Apakah Sirkulasi Lautan Atlantik Mengalami Penurunan Jangka Panjang?
transport

Apakah Sirkulasi Lautan Atlantik Mengalami Penurunan Jangka Panjang?

Oleh: Jon Robson

Sejumlah studi profil tinggi baru-baru ini sangat menyarankan bahwa bagian penting dari sirkulasi Samudra Atlantik Utara – AMOC – telah menurun dan semakin mendekati titik kritis. Penurunan jangka panjang seperti itu akan memiliki implikasi penting bagi cuaca dan iklim regional untuk Eropa dan Amerika Utara, dan runtuhnya AMOC dapat memiliki konsekuensi serius secara global. Namun, dalam laporan penilaian keenam untuk kelompok kerja 1 Intergovernmental Panel On Climate Change (IPCC), kepercayaan pada penurunan AMOC abad ke-20 jangka panjang dinilai sebagai rendah (turun dari kepercayaan sedang dalam laporan khusus IPCC tentang Lautan dan Kriosfer dalam iklim yang berubah, SROCC). Jadi apa yang terjadi, dan bagaimana kita* sampai pada keputusan itu?

AMOC – atau khususnya Sirkulasi Pembalikan Meridional Atlantik – adalah sistem arus yang membawa air hangat dari Atlantik lintang rendah ke Atlantik lintang tinggi (lihat skema pada gambar 1). Dengan demikian, ini adalah pemain utama dalam pergerakan panas dan karbon melalui sistem iklim dan, karenanya, merupakan pengatur penting iklim global.

Apakah Sirkulasi Lautan Atlantik Mengalami Penurunan Jangka Panjang?

Gambar 1: Skema sistem sirkulasi AMOC. Merah menunjukkan penyederhanaan arus laut bagian atas yang hangat, termasuk arus teluk. Biru menunjukkan penyederhanaan lebih padat (dan lebih dingin) air mengalir ke selatan di kedalaman. Juga ditampilkan adalah array RAPID, yang telah mengamati AMOC pada ~26N sejak 2004. Dari Srokosz dan Bryden, 2015.

Ada sedikit keraguan bahwa kami memperkirakan AMOC akan melemah karena meningkatnya emisi gas rumah kaca. Ini karena pendorong utama AMOC adalah pembentukan air laut yang padat karena semakin dingin dan asin di Atlantik Utara dan Arktik bagian utara. Jadi, saat dunia menghangat, lautan lintang tinggi akan menghangat dan pencairan lapisan es akan membuang lebih banyak air tawar ke lautan. Ini akan menurunkan laju pembentukan air padat dan memperlambat AMOC.

Namun, meskipun kami memiliki keyakinan yang tinggi terhadap penurunan AMOC di masa mendatang, masih ada ketidakpastian yang sangat besar dan masih banyak pertanyaan yang muncul. Misalnya: Seberapa cepat penurunan AMOC dalam beberapa dekade mendatang? Kapan AMOC akan turun? atau, apakah AMOC sudah ditolak?

Sayangnya, pertanyaan terakhir itu sulit dinilai karena pengamatan rutin baru ada sejak awal 2000-an. Oleh karena itu, kita perlu menggunakan serangkaian bukti – termasuk pengamatan, simulasi model (termasuk analisis ulang laut, hanya laut dan gabungan), dan pengamatan tidak langsung atau “proksi” – untuk membatasi apa yang menurut kita terjadi.

Selama periode terakhir (sekitar 1980-sekarang), sumber bukti yang berbeda ini semuanya tersedia dalam beberapa bentuk dan, dalam penelitian baru-baru ini**, kami menunjukkan bahwa mereka umumnya setuju bahwa ada variabilitas yang signifikan dalam AMOC dan tidak ada perbedaan panjang yang terlihat. tren -istilah. Namun, selama periode abad ke-20 yang lebih lama, kita hanya dapat mengandalkan simulasi dan proxy yang digabungkan.

Salah satu “proxy”, atau sidik jari, dari perlambatan AMOC, dianggap sebagai pendinginan subkutub Atlantik Utara (kira-kira kira-kira antara 45-65 ° N) – setidaknya sekali Anda membuat suhu tersebut relatif terhadap suhu permukaan global . “Indeks lubang pemanasan” semacam itu (seperti yang kadang-kadang disebut) menunjukkan bahwa Atlantik Utara subkutub telah mendingin secara signifikan relatif terhadap bagian dunia lainnya – menunjukkan bahwa AMOC telah menurun. Selain itu, banyak proxy AMOC lainnya juga menyarankan penurunan serupa dan bahwa AMOC berada pada titik terlemahnya selama ribuan tahun.

