هذه المقالة يتيمة. ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالة متعلقة بها
يرجى إضافة قالب معلومات متعلّقة بموضوع المقالة.

دوران انقلاب خط الزوال الأطلسي

من أرابيكا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث

دوران انقلاب خط الزوال الأطلسي هو جزء من دورة حرارية ملحية عالمية تجري في المحيطات وهو المكون المتكامل للتيارات السطحية والعميقة في المحيط الأطلسي. يتسم الدوران بتدفق المياه الدافئة والمالحة شمالًا في الطبقات العليا من المحيط الأطلسي، وتدفق المياه العميقة الأكثر برودة باتجاه الجنوب. ترتبط هذه «الأطراف» بمناطق الانقلاب في بحر الشمال وبحر لبرادور والمحيط الجنوبي، إلا أن هناك خلاف حول مدى الانقلاب في بحر لبرادور.[1][2] يُعتبر دوران انقلاب خط الزوال الأطلسي أحد التكوينات المهمة للنظام المناخي للأرض، وهو محصلة محركات الغلاف الجوي والحرارة الملحية.

قد يؤدي تغير المناخ إلى إضعاف دوران انقلاب خط الزوال الأطلسي من خلال زيادة الطاقة الحرارية للمحيطات وازدياد تدفق المياه العذبة من الصفائح الجليدية الذائبة. تشير عمليات إعادة البناء في علم المحيطات عمومًا إلى أن دوران انقلاب خط الزوال الأطلسي أضعف بالفعل مما كان عليه قبل الثورة الصناعية،[3][4] ويدور نقاش حاد حول دور تغير المناخ على تقلب الدوران في غضون القرن والألفية. دائمًا ما تتوقع النماذج المناخية أن دوران انقلاب خط الزوال الأطلسي سيصبح أضعف خلال القرن الواحد والعشرين،[5][6][7] ما سيؤثر على متوسط درجة الحرارة في بعض المناطق كالدول الاسكندنافية وبريطانيا التي تتزايد درجة حرارتها بسبب الانجراف الجليدي في شمال المحيط الأطلسي،[8] فضلًا عن تسريع عملية ارتفاع مستوى سطح البحر حول أمريكا الشمالية وتقليل الإنتاج الأولي في شمال المحيط الأطلسي.[9]

قد يتسبب الضعف الشديد الذي يطرأ على دوران انقلاب خط الزوال الأطلسي بانهيار تام للدوران، والذي لن يكون تجنبه او عكسه أمرًا سهلًا ما سيشكل نقطة تحول في النظام المناخي.[10] سيكون لتوقف الدوران أثر أعظم من تباطؤه على الأنظمة البيئية البحرية وبعض الأنظمة البيئية الأرضية، فمن شأن ذلك أن يخفض متوسط درجة الحرارة وهطول الأمطار في أوروبا، ويقلل من الإنتاج الزراعي للمنطقة،[11] وقد يكون له تأثير كبير على الظواهر الجوية المتطرفة.[12] تشير نماذج النظام الأرضي المستخدمة في مشروع المقارنة بين النماذج المقترنة إلى أن احتمالية توقف الدوران مقترنة باستمرار ارتفاع مستويات الاحتباس الحراري وقد يحدث ذلك بعد فترة طويلة من عام 2100،[13][14][15] إلا أن بعض الباحثين انتقدوا ذلك نظرًا لاعتباره استقرارًا مفرطًا،[16] وتجادل الكثير من الدراسات الأقل تعقيدًا بأن الانهيار قد يحدث في وقت أبكر بكثير.[17][18] من ناحية أخرى، تشير أبحاث علم المحيطات القديمة إلى أن دوران انقلاب خط الزوال الأطلسي قد يكون أكثر استقرارًا مما تفترضه معظم النماذج.[19][20]

