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研究分析了气候变化条件下加州近海海洋热浪和寒潮
发布时间:2023-10-01 11:37

这是有史以来第一项研究加州洋流沿岸浅海近岸海洋热浪和冷浪驱动因素的研究,由加州理工州立大学、圣路易斯奥比斯波(加州理工学院)和弗吉尼亚海洋科学研究所牵头,并由弗吉尼亚海洋科学研究所协调William & Mary - 发现某些环境条件和海洋条件可能会导致极端海洋温度的风险增加。

研究结果最近发表在《科学报告》上的一篇题为“盆地规模气候模式和上升流对加州海流近岸海洋热浪和寒潮的影响”的文章中。

极端海洋热浪可能对海洋生态系统和海洋相关生态产生不利影响,2023年全球气温上升将加剧极端海洋热浪。 2023 年将成为全球有记录以来最热的年份之一。研究人员使用跨越四十年的温度数据来确定导致极端温暖和寒冷时期的环境条件。

科学家和环境管理者可以利用这些发现来为对加州海洋经济(即蓝色经济)至关重要的重要生态系统的保存和保护提供信息。

在厄尔尼诺现象期间,当加利福尼亚海岸的海洋温度上升时(预计今年冬天会发生),如果温度过高,海洋生态系统可能会受到严重影响。过去,这些海洋热浪导致海带森林遭到破坏、海鸟和重要商业渔业的大规模死亡以及有害藻类的大量繁殖。

加州理工学院物理海洋学副教授瑞安·沃尔特表示,科学界非常有信心,气候变化将导致厄尔尼诺事件的频率和强度增加,这可能对海洋生态系统和海洋生态系统产生影响。相关生态。有害的影响。文章的共同作者。

沃尔特说:“因此,如果未来发生更强烈的厄尔尼诺事件,我们预计会看到更频繁、更极端的海洋热浪以及随之而来的所有后果。”最后一次发生在 2015 年至 2016 年,在一次重大厄尔尼诺现象期间,持久的海洋热浪导致加州部分地区标志性且物种丰富的海带森林崩溃。

除了厄尔尼诺和拉尼娜年等事件引起的海洋和天气状况变化外,研究发现短期上升流模式也会引发一些海洋热浪和寒潮,具体取决于其强弱程度上升流和相关的冷却效应是。

人们早就知道,沿海上升流(风驱动的深层冷水输送到浅海沿海地区)对沿海水域具有很强的冷却作用,形成雾状海洋层并刺激海洋生产力。上升流有助于维持健康的渔业和繁荣的海洋生物。较冷的水域还有助于缓冲远离海岸时经常出现的水温上升。

“如果我们的海岸没有上升流,我们会看到更多的热浪,”沃尔特说。 “因此,上升流正在冷却沿海近岸地区,导致气候变化带来的变暖信号更加微弱。这也为海洋生物提供了一个热避难所。”

热应激,无论是热应激还是冷应激,都会严重影响水产养殖和渔业,而这两者都是加州蓝色经济的重要组成部分。未来,了解气候变化导致的风型变化和地表变暖将如何影响加州海岸的上升流将非常重要。

“总体而言,上升流系统是世界上生产力最高的生态系统之一,包括世界上许多渔业和美丽的海带森林,”沃尔特说。 “因为深层上升的海水很冷,它们有助于缓解一些极端的暖水现象。此外,这些深层、寒冷的海水充满了营养物质,随着它们的上升,它们有效地肥沃了海洋表面,带来了强大的生物生产力。”

加州理工学院物理专业本科生迈克尔·达尔辛 (Michael Dalsin) 与弗吉尼亚海洋科学研究所物理海洋学教授沃尔特 (Walter) 和皮耶罗·马齐尼 (Piero Mazzini) 共同发表了一篇期刊文章的主要作者。

该团队分析了 1978 年至 2020 年的海洋温度数据,这些数据是在加利福尼亚州中央海岸迪亚布罗峡谷核电站海岸线附近的浅水中固定位置获取的。这个独特的参考点具有深刻的洞察力,因为持续三十多年的沿海海洋温度数据并不常见,并且需要对极端事件进行统计量化。此外,研究人员表示,卫星收集的近岸温度数据受到雾气干扰,分辨率较低。

“这项研究为了解海洋极端温度如何应对气候变化奠定了基础,”本科生 Dalsin 说,他的工作获得了多个奖项,包括美国气象学会 (AMS) 口头学生奖在 2023 年年会上的演讲。他也是被选拔代表加州理工学院参加 2023 年加州州立大学学生研究竞赛的 10 名学生之一。

“我们研究的一个令人着迷的方面是,我们可以根据海洋条件预测这些极端海洋事件之一的可能性,”达尔辛补充道。 “由于大范围的气候模式和局部范围的上升风,确定的海洋条件可以用来预测未来的热浪和寒流。”

这项研究让人们更好地了解这些海洋极端事件发生的时间、地点和原因。 “然而,有一点是明确的,”沃尔特说,“这些极端温度事件不会消失,因此我们继续探索其驱动因素和后果至关重要。”

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