Namun, hasil dari proxy berbeda dengan hasil dari model berpasangan yang menunjukkan bahwa AMOC meningkat selama abad ke-20 karena paksaan eksternal. Memang, simulasi historis yang dibuat untuk CMIP6 menunjukkan peningkatan AMOC dari tahun 1850–1985 (lihat panel atas gambar 1). Peningkatan ini sebagian besar disebabkan oleh persaingan antara gas rumah kaca historis dan emisi prekursor aerosol antropogenik (lihat panel bawah pada gambar 2). Sederhananya, lebih banyak model sekarang menyertakan interaksi aerosol-awan dan, dengan demikian, mensimulasikan tekanan aerosol antropogenik yang lebih kuat yang melawan pelemahan yang disebabkan oleh gas rumah kaca.

Gambar 2: Menunjukkan evolusi dengan berbagai kekuatan eksternal historis. Top menunjukkan perbandingan antara simulasi dari CMIP6 dan CMIP5. Bawah menunjukkan perubahan AMOC dalam model CMIP6 ketika hanya satu gaya eksternal yang berubah secara bergantian, termasuk gas rumah kaca (hist-GHG, hijau), dan prekursor aerosol antropogenik (hist-aer, biru), dan perubahan alami (mis. letusan gunung berapi, hist-nat, kuning). Diambil dari Menary dkk, 2020.

Tapi bukti apa yang lebih bisa dipercaya? Nah, di sinilah air mulai sedikit lebih keruh.

Memang, ada banyak alasan untuk skeptis tentang – biasanya resolusi rendah – simulasi model yang digabungkan. Misalnya, ada banyak kekurangan dalam bagaimana model laut mewakili Atlantik Utara termasuk pembentukan “hulu” AMOC yang padat. Simulasi historis CMIP6 juga berjuang untuk mensimulasikan aspek lain dari iklim yang terkait dengan perubahan aerosol, termasuk suhu Belahan Bumi Utara dan radiasi gelombang pendek atmosfer atas. Jadi, bukankah kita harus mempercayai proxy?

Nah, masalahnya adalah, dengan tidak adanya pengamatan AMOC, simulasi model telah digunakan untuk menguji dan (dalam beberapa kasus) mengkalibrasi proxy AMOC. Dengan kata lain, garis bukti yang berbeda tidak sepenuhnya independen. Selain itu, beberapa penelitian menunjukkan bahwa proxy berbasis suhu mungkin tidak bekerja dengan baik untuk memilih variabilitas yang dipaksakan secara historis, dan penelitian lain telah menyoroti bahwa proses lain mungkin berkontribusi pada “sidik jari” AMOC semacam itu. Akhirnya, ada banyak proxy, dan tidak semuanya setuju.

Oleh karena itu, untuk mencerminkan garis bukti yang berlawanan ini, kami memilih untuk mengurangi kepastian penurunan AMOC abad ke-20 jangka panjang menjadi “kepercayaan rendah” pada IPCC AR6.

Namun, penting untuk digarisbawahi bahwa penurunan jangka panjang AMOC adalah interpretasi yang masuk akal dari bukti yang kami miliki. Selanjutnya, jika AMOC telah menurun secara signifikan, maka ini akan menjadi bukti lebih lanjut – dan mengkhawatirkan – bahwa model-model yang digabungkan saat ini dapat secara sistematis meremehkan sensitivitas AMOC terhadap gas rumah kaca dan kemungkinan penurunan AMOC yang cepat. Posisi yang berbahaya, memang!

Oleh karena itu, ada kebutuhan mendesak untuk lebih memahami AMOC dan ketidakcocokan saat ini antara simulasi model dan proxy. Untuk membuat kemajuan, kita perlu terus membawa berbagai pengamatan, model, proxy, dan alat lain untuk memahami pendorong variabilitas dan perubahan AMOC, dan untuk memahami representasi AMOC dalam model.

Pada akhirnya, untuk memprediksi lintasan keseluruhan AMOC selama beberapa dekade mendatang, kita masih harus melakukan lebih banyak hal untuk memahami AMOC di masa lalu.

Catatan:

*Semua penulis IPCC WG1 yang terlibat dalam meringkas AMOC terlibat dalam mendiskusikan pernyataan kepercayaan. Ini mencakup Bab 2 (Karina von Schuckmann (LA) dan Gerard McCarthy (CA)), Bab 3 (Shayne McGregor (LA) dan saya sendiri (CA)) dan Bab 9 (Sybren Drijfhout (LA)).