نبذة عامة

تُعبر الدورة الحرارية الملحية عن نمط تدفق المياه عبر محيطات العالم. على مدى مئات الأعوام، تتدفق المياه الدافئة على طول السطح إلى أن تصل نقطة بالقرب من جرينلاند أو القارة القطبية الجنوبية، حيث تجري في الأعماق، ثم تزحف عبر قاع المحيط، بعمق أميال أو كيلومترات، وترتفع تدريجيًا في المحيط الهادئ والمحيط الهندي. ينقل التدفق السطحي الشمالي كمية كبيرة من الطاقة الحرارية من المناطق الاستوائية ونصف الكرة الجنوبي نحو شمال المحيط الأطلسي، حيث تتلاشى الحرارة في الغلاف الجوي بسبب التدرج القوي لدرجة الحرارة. عندما يفقد التدفق حرارته، يصبح الماء أكثر كثافة ويجري في الأعماق. تربط عملية التكثيف هذه الطرف السطحي الدافئ بالطرف العميق البارد العائد في مناطق الحمل الحراري في بحر الشمال وبحر لبرادور. ترتبط الأطراف كذلك في مناطق الصعود، حيث يتسبب اختلاف المياه السطحية في حدوث ظاهرة نقل إيكمان وتدفق المياه العميقة إلى الأعلى.

يتألف دوران انقلاب خط الزوال الأطلسي من أطراف علوية وسفلية. يتشكل الطرف العلوي من تدفق السطح شمالًا بالإضافة إلى تدفق المياه العميقة لشمال المحيط الأطلسي عودة إلى الجنوب. يمثل الطرف السفلي التدفق السفلي لمياه أنتاركتيكا القاعية الكثيفة.[1]

يتحكم دوران انقلاب خط الزوال الأطلسي كثيرًا بمستوى سطح البحر في شمال المحيط الأطلسي، ولا سيما على طول الساحل الشمالي الشرقي لأمريكا الشمالية. ساهم الضعف المفاجئ الذي طرأ على دوران انقلاب خط الزوال الأطلسي خلال شتاء عام 2009-2010 في ارتفاع ضار في مستوى سطح البحر بمقدار 13 سم على طول ساحل نيويورك.[21]

هناك حالتان مستقرتان لدوران انقلاب خط الزوال الأطلسي: نمط دوران قوي (كما هو الحال على مدى آلاف السنين الأخيرة) ونمط دوران ضعيف، كما هو مقترح في نماذج الدوران العام المقترنة بالغلاف الجوي والمحيطات ونماذج أنظمة الأرض ذات التعقيد المتوسط.[18] غير أن عددًا من نماذج النظام الأرضي لا يحدد قابلية هذا الازدواج.[18]

دوران انقلاب خط الزوال الأطلسي والمناخ

ينفرد إجمالي النقل الحراري شمالًا في المحيط الأطلسي عن غيره من المحيطات العالمية، وهو مسؤول عن الدفء النسبي في نصف الكرة الشمالي. يحمل دوران انقلاب خط الزوال الأطلسي ما يصل إلى 25% من انتقال حرارة الغلاف الجوي والمحيطات العالمي شمالًا في نصف الكرة الشمالي.[1][22] يُعتقد عمومًا أن من شأن ذلك أن يساهم في تحسين مناخ شمال غرب أوروبا، إلا أن هذا التأثير هو موضوع جدال قائم.[23][24][25]

بالإضافة إلى كون دوران انقلاب خط الزوال الأطلسي مضخة حرارية وبالوعة حرارية شديدة العرض،[26][27] فهو أكبر بالوعة كربون في نصف الكرة الشمالي، إذ يمتص نحو 0.7 بيكوغرام من الكربون (0.7 غيغا طون) سنويًا.[28] لهذا الامتصاص آثار هامة على تطور ظاهرة الاحتباس الحراري بشري المنشأ –ولا سيما فيما يتعلق بالتدهور المؤخر والمتوقع في المستقبل في نشاط دوران انقلاب خط الزوال الأطلسي.[29]

الدورة الحرارية الملحية والمياه العذبة

غالبًا ما ينقل الغلاف الجوي الحرارة من قطب خط الاستواء، ولكنها تُنقل كذلك عبر تيارات المحيط، مع وجود مياه دافئة بالقرب من السطح ومياه باردة بمستويات أعمق. أشهر جزء من هذا الدوران هو تيار الخليج، وهو دوامة محيطية تتحرك بفعل الرياح، والذي ينقل المياه الدافئة من منطقة البحر الكاريبي شمالًا. يُعتبر فرع شمال المحيط الأطلسي من تيار الخليج باتجاه الشمال جزءًا من الدورة الحرارية الملحية، إذ ينقل الدفء شمالًا إلى شمال المحيط الأطلسي، حيث يساهم تأثيره في ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي وارتفاع درجة حرارة أوروبا.

