根据一项新的研究，平流层高空风的变化会影响海洋和气候。犹他大学的这项研究表明，15-30英里高空的风向变化会袭击北大西洋脆弱的“阿喀里斯之踵”，并改变一英里深的海洋环流模式，从而改变天气。该研究结果发表在在线杂志上自然地球科学．
资深作者Thomas Reichler说:“我们发现的证据表明，在平流层发生的事情影响了海洋环流，从而影响了气候。”
人们已经意识到，距离地球6-30英里的平流层的变化会影响对流层的变化，对流层从地球表面延伸到6英里(约32800英尺)高的地方，在那里会发生天气变化。
人们还知道，主要由水温和盐度变化引起的全球海洋环流模式影响着全球气候。
该大学大气科学副教授Thomas Reichler说:“平流层影响对流层并不是什么新鲜事。对流层对海洋的影响也不是什么新鲜事。但现在我们实际上展示了一个完整的联系平流层对流层和海洋。”
Thomas Reichler与犹他州大学大气科学博士生Junsu Kim、大气科学家Elisa Manzini和海洋学家Jürgen Kröger一起进行了这项研究，他们来自德国汉堡的马克斯普朗克气象研究所。这项研究由犹他大学资助。
该团队利用超级计算机模拟了4000年的天气观测数据，揭示了10年尺度、被称为极地涡旋的平流层风模式的改变和深海环流模式的节律差异之间令人惊讶的关联。
主要有两个变化:
这些变化可能连续发生数年，也可能错过10年，因此，将这种10年尺度的效应加入气候模型中，对于预测10年到10年非常重要气候变化这与全球变暖是不同的，Thomas Reichler说。
“如果我们人类改变平流层，它可能也会影响海洋环流——通过我们在这项研究中证明的一系列事件。”
“我们如何改变平流层的好例子是臭氧层空洞化石燃料的燃烧也会增加平流层的二氧化碳。平流层的这些变化可以改变海洋，而海洋的任何变化对全球气候都极其重要，”他解释说。
“北大西洋对全球海洋环流特别重要，因此对全球气候也特别重要。在格陵兰岛南部的一个地区，被称为下沉区，水会变得足够冷和咸——因此密度也足够大——所以水开始下沉。”
该地区是地球上最重要的海水下沉区域。寒冷、咸水的下沉“驱动了三维海洋传送带环流。在大西洋发生的事情也会影响其他海洋。”
他说:“这个地区发生下沉现象，对来自对流层的变冷或变暖相当敏感。如果海水的重量接近到足以下沉的程度，那么即使大气中增加的少量加热或冷却也可能流入海洋，要么引发下沉事件，要么延缓下沉事件，”他说。
由于这种敏感性，Thomas Reichler将格陵兰南部海域命名为“北大西洋的阿喀琉斯之踵”。
在冬季的几个月里，北极的平流层极地漩涡这意味着在北纬60度附近有时速80英里的强风。它们甚至比在对流层中以低于70英里每小时的速度行进的急流还要强。但是每隔几年，平流层的空气就会突然发生戏剧性的变化，涡旋变暖变弱，甚至可以顺时针方向移动。
“这是平流层环流的灾难性重新安排，”较弱或反向的极地涡旋持续长达两个月。极地涡旋的破裂会影响对流层的环流，一直到地表。
他的研究调查了平流层极地涡旋风的变化是否会使海洋变暖或变冷，以及海洋是如何受到影响的。
科学家们知道，风的变化会影响北大西洋涛动，低压集中在格陵兰岛，高压则集中在南面的亚速尔群岛。这种模式可以逆转或波动。
由于变化的气压模式是在格陵兰岛附近的海洋下沉区上空，该模式是否影响了下沉和全球海洋环流传送带还有待证实。
计算机模拟揭示了极地涡旋、北大西洋上空大气压力的变化以及一英里以下海洋环流的差异的十年交替模式。观察结果与计算机模拟显示的模式一致。
在20世纪80年代和21世纪初，几次平流层突然变暖事件使极地涡旋风减弱。在20世纪90年代，极地涡旋仍然很强。
Thomas Reichler和他的团队利用不同研究中的全球海洋观测，重建了在同一30年里传送带海洋环流的表现方式。
“平流层环流的减弱和增强似乎与北大西洋海洋环流的变化相一致，”Thomas Reichler说。
为了减少观测的不确定性，研究人员使用计算机模拟了4000年的大气和海洋环流。
他解释说:“计算机模型显示，当我们遇到一系列极地涡旋变化时，海洋环流很容易受到平流层事件的影响。”
为了进一步支持研究结果，研究人员将18个大气和海洋模型合并成一个大型模拟，并看到了类似的结果。
研究人员表示，这项研究表明，“在平流层中，海洋受到了重大影响。”
“反复出现的平流层涡旋事件会对海洋表面产生长期的扰动，这种扰动会渗透到更深的海洋，并引发环流的数十年变化。”这导致了一个显著的事实，即从平流层发出的信号跨越了整个大气-海洋系统。”
主题:气候