** Sayangnya Jackson et al, 2022 berada di belakang paywall – silakan kirim email kepada saya untuk pracetak!

Referensi:

Caesar, L., Rahmstorf, S., Robinson, A. dkk. Sidik jari yang diamati dari sirkulasi balik Samudera Atlantik yang melemah. Alam 556, 191-196 (2018). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0006-5

Boers, N. Sinyal peringatan dini berbasis pengamatan untuk runtuhnya Sirkulasi Pembalikan Meridional Atlantik. Nat. mendaki Chang. 11, 680–688 (2021). https://doi.org/10.1038/s41558-021-01097-4

Jackson, LC, Kahana, R., Graham, T. dkk. Dampak iklim global dan Eropa dari perlambatan AMOC dalam GCM resolusi tinggi. Clim Dyn 45, 3299–3316 (2015). https://doi.org/10.1007/s00382-015-2540-2

Weijer, W., Cheng, W., Garuba, OA, Hu, A., & Nadiga, BT (2020). Model CMIP6 memprediksi penurunan signifikan pada abad ke-21 dari Sirkulasi Pembalikan Meridional Atlantik. Surat Penelitian Geofisika, 47, e2019GL086075. https://doi.org/10.1029/2019GL086075

Jackson, LC, Biastoch, A., Buckley, MW dkk. Evolusi Sirkulasi Pembalikan Meridional Atlantik Utara sejak 1980. Lingkungan Bumi Nat Rev 3, 241–254 (2022). https://doi.org/10.1038/s43017-022-00263-2

Caesar, L., McCarthy, GD, Thornalley, DJR dkk. Sirkulasi Pembalikan Meridional Atlantik saat ini terlemah dalam milenium terakhir. Nat. Geosci. 14, 118-120 (2021). https://doi.org/10.1038/s41561-021-00699-z

Thornalley, DJR, Oppo, DW, Ortega, P. dkk. Konveksi Laut Labrador yang sangat lemah dan Atlantik terbalik selama 150 tahun terakhir. Alam 556, 227–230 (2018). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0007-4

Menary, MB, Robson, J., Allan, RP, Booth, BBB, Cassou, C., & Gastineau, G., dkk. (2020). Perubahan AMOC yang dipaksakan aerosol dalam simulasi historis CMIP6. Surat Penelitian Geofisika, 47, e2020GL088166. https://doi.org/10.1029/2020GL088166

Li, F., Lozier, MS, Danabasoglu, G., Holliday, NP, Kwon, Y., Romanou, A., Yeager, SG, & Zhang, R. (2019). Hubungan Lokal dan Hilir antara Volume Air Laut Labrador dan Variabilitas Sirkulasi Overturning Meridional Atlantik Utara, Jurnal Iklim, 32(13), 3883-3898. Diakses pada 27 April 2022, dari https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/32/13/jcli-d-18-0735.1.xml

Keil, P., Mauritsen, T., Jungclaus, J. dkk. Beberapa pendorong lubang pemanasan Atlantik Utara. Nat. mendaki Chang. 10, 667–671 (2020). https://doi.org/10.1038/s41558-020-0819-8

Moffa-Sánchez, P., Moreno-Chamarro, E., Reynolds, DJ, Ortega, P., Cunningham, L., Swingedouw, D., Amrhein, DE, Halfar, J., Jonkers, L., Jungclaus, JH , Perner, K., Wanamaker, A. dan Yeager, S. (2019), Variabilitas di Atlantik Utara Utara dan Samudra Arktik Di Dua Milenium Terakhir: Tinjauan. Paleoceanografi dan Paleoklimatologi, 34: 1399-1436. https://doi.org/10.1029/2018PA003508

Bellomo, K., Angeloni, M., Corti, S. dkk. Perubahan iklim di masa depan yang dibentuk oleh perbedaan antar-model dalam respons sirkulasi balik meridional Atlantik. Nat Common 12, 3659 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-24015-w

Flynn, CM dan Mauritsen, T.: Pada sensitivitas iklim dan evolusi pemanasan historis dalam ansambel model gabungan baru-baru ini, Atmos. Kimia Phys., 20, 7829–7842, https://doi.org/10.5194/acp-20-7829-2020, 2020.

Memang knowledge keluaran, knowledge togel hkg sangat perlu bagi para bettor, sehingga bettor banyak mencari data-data keluaran hk. Terutama result hk dikarenakan termasuk telah terbukti bakal keakuratan angka-angkanya. Yang sudah terbukti senantiasa mendekati bersama angka result dari pasar hk. Jadi banyak bettor yang melacak result hk periode tahun 2022. Bettor dapat beroleh dari situs kami, gara-gara kita menyediakan keluaran hk terlengkap yang bisa bettor dapatkan. Dan mampu bettor jadikan acuan dalam memprediksi angka kemenangan yang nantinya akan bettor pasang didalam permainan.