يؤدي تبخر مياه المحيطات في شمال المحيط الأطلسي إلى زيادة ملوحة المياه وتبريدها كذلك، ويزيد كلاهما من كثافة المياه على السطح. يساهم تكوين الجليد البحري في زيادة الملوحة والكثافة، وذلك لأن الملح يتسرب إلى المحيط عندما يتشكل الجليد البحري.[30] تجري هذه المياه الكثيفة في الأعماق وتستمر دورة التيار باتجاه الجنوب. مع ذلك، فإن دوران انقلاب الزوال الأطلسي مدفوع باختلافات درجة حرارة المحيط والملوحة. تقلل المياه العذبة من ملوحة مياه المحيطات، وبذلك تمنع المياه الباردة من الجريان نحو الأعماق. قد تتسبب هذه الآلية في شذوذ درجة حرارة سطح المحيط البارد الذي لوحظ حاليًا بالقرب من غرينلاند (الفقاعة الباردة في شمال المحيط الأطلسي).[31]

قد يسفر الاحتباس الحراري عن زيادة كمية المياه العذبة في المحيطات الشمالية، وذوبان الأنهار الجليدية في غرينلاند، وزيادة هطول الأمطار، لا سيما عبر أنهار سيبيريا.[32][33]

تشير الدراسات التي أجريت على تيار فلوريدا إلى أن تيار الخليج يضعف مع التبريد، فكان في ذروة ضعفه (بنسبة بلغت نحو 10%) خلال العصر الجليدي الصغير.[34]

