然後自己卻在那裡逐漸冷卻下來。之後,這股洋流轉向北方繼續流動,表面的溫度開始降低。這些表層的海水,在降溫冷卻之後,因為熱脹冷縮,密度增大,形成一股大量沉入北冰洋(北極海)海底的深海洋流。這股低溫的深海洋流,接著由北向南流動。

從局部地區來看,較低溫或是含鹽量較高的海水,會因密度較大而下沉,而把其他海水往上推向海面或其他地區。印度洋與太平洋也有這個現象。海洋表面的海水,因日照升溫、風力吹送、蒸發,使得海水鹽濃度增大,而再次沉到海底。

上述現象形成一條全球性的洋流輸送帶,包括低溫的深海洋流與溫暖的淺海洋流。科學家正忙於研究這些複雜的現象,並探討這個輸送帶週期與氣候變遷之間的關聯。據目前的資料估計,全球大洋輸送帶完成一次循環的時間,大約需要1,000年。

摘自《時間之冪》

時間之冪

數位編輯整理:陳子揚
Photo:摘自《時間之冪》

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