新研究实现对“大洋传送带”上升流的直接测量

大西洋经向翻转环流被称为“大洋传送带”，是地球气候系统的一个重要调节系统，但这一过程中冷水通过上升流从深海返回海面的现象从未被直接测量过。一项国际新研究通过染料释放实现了对海底峡谷等地形处上升流的直接测量，研究结果有助于改善气候模型进而提高人类预测气候变化的能力。

大西洋经向翻转环流将表层的温暖海水从赤道附近运往高纬度地区，并将较冷的海水从深海运回赤道地区。这种流动有助于分配能量和热量，并调节全球变暖的影响，直接影响人类生活的气候条件。

在这项新研究中，美国加利福尼亚大学圣迭戈分校等机构的研究人员将一桶无毒的荧光染料放至位于爱尔兰西北约370公里的罗考尔海槽中一个倾斜的、深约2000米的海底峡谷且距离海底10米的地方，然后远程触发染料释放并使用多种仪器对染料进行跟踪。

研究人员通过染料运动追踪发现，湍流驱动的上升流沿着该峡谷的斜坡流动。研究人员还通过测量发现，上升流的速度比过去计算预测的速度要快得多，约为每天100米。此外，研究小组还观察到一些染料从峡谷斜坡向峡谷内部迁移，这表明湍流上升流的物理原理比此前认为的更为复杂。

此前包括本研究论文共同作者、美国麻省理工学院海洋学家拉斐尔·费拉里在内的研究人员提出的一种新理论认为，海底峡谷的斜坡等地形处可能会产生适当的湍流，引起上升流。该研究首次证实了费拉里等人理论的合理性。

研究人员表示下一步将测试全球其他海底峡谷是否也存在类似的上升流。如果结果在其他地方也适用，那么全球气候模拟将需要考虑海底峡谷等地形处这种由湍流驱动的上升流，当前这项研究也将成为在气候模型中加入海洋物理学的第一步，以提高这些模型预测气候变化的能力。

相关研究结果近日发表在英国《自然》杂志上。