المراجع

  1. ^ أ ب ت Buckley, Martha W.; Marshall, John (2016). "Observations, inferences, and mechanisms of the Atlantic Meridional Overturning Circulation: A review". Reviews of Geophysics (بEnglish). 54 (1): 5–63. Bibcode:2016RvGeo..54....5B. DOI:10.1002/2015RG000493. ISSN:8755-1209. S2CID:54013534.
  2. ^ Lozier, M. S.; Li, F.; Bacon, S.; Bahr, F.; Bower, A. S.; Cunningham, S. A.; de Jong, M. F.; de Steur, L.; deYoung, B.; Fischer, J.; Gary, S. F. (2019). "A sea change in our view of overturning in the subpolar North Atlantic". Science (بEnglish). 363 (6426): 516–521. Bibcode:2019Sci...363..516L. DOI:10.1126/science.aau6592. ISSN:0036-8075. PMID:30705189. S2CID:59567598. Archived from the original on 2023-02-17.
  3. ^ Stefan Rahmstorf؛ Jason E. Box؛ Georg Feulner؛ Michael E. Mann؛ Alexander Robinson؛ Scott Rutherford؛ Erik J. Schaffernicht (2015). "Exceptional twentieth-century slowdown in Atlantic Ocean overturning circulation" (PDF). Nature. ج. 5 ع. 5: 475–480. Bibcode:2015NatCC...5..475R. DOI:10.1038/nclimate2554. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2022-10-23.
  4. ^ Caesar، L.؛ McCarthy، G.D.؛ Thornalley، D. J. R.؛ Cahill، N.؛ Rahmstorf، S. (25 فبراير 2021). "Current Atlantic Meridional Overturning Circulation weakest in last millennium". Nature Geoscience. ج. 14 ع. 3: 118–120. Bibcode:2021NatGe..14..118C. DOI:10.1038/s41561-021-00699-z. S2CID:232052381. مؤرشف من الأصل في 2023-04-14. اطلع عليه بتاريخ 2022-10-03.
  5. ^ Latif، Mojib؛ Sun، Jing؛ Visbeck، Martin؛ Bordbar (25 أبريل 2022). "Natural variability has dominated Atlantic Meridional Overturning Circulation since 1900". Nature Climate Change. ج. 12 ع. 5: 455–460. Bibcode:2022NatCC..12..455L. DOI:10.1038/s41558-022-01342-4. S2CID:248385988.
  6. ^ Kilbourne، Kelly Halimeda؛ et، al. (17 فبراير 2022). "Atlantic circulation change still uncertain". Nature Geoscience. ج. 15 ع. 3: 165–167. Bibcode:2022NatGe..15..165K. DOI:10.1038/s41561-022-00896-4. S2CID:246901665. مؤرشف من الأصل في 2022-10-07. اطلع عليه بتاريخ 2022-10-03.
  7. ^ IPCC, 2019: Summary for Policymakers. In: IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate [H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, V. Masson-Delmotte, P. Zhai, M. Tignor, E. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M.  Nicolai, A. Okem, J. Petzold, B. Rama, N.M. Weyer (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA. https://doi.org/10.1017/9781009157964.001. "نسخة مؤرشفة" (PDF). مؤرشف من الأصل في 2023-04-21. اطلع عليه بتاريخ 2023-04-29.{{استشهاد ويب}}: صيانة الاستشهاد: BOT: original URL status unknown (link)
  8. ^ Lenton، T. M.؛ Held، H.؛ Kriegler، E.؛ Hall، J. W.؛ Lucht، W.؛ Rahmstorf، S.؛ Schellnhuber، H. J. (2008). "Inaugural Article: Tipping elements in the Earth's climate system". Proceedings of the National Academy of Sciences. ج. 105 ع. 6: 1786–1793. Bibcode:2008PNAS..105.1786L. DOI:10.1073/pnas.0705414105. PMC:2538841. PMID:18258748.
  9. ^ Schmittner، Andreas (31 مارس 2005). "Industrial-era decline in subarctic Atlantic productivity". Nature. ج. 434 ع. 7033: 628–633. DOI:10.1038/nature03476. PMID:15800620. S2CID:2751408. مؤرشف من الأصل في 2023-03-26.
  10. ^ "Explainer: Nine 'tipping points' that could be triggered by climate change". Carbon Brief (بEnglish). 10 Feb 2020. Archived from the original on 2023-04-29. Retrieved 2021-09-04.
  11. ^ "Atlantic circulation collapse could cut British crop farming". فيز (موقع) (بEnglish). 13 Jan 2020. Archived from the original on 2023-04-29. Retrieved 2022-10-03.
