大西洋洋流理论的核心是大西洋经向翻转环流(AMOC)。这是一个庞大且复杂的传送带系统,通过暖流向北大西洋输送热量,而冷水则向南返回。
AMOC 的动力主要源于海水的密度差异,暖水从赤道和热带向北流向高纬度地区,在这个过程中不断释放热量让大西洋延沿岸地区保持湿润温暖,适合人类居住与生活,同时,随着热量不断散去和温度下降,导致海水的盐度升高。当这些高盐度的温暖海水到达北大西洋(如格陵兰岛附近)时,因为温度极低且盐分极高,海水密度变大,从而下沉至深海。深层海水随后沿着海底向南流动,最终在南大洋重新上升至表层,这就完成了整个循环,这就是整个温盐环流系统,见下图。

大西洋表层流(如著名的墨西哥湾暖流)主要由信风和盛行西风吹拂所驱动,像高速公路一样将热量从热带地区源源不断地输送至欧洲西海岸。
大西洋洋流每年为欧洲海岸输送的热量,相当于在欧洲沿海每公里燃烧6000万吨标准煤,这就让西欧和北欧的冬季比同纬度的其他地区(如北美东部)温和得多。
或者反过来说,一旦这个热量输送机制减弱或直接崩溃,就会导致大西洋洋流向欧洲输送热量的能力下降甚至直接终止,欧洲的气温就会骤降,而中南美洲地区就会爆发严重的高温干旱,带来气候危机。
当欧洲的气温骤降之后,北极冰盖的面积就会扩大,扩大的冰盖面积对太阳光的反射能力就会增强,地球接收到的光照能量就会下降,导致冰盖进一步向高纬度地区前进,触发地球带入新的冰期——这是最著名的冰期形成理论之一。
近年来,随着全球气候不断变暖,格陵兰冰盖融化以及北极降水增加,越来越多的淡水注入北大西洋,导致海水密度下降,阻碍了原本应在此下沉的表层浓盐水。目前,AMOC已达到至少千年以来的最弱状态,科学家认为,这是人类社会正在面临的气候挑战之一。
按照现代研究,历史上因AMOC 减弱或崩溃导致的气候变冷事件有很多,最著名的就是新仙女木事件。
末次冰期始于约11万年前,终止于1.2万年前。就在末次冰期的末期,北美大陆上的巨大冰盖(如劳伦蒂德冰盖)融化,形成了巨大的阿加西兹冰湖。由于某种原因导致了冰坝决堤,海量的淡水突然倾泻入北大西洋。淡水不含盐分,比重较轻,当大量淡水涌入北大西洋之后,原本在北大西洋表层因寒冷变重而下沉的海水就无法下沉,从而破坏了推动全球洋流运转的“传送带”(即温盐环流),北大西洋暖流被迫中断或大幅南移,高纬度地区失去了原本由洋流带来的巨额热量,直接导致几十年内的气温骤降,地球进入距今12800年至11500年间的新仙女木时期,这是一个持续了约1300年的冰期。
在新仙女木时期中,格陵兰地区气温骤降了20摄氏度左右,英国南部地区的温度也降低了8摄氏度以上。今天,英国南部地区(如伦敦及周边)冬季平均最低气温通常在2°C到7°C之间,新仙女木时期达到-10度至-2度,对于英国这种海洋气候来说,这是可以冻死狗的温度。
在末次冰期内,地球还曾反复经历过数十次丹斯高-厄施格事件,北半球在几年到几十年的时间内气温骤降,随后又在数十年或数百年内缓慢回升,也被认为与AMOC强弱的周期性波动紧密相关。当冰川融水达到临界点时,洋流减缓,气候迅速变冷;洋流恢复后,气候再次变暖。
上世纪七十年代之前的数十年,地球气候是变冷的,八十年代至今地球地球又在逐渐变暖,现在人们谈论的也是气候变暖。但如果这也是一次丹斯高-厄施格事件,这次的变暖就是短期事件。当然,这是气候学意义上的“短期”,不是人生的短期。
到这,很多朋友会认为大西洋洋流理论是十分完善的,几乎无懈可击,过去我也是如此认为的——但直到今天开始产生疑问。
让我们再回想另外的一次气候事件,他就是大家所熟知的白垩纪时代。
白垩纪发生在距今1.45亿至6600万年前,从整体上来说,这是地球历史上一个著名的无冰期。其气候特征主要表现为极端的高温、极高含量的二氧化碳浓度、两极无冰盖以及平缓的纬度温度梯度(热带和寒带的温度差异下降)。
白垩纪的主要特征是:
2025年,全球大气二氧化碳年平均浓度达到425.7 ppm,比工业化前水平高出约52%,人们为这么高的二氧化碳浓度导致的温室效应而忧心忡忡。但白垩纪时期的二氧化碳浓度是工业革命前的4 到 10 倍,高达1000–2000ppm,如此高的二氧化碳浓度主要由活跃的地球板块运动和火山喷发所导致。
白垩纪时期的平均气温比现在高14度。现在,印度、中东、非洲等地经常出现40-50度的高温,在白垩纪时期属于高温的范围在在54-64度甚至更高。
白垩纪时期两极彻底无冰,是一片汪洋。
白垩纪时期全球海平面比现代高出50到100米,导致广阔的陆地被浅海淹没,雅加达、天津、上海等很多城市并不存在。
到这,就有朋友会想,白垩纪这样的时代在地球上属于少数,可事实是相反的,按照现在的研究结论,地球有四分之三的时间处于无冰时期,我们现在所处南极、北极拥有广阔冰盖的时期却是稀少的。
现在,终极问题也就出现了,既然地球大量的时间段处于无冰时期,进入无冰期的过程就是两极冰盖加速融化导致大量淡水注入南北极海洋的时期,也就是大量淡水注入南北极海洋的时期,就会阻断温盐环流,为什么不能终止当时的气候变暖趋势?无法导致冰期的到来反而出现无冰期?那时AMOC理论还能成立吗?
牛顿的万有引力定律是物理学的经典定律,但却已经被爱因斯坦的时空弯曲理论推翻(也可以理解为只在一定的条件下才能成立),AMOC理论看来也不保险,人类对大自然的认知还十分肤浅,很多理论都不是金科玉律,都是用于被推翻的。
人类的进化。


















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