ニューメキシコ州ロスアラモス、24年2021月40日–北極海最大の淡水貯水池であるボーフォート海は、過去XNUMX年間で淡水含有量をXNUMX％増加させ、世界の気候パターンを危険にさらしています。 この淡水が大西洋に急速に放出されると、地球の気候を左右する微妙な気候バランスに大きな打撃を与える可能性があります。

「このサイズの淡水が亜寒帯北大西洋に放出されると、北半球の気候に大きな影響を与える大西洋子午面逆転循環と呼ばれる重要な循環パターンに影響を与える可能性があります」と、ロスアラモス国立研究所の著者であるウィルバートワイジャーは述べています。事業。

ワシントン大学とNOAAのロスアラモスの研究者と共同研究者による共同モデリング研究は、このシナリオを取り巻くメカニズムに飛び込んでいます。 チームは当初、1983年から1995年の間に発生した以前の放出イベントを研究し、仮想染料トレーサーと数値モデリングを使用して、研究者は海洋循環をシミュレートし、淡水放出の広がりを追跡しました。

「人々は、過去数十年でボーフォート海の淡水がなぜこれほど高くなったのかを研究するためにすでに多くの時間を費やしてきました」と、センターのロスアラモス国立研究所で博士研究員として働き始めた筆頭著者のJiaxuZhangは述べています。非線形研究用。 彼女は現在、ワシントン大学の気候、海洋、生態系研究のための協同組合研究所にいます。 「しかし、彼らは淡水の行き先を気にすることはめったにありません。それははるかに重要な問題だと私たちは考えています。」

この研究は、その種の中で最も詳細で洗練されたものであり、特定の海域における塩分の減少と淡水の放出経路に関する数値的洞察を提供しました。 実験は予想外に、淡水のほとんどがカナダとグリーンランドの間のカナダ列島と呼ばれる狭い通路を通って北大西洋（ラブラドル海）に到達することを示しました。

伝統的な見方は、主にフラム海峡（グリーンランドとスバールバルの間の通路）を経由する海氷の形での液体淡水輸送を考慮していました。 淡水の放出は、ラブラドル海の塩分を大幅に減少させることが示されました。ラブラドル海流では、西部の棚で0.2 psu、局所的に0.4psuの塩分濃度が更新されました。

ただし、モデル化された放出は、1990年代からの過去の淡水量に基づいていました。 現在、ボーフォート環流と呼ばれる異常に持続的な循環パターンと前例のない海氷減少のために、その体積は23,300立方キロメートルを超えて大幅に増加しています。 この非常に大量の淡水が北大西洋に放出された場合、それに応じて影響も非常に大きくなる可能性があります。 正確な影響はまだ不明です。 「以前のリリースイベントに関する私たちの調査は、将来のより大きなリリースの潜在的な影響についての全体像を提供します」とWeijer氏は述べています。

この研究で使用されたモデルは、ロスアラモスでも部分的に開発されました。 これは、LANLのParallel Ocean Program（POP）とその強力な海氷モデルであるCICEを組み込んだEnergy Exascale Earth System Modelバージョン0（E3SMv0）です。

「この作品は、ロスアラモスの革新的な海洋モデリングアプローチの素晴らしい例です。 また、地球システムモデルの高緯度アプリケーションとテスト（HiLAT-RASM）などのプロジェクトを通じて、高緯度気候科学における研究所のリーダーシップを示しています」とWeijer氏は述べています。

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論文：「ラブラドル海の淡水化は、ボーフォート環流の淡水放出に関連しています。」 ネイチャー·コミュニケーションズ。 Jiaxu Zhang、Wilbert Weijer、Michael Steele、Wei Cheng、Tarun Verma、MilenaVeneziani。 DOI 10.1038 / s41467-021-21470-3

資金提供：この研究は、米国DOE科学局、LANL LDRD賞、CNLSポスドクフェローシップ賞、およびNOAAによって資金提供されました。

国家安全保障に代わって戦略科学に従事する学際的な研究機関であるロスアラモス国立研究所は、テキサス州バテル記念研究所（バテル）のXNUMXつの創設メンバーが等しく所有する公共サービス指向の国家安全保障科学組織であるトライアドによって管理されています。 A＆M大学システム（TAMUS）、およびエネルギー省の国家核安全保障局のためのカリフォルニア大学（UC）の摂政。

ロスアラモスは、米国の核備蓄の安全性と信頼性を確保し、大量破壊兵器からの脅威を減らす技術を開発し、エネルギー、環境、インフラストラクチャ、健康、および世界の安全保障に関する問題を解決することにより、国家安全保障を強化しています。

LA-UR-21-21767