  12. ^ Hansen، J.؛ Sato، M.؛ Hearty، P.؛ Ruedy، R.؛ Kelley، M.؛ وآخرون (23 يوليو 2015). "Ice melt, sea level rise and superstorms: evidence from paleoclimate data, climate modeling, and modern observations that 2 °C global warming is highly dangerous" (PDF). Atmospheric Chemistry and Physics Discussions. ج. 15 ع. 14: 20059–20179. Bibcode:2015ACPD...1520059H. DOI:10.5194/acpd-15-20059-2015. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2023-03-15.
  13. ^ Liu، Wei؛ Xie، Shang-Ping؛ Liu، Zhengyu؛ Zhu، Jiang (4 يناير 2017). "Overlooked possibility of a collapsed Atlantic Meridional Overturning Circulation in warming climate". Science Advances. ج. 3 ع. 1: e1601666. Bibcode:2017SciA....3E1666L. DOI:10.1126/sciadv.1601666. PMC:5217057. PMID:28070560. مؤرشف من الأصل في 2022-12-27.
  14. ^ Bakker P، Schmittner A، Lenaerts JT، Abe-Ouchi A، Bi D، van den Broeke MR، Chan WL، Hu A، Beadling RL، Marsland SJ، Mernild SH، Saenko OA، Swingedouw D، Sullivan A، Yin J (11 نوفمبر 2016). "Fate of the Atlantic Meridional Overturning Circulation: Strong decline under continued warming and Greenland melting". Geophysical Research Letters. ج. 43 ع. 23: 12, 252–12, 260. Bibcode:2016GeoRL..4312252B. DOI:10.1002/2016GL070457. hdl:10150/622754. S2CID:133069692. مؤرشف من الأصل في 2022-12-08.
  15. ^ Sigmond، Michael؛ Fyfe، John C.؛ Saenko، Oleg A.؛ Swart، Neil C. (1 يونيو 2020). "Ongoing AMOC and related sea-level and temperature changes after achieving the Paris targets". Nature Climate Change. ج. 10 ع. 7: 672–677. Bibcode:2020NatCC..10..672S. DOI:10.1038/s41558-020-0786-0. S2CID:219175812. مؤرشف من الأصل في 2023-04-05.
  16. ^ Valdes, Paul (2011). "Built for stability". Nature Geoscience (بEnglish). 4 (7): 414–416. Bibcode:2011NatGe...4..414V. DOI:10.1038/ngeo1200. ISSN:1752-0908. Archived from the original on 2023-03-04.
  17. ^ Lohmann, Johannes; Ditlevsen, Peter D. (2 Mar 2021). "Risk of tipping the overturning circulation due to increasing rates of ice melt". Proceedings of the National Academy of Sciences (بEnglish). 118 (9): e2017989118. Bibcode:2021PNAS..11817989L. DOI:10.1073/pnas.2017989118. ISSN:0027-8424. PMC:7936283. PMID:33619095.
  18. ^ أ ب ت Boers، Niklas (أغسطس 2021). "Observation-based early-warning signals for a collapse of the Atlantic Meridional Overturning Circulation". Nature Climate Change. ج. 11 ع. 8: 680–688. Bibcode:2021NatCC..11..680B. DOI:10.1038/s41558-021-01097-4. S2CID:236930519. مؤرشف من الأصل في 2023-04-14. اطلع عليه بتاريخ 2021-08-05.
  19. ^ He، Feng؛ Clark، Peter U. (7 أبريل 2022). "Freshwater forcing of the Atlantic Meridional Overturning Circulation revisited". Nature Climate Change. ج. 12 ع. 5: 449–454. Bibcode:2022NatCC..12..449H. DOI:10.1038/s41558-022-01328-2. S2CID:248004571. مؤرشف من الأصل في 2023-04-14.
  20. ^ Kim، Soong-Ki؛ Kim، Hyo-Jeong؛ Dijkstra، Henk A.؛ An، Soon-Il (11 فبراير 2022). "Slow and soft passage through tipping point of the Atlantic Meridional Overturning Circulation in a changing climate". NPJ Climate and Atmospheric Science. ج. 5 ع. 13. DOI:10.1038/s41612-022-00236-8. S2CID:246705201.
  21. ^ Goddard، Paul B.؛ Sun، Jing؛ Griffies، Stephen M.؛ Zhang، Shaoqing (24 فبراير 2015). "An extreme event of sea-level rise along the Northeast coast of North America in 2009–2010". Nature Communications. ج. 6: 6346. Bibcode:2015NatCo...6.6346G. DOI:10.1038/ncomms7346. PMID:25710720.
  22. ^ Bryden، Harry L.؛ Imawaki، Shiro (2001). "Ocean heat transport". International Geophysics. ج. 77: 455–474. DOI:10.1016/S0074-6142(01)80134-0. مؤرشف من الأصل في 2022-10-07. اطلع عليه بتاريخ 2022-10-03.
