摘要。大西洋子午翻转循环(AMOC)在塑造北大西洋地区及其他地区的气候条件方面起着至关重要的作用,其未来的稳定性是一个令人关注的问题。虽然对面对地表淡水强迫(FWF)的AMOC稳定性进行了彻底的研究,但其对变化CO 2的库里库反应在很大程度上没有探索,从而无法全面了解其在全球变暖下的稳定性。在这里,我们使用地球系统模型探索AMOC的稳定性,因为面对北大西洋和大气CO 2在180至560 ppm之间的FWF的组合变化。我们找到了与定性不同的对流模式相关的四个不同的AMOC状态。Apart from an “Off” AMOC state with no North Atlantic deep-water formation and a “Modern”-like AMOC with deep water forming in the Labrador and Nordic seas as observed at present, we find a “Weak” AMOC state with convection occurring south of 55° N and a “Strong” AMOC state characterized by deep-water formation ex- tending into the Arctic.在整个CO 2的范围内,关闭状态和弱状态是稳定的,但仅适用于正FWF。对于一系列正FWF,现代状态在高于前工业的CO 2下是稳定的,仅对于负FWF而言,对于较低的CO 2。最后,强度仅对高于280 ppm的CO 2和FWF <0.1 SV才稳定。Genally,AMOC的强度随着CO 2的增加而增加,并且随着FWF的增加而减小。我们的AMOC稳定性景观有助于解释寒冷气候中的AMOC不稳定性,尽管它并不直接适用于百年纪念时间尺度上对全球变暖的根本性瞬时反应,但它可以提供有关AMOC可能长期命运的有用信息。例如,虽然在工业前的范围下,AMOC在模型中是可以单位的,但对于高于400 ppm的CO 2浓度,OFF状态也变得稳定,这表明在较温暖的气候中的AMOC关闭可能是不可逆转的。
摘要:大西洋子午翻转循环(AMOC)过去崩溃了地球的气候,未来的预测表明,对全球变暖和高纬度海鲜的响应,响应于全球变暖和高纬度海洋的衰弱和潜在崩溃。在其最重要的远程连接中,AMOC已被证明会影响El ni〜no - 南部振荡(ENSO),尽管对这种影响的趋势或发挥作用机制尚无明确的共识。在这项研究中,我们通过在全球气候模型中在北大西洋中添加北大西洋的淡水来研究AMOC崩溃对ENSO的影响。 发现,由于AMOC崩溃引起的热带PACIFIC均值变化会改变控制ENSO的反馈,从而抑制ENSO的生长速度。 结果,由于空气较弱 - 与冷却器的热带pacifif和强化步行者循环相关的空气 - 海洋储量较弱,ENSO的可变性降低了约30%。 降低的ENSO变异性在频繁的极端频率降低了95%,没有事件,并且向更普遍的中心偏离了不超过东方帕克斯特(Easters Paci)的效果,而没有事件,这是由降低的非线性和非对称性和不对称性的标志。 这些结果提供了对过去和将来ENSO的可能行为的机械见解,在大量削弱或崩溃的AMOC的情况下。在这项研究中,我们通过在全球气候模型中在北大西洋中添加北大西洋的淡水来研究AMOC崩溃对ENSO的影响。发现,由于AMOC崩溃引起的热带PACIFIC均值变化会改变控制ENSO的反馈,从而抑制ENSO的生长速度。结果,由于空气较弱 - 与冷却器的热带pacifif和强化步行者循环相关的空气 - 海洋储量较弱,ENSO的可变性降低了约30%。降低的ENSO变异性在频繁的极端频率降低了95%,没有事件,并且向更普遍的中心偏离了不超过东方帕克斯特(Easters Paci)的效果,而没有事件,这是由降低的非线性和非对称性和不对称性的标志。这些结果提供了对过去和将来ENSO的可能行为的机械见解,在大量削弱或崩溃的AMOC的情况下。
...观察数据表明,真正的AMOC位于双态度中,这意味着相对接近临界点。相比之下,在大多数模型中,AMOC处于远离临界点的单个稳定状态(请参阅Weijer等人的评论,2019年)。原因显然是模型中大西洋盐度分布中微妙的偏见。可以将这种盐度分布推向更现实的,观察到的盐度值,而不是让盐度在计算的降雨,蒸发和洋流的影响下自由进化。在气候模型中完成此操作时,AMOC在二氧化碳浓度的情况下崩溃了,而在原始的未调节模型中仍然保持稳定(Liu等,2017)。
摘要:大西洋子午翻转循环(AMOC)在气候中起着重要作用,将热量和盐传输到北大西洋亚北大西洋。AMOC的变异性对大气强迫敏感,尤其是北大西洋振荡(NAO)。由于AMOC观察值很短,因此气候模型是研究AMOC可变性的宝贵工具。然而,气候模型存在已知问题,例如不确定性和系统偏见。进行投资,评估了参与耦合模型对比项目(CMIP6)的6阶段模型的工业前控制实验。在模型的子极平均表面温度和盐度中有一个大但相关的扩散。通过将模型分成温暖的或冷的新鲜的亚极性回旋,表明温暖的 - 咸模型在拉布拉多海中具有较低的海冰盖,因此,在正阳阳性的NAO期间,较大的热量损失。层次也较弱,因此较大的与NAO相关的热量损失也会影响更大的深度。因此,在温暖的模型中,地下密度异常比倾向于冷又新鲜的模型要强得多。当这些异常沿西部边界向南传播,它们建立了一个区域密度梯度异常,从而促进了温暖的咸模型中对NAO的延迟延迟的延迟。这些发现证明了模型的含义是如何在变量之间链接并影响变异性的,这强调了改善模型中北大西洋平均状态的需求。
