AMOC崩壊：大西洋海流の停止は現実の危険、シミュレーションを示唆

地球の温暖化に伴い、ヨーロッパを暖める大西洋海流が減速して停止するという深刻なリスクはあるのでしょうか? はい、これまでに実行された最も詳細なコンピューター シミュレーションによれば、そのとおりですが、このシナリオの可能性は依然として非常に不確実です。

「私たちは現在のセットアップでそれが実際に可能であることを実証しました」とオランダのユトレヒト大学の René van Westen 氏は言います。

現在、蒸発により塩分濃度が高くなった温水が熱帯地方から大西洋の表面に沿って北に流れており、ヨーロッパはそうでない場合よりもはるかに暖かく保たれています。 この水は冷却すると、塩分濃度が高く密度が増すため沈みます。 その後、熱帯に戻り、海底に沿って南半球に流れ込みます。

これは、大西洋子午線逆転循環 (AMOC) として知られています。 過去の気候の研究によると、過去10万年ほどの間にヨーロッパ周辺で起こった劇的な寒冷化のエピソードは、逆転流の減速または完全な停止、いわゆる転換点と関連しており、小さな変化がシステムを別のシステムに転換させる可能性がある。州。

原因は氷床の融解と考えられている。 北大西洋に大量の淡水が流入すると、塩分濃度が低下し、その結果、地表水の密度が低下し、沈む水の量が減ります。

しかし、これをモデル化するのは難しいことが判明しました。 シャットダウンのシミュレーションのほとんどでは、非現実的に大量の真水を一度に追加する必要があります。 また、より高度なモデルを使用した最近のシミュレーションではシャットダウンが発生していないため、これが潜在的な転換点であるかどうかを疑う人もいます。

今回、ファン・ウェステン氏のチームは、オランダの国営スーパーコンピューター「スネリウス」を使って合計6か月を要した、これまでで最も洗練されたシミュレーションを実行した。 それは非常に高価だった、と彼は言います。

以前のシミュレーションとは異なり、チームは真水を一度に追加するのではなく、徐々に追加しました。 これにより、効果が増幅される正のフィードバックが生じました。塩分濃度の低下により沈下する水の量が減り、北に流れる塩水の量が減り、塩分濃度がさらに低下しました。

これにより最終的に逆転循環が遮断され、南半球では気温が上昇しましたが、ヨーロッパでは気温が急降下しました。 たとえば、このモデルでは、ロンドンは平均 10°C (18°F) 気温が下がり、ノルウェーのベルゲンは平均 15°C (27°F) 気温が下がります。 その他の影響には、米国東海岸などの地域での局地的な海面上昇が含まれます。

さらに、崩壊前にモデルで見られた変化の一部は、ここ数十年間に実際の大西洋で見られた変化と一致しています。

しかし、この崩壊を引き起こすために、研究者たちはモデルを 2500 年間実行する必要がありました。 そして、彼らは膨大な量の淡水を追加する必要があった。これまでのシミュレーションよりも少ないが、それでも現在グリーンランドの氷床が溶けて海に流入している量の約80倍である。 「つまり、それは不条理であり、あまり現実的ではありません」とヴァン・ウェステン氏は言う。

さらに、このシミュレーションには地球温暖化は含まれていませんでした。 チームは現在、それを含めてシミュレーションを再実行する予定だ。

「これは、このような実験が行われた中で最も最先端のモデルです」と、大西洋の転覆海流が起こる可能性を予測した2023年の研究の共著者であるデンマーク、コペンハーゲン大学のピーター・ディトレフセンは言う。海面水温の変化に基づいて、2025 年から 2095 年の間に崩壊すると予測されています。

このモデルは、循環の逆転を止めるには大量の真水と何世紀もかかることを示唆しているが、気候モデルが大西洋転換点のような非線形変化のリスクを過小評価していると考える理由はいくつかあるとディトレフセン氏は言う。

気候モデルは計算を実行可能にするために世界を大きな立方体に分割する必要があり、これには平滑化効果があると彼は言う。 また、モデルは、温室効果ガス排出量とその結果生じる変化との間に線形関係があった 20 世紀の気候をどの程度うまくシミュレートしているかに基づいて調整されていますが、この関係は将来的には当てはまらない可能性があります。

「モデルは現実世界よりも感度が低いと予想する必要があります」と Ditlevsen 氏は言います。