  23. ^ Rossby، T. (1 نوفمبر 1996). "The North Atlantic Current and surrounding waters: At the crossroads". Reviews of Geophysics. ج. 34 ع. 4: 463–481. Bibcode:1996RvGeo..34..463R. DOI:10.1029/96RG02214. مؤرشف من الأصل في 2022-10-07. اطلع عليه بتاريخ 2022-10-03.
  24. ^ Seager، Richard (2006). "The Source of Europe's Mild Climate: The notion that the Gulf Stream is responsible for keeping Europe anomalously warm turns out to be a myth". American Scientist. ج. 94 ع. 4: 334–341. Bibcode:1996RvGeo..34..463R. DOI:10.1029/96RG02214. JSTOR:27858802. مؤرشف من الأصل في 2022-10-03. اطلع عليه بتاريخ 2022-10-03.
  25. ^ Rhines، Peter؛ Häkkinen، Sirpa؛ Josey، Simon A. (2008). "Is oceanic heat transport significant in the climate system?". Arctic–Subarctic Ocean Fluxes: 87–109. DOI:10.1007/978-1-4020-6774-7_5. ISBN:978-1-4020-6773-0. مؤرشف من الأصل في 2022-10-08. اطلع عليه بتاريخ 2022-10-03.
  26. ^ Chen، Xianyao؛ Tung، Ka-Kit (18 يوليو 2018). "Global surface warming enhanced by weak Atlantic overturning circulation". Nature. ج. 559 ع. 7714: 387–391. Bibcode:2018Natur.559..387C. DOI:10.1038/s41586-018-0320-y. PMID:30022132. S2CID:49865284. مؤرشف من الأصل في 2023-04-14. اطلع عليه بتاريخ 2022-10-03.
  27. ^ Morrison، Adele K.؛ Frölicher، Thomas L.؛ Sarmiento، Jorge L. (يناير 2015). "Upwelling in the Southern Ocean". Physics Today. ج. 68 ع. 1: 27. Bibcode:2015PhT....68a..27M. DOI:10.1063/PT.3.2654. مؤرشف من الأصل في 2022-10-07. اطلع عليه بتاريخ 2022-10-03.
  28. ^ Gruber، Nicolas؛ Keeling، Charles D.؛ Bates، Nicholas R. (20 ديسمبر 2002). "Interannual variability in the North Atlantic Ocean carbon sink". Science. ج. 298 ع. 5602: 2374–2378. Bibcode:2002Sci...298.2374G. DOI:10.1126/science.1077077. PMID:12493911. S2CID:6469504. مؤرشف من الأصل في 2022-10-08. اطلع عليه بتاريخ 2022-10-03.
  29. ^ Canadell، J.G.؛ Monteiro، P.M.S.؛ Costa، M.H.؛ Cotrim da Cunha، L.؛ Cox، P.M.؛ Eliseev، A.V.؛ Henson، S.؛ Ishii، M.؛ Jaccard، S.؛ Koven، C.؛ Lohila، A. (2021). Masson-Delmotte، V.؛ Zhai، P.؛ Piran، A.؛ Connors، S.L.؛ Péan، C.؛ Berger، S.؛ Caud، N.؛ Chen، Y.؛ Goldfarb، L. (المحررون). "Global Carbon and Other Biogeochemical Cycles and Feedbacks" (PDF). Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. ج. 2021: 1238. Bibcode:2021AGUFM.U13B..05K. DOI:10.1017/9781009157896.007 (غير نشط 31 ديسمبر 2022). مؤرشف من الأصل (PDF) في 2023-04-06.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: وصلة دوي غير نشطة منذ 2022 (link)
  30. ^ "Salinity and Brine". NSIDC. مؤرشف من الأصل في 2023-04-29.
  31. ^ Mooney، Chris (30 سبتمبر 2015). "Everything you need to know about the surprisingly cold 'blob' in the North Atlantic ocean". The Washington Post. مؤرشف من الأصل في 2023-02-01.
  32. ^ Gierz، Paul (31 أغسطس 2015). "Response of Atlantic Overturning to future warming in a coupled atmosphere-ocean-ice sheet model". Geophysical Research Letters. ج. 42 ع. 16: 6811–6818. Bibcode:2015GeoRL..42.6811G. DOI:10.1002/2015GL065276.
  33. ^ Turrell, B. The Big Chill Transcript of discussion on BBC 2, 13 November 2003 نسخة محفوظة 2023-01-05 على موقع واي باك مشين.
  34. ^ Lund، DC؛ Lynch-Stieglitz، J؛ Curry، WB (نوفمبر 2006). "Gulf Stream density structure and transport during the past millennium" (PDF). Nature. ج. 444 ع. 7119: 601–4. Bibcode:2006Natur.444..601L. DOI:10.1038/nature05277. PMID:17136090. S2CID:4431695. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2023-01-23.
مجلوبة من «https://3rabica.org/index.php?title=دوران_انقلاب_خط_الزوال_الأطلسي&oldid=3492137»