“我们的发现表明,先前关于AMOC削弱的研究最有可能低估了经济影响,” Schaumann说。在全球范围内,气候变化的加速会产生更频繁和极端的天气事件,例如热浪,干旱和洪水,从而导致碳的社会成本增加。这一成本代表了由额外的批量排放造成的损害,而碳的社会成本的增加可以抵消AMOC较弱的冷却的经济利益。
临界点(TP)通常被认为是通过单个主导的积极反馈对系统状态的不稳定来实现的,关键的强迫参数阈值。但是,与其他子系统,其他反馈和空间异质性耦合可能会促进进一步的小振幅,突然对地球物理流动的重新组织迫使水平低于关键阈值。使用原始方程式海洋模型,我们模拟了由于冰川熔体的增加而导致大西洋子午倾覆循环(AMOC)的崩溃。在崩溃之前,会发生各种突然的,质量变化的质量变化。这些中间临界点(ITP)是多个稳定循环状态之间的过渡。使用2.75亿年的模型模拟,我们发现了一个非常坚固的稳定性景观,其参数区域最多为9个共存稳定状态。通过一系列ITP的AMOC崩溃的路径取决于融合水输入的变化速率。这挑战了我们预测和定义TPS安全限制的能力。
摘要。dansgaard – oeschger(do)事件是冰川气候的广泛特征。被广泛接受的是,在北大西洋地区最多概述的气候变化是由强度和/或北向循环的强度和/或北端的突然变化引起的,可能源自大洋 - 冰冰 - 冰峰系统的自发过渡。在这里,我们使用一种地球系统模型,该模型会产生类似的事件,以表明发生千禧一代AMOC变化的气候条件由表面海洋浮力片控制。在特殊情况下,我们发现,当北大西洋北部大西洋从负面变成正变成积极时,浮力浮游在拉布拉多和北欧海中具有深水形成的当今对流模式变得不稳定。在这一点的接近度中,该模型在与强和弱AMOC状态相关的不同对流模式之间产生跨性别。浮力浮标取决于表面的淡水和热孔以及海水系数的温度依赖性海水的温度依赖性。我们发现,较大的冰盖倾向于通过减少净淡水流量来稳定对流,而CO 2诱导的冷却降低了浮力损失,并破坏对流的稳定。这些结果有助于解释事件出现的条件,并且是对突然气候变化机制的改进理解的一步。
摘要。这项工作旨在研究1950 - 2019年期间,ERA5预测ERA5预测ERA5预测的趋势的时间稳定性和可靠性。使用ERA5的分析状态数量研究了趋势的驱动力。估计重新分析数据的趋势可以是挑战,因为观察系统的变化可能会引入时间不一致。为此,讨论了分析增量的影响。对于北大西洋盆地的各个子区域,潜在且明智的热量流量的参数化形式是线性的,以定量地将趋势归因于风速,水分和温度的长期变化。我们的结果表明,来自ERA5的良好的时间稳定性和良好的空气热量在亚巴巴辛尺度及以下预测。区域平均值表明,趋势在很大程度上是由皮肤温度和大气对流的变化驱动的(例如温暖或干燥的空气质量)。还讨论了在发现的模式下,还讨论了所发现的模式的气候变化模式的影响。结果表明,在过去40年中,与NAO相关的Irminger和Labrador Seas的趋势产生了重大影响。最后,我们使用盆地范围的空气热环和观察性海洋热含量估算的趋势,以提供基于能量预算的大西洋子午线翻转循环(AMOC)的趋势估计。北大西洋盆地的面积平均空气热量降低表明,在研究期间,AMOC的下降。然而,盆地范围的频率趋势被认为是人为的,如暂时变化的水分增量所示。因此,确切的变化幅度尚不确定,但是它的符号看起来很健壮,并增加了补充证据,表明AMOC在过去70年中已经削弱了。
1 Liu,W.,Xie,S.-P.,Liu,Z。 &Zhu,J. 忽略了在温暖气候下倒塌的大西洋子午倾斜循环的可能性。 科学进步,7(2017)。 https://doi.org:10.1126/sciadv.1601666 2 Armstrong McKay,D。I.等。 超过1.5度C的全球变暖可能会触发多个气候转化点。 Science 377,EABN7950(2022)。 https://doi.org:10.1126/science.abn7950 3 Lenton,T。M.等。 全球临界点报告2023。 479(埃克塞特大学,埃克塞特,英国,2023年)。 4 IPCC。 气候变化2023:综合报告。 工作组,II和III的贡献对政府间气候变化的第六次评估报告。 184(IPCC,日内瓦,2023年)。 5 OECD。 气候临界点:有效政策行动的见解。 89(巴黎,2022年)。 6 Van Westen,R。M.,Kliphuis,M。A. 和Dijkstra,H。A.基于物理的预警信号表明AMOC正在倾斜课程。 科学进步(2024)。 https://doi.org:10.1126/sciadv.adk1189 7 Boers,N。基于观察的早期训练信号,以崩溃,大西洋子午线翻转循环。 自然攀登。 更改11,680-688(2021)。 https://doi.org:10.1038/s41558-021-01097-4 8 Michel,S。L. 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无法满足。没有机上飞行员,就会严重依赖指挥和控制链路,并且更加强调与丢失链路相关的功能丧失。此外,对于需要目视手段保持飞行中分离的空中交通管制 (ATC) 操作,由于没有机上飞行员,ATC 无法发布当前版本 FAA 命令 7110.65《空中交通管制》下的所有标准许可或指令。因此,为确保同等安全水平,UAS 飞行操作需要采用替代合规方法 (AMOC) 或风险控制来解决其对飞行安全的“看见并避免”障碍以及它们可能给 ATC 带来的任何问题。将来,NAS 中的 UAS 操作将需要永久且一致的合规方法,而无需豁免或免除。