墨西哥湾暖流路径的骤变是大西洋经向翻转环流崩溃的前兆

为何洋流转向会影响日常生活

墨西哥湾暖流是一股强劲的洋流，有助于让欧洲气候相对温和，塑造美国东海岸的风暴路径，并影响大西洋两岸的海平面和渔业。本研究探讨了一个令人不安的问题：墨西哥湾暖流路径的突然变化是否可能成为更大规模海洋环流系统——大西洋经向翻转环流（AMOC）在受人为气候变化影响下走向崩溃的早期信号？

海浪之下的巨大传送带

AMOC 常被描述为大西洋中的一条巨大传送带。温暖、含盐的海水在表层向北流动，向大气释放热量后在副极地北大西洋冷却下沉，并以深层回流向南。墨西哥湾暖流是该系统沿美国东海岸的快速表层分支，随后转入公海。由于 AMOC 被认为是一个可能会突然减弱的气候“临界要素”，科学家希望找到切实可行的预警信号。墨西哥湾暖流可以通过卫星和船舶监测，因此是一个天然的候选对象。

受考验的虚拟海洋

为探讨这种关联，作者使用了能真实捕捉狭窄洋流与涡旋的超高分辨率海洋模型。在该模拟中，他们在数个世纪内缓慢向北大西洋注入淡水。海水变淡后表层密度降低，最终扰乱 AMOC 的下沉分支，导致其从目前强度崩溃到一个远弱得多的状态。由于模型中的大气被设定为重复的季节循环，任何墨西哥湾暖流的大幅变化都来自海洋环流本身的改变，而非风或天气模式的转变。

墨西哥湾暖流航迹的骤然跳跃

随着模拟中 AMOC 的减弱，位于约 71.5°W、靠近哈特拉斯角的墨西哥湾暖流先是缓慢向北漂移，持续近四个世纪。然后，在仅两年模型时间内，其路径向北跳跃超过 200 公里——远大于其正常年度摆动。通常贴近大陆坡的深层流统称为西大西洋深层边界流，在这一跳跃之前显著减弱。没有了这种深层沿海流与海底的相互作用，帮助固定暖流位置的力平衡发生改变，使暖流得以脱离并向北迁移。该突发移动在模拟中大约发生在 AMOC 完全崩溃前约 25 年，成为模型世界中的一个明显早期预警信号。

变暖水体与减弱的深层回流

模型显示，这些环流变化也重塑了海洋温度。当墨西哥湾暖流向北转移时，其旧位置以北的海域在表层及上百米深度迅速变暖——在短短几年内上升数摄氏度。沿大陆坡更东些的区域，变暖更多由寒冷的拉布拉多暖流关闭以及更强的涡旋将热量向海岸混合所驱动，而非暖流本身的迁移。综合来看，这些模式形成了 AMOC 减弱的明显“指纹”——沿北美大陆坡的一条暖带以及墨西哥湾暖流弯曲方式的变化。

来自卫星与海洋观测的现实线索

为检验现实中是否已有类似情况，作者转向卫星高度计观测（可测量海面高度并用于追踪墨西哥湾暖流路径）以及长期的上层海温剖面记录。自 1990 年代初以来，卫星观测显示在哈特拉斯角附近，墨西哥湾暖流正以大约每十年 0.16 度纬度的速率向北漂移，该趋势具有统计显著性。自 1960 年代中期以来的深层次温度资料也揭示了暖流热边界的北移。同时，独立研究表明自 20 世纪中叶以来 AMOC 本身已大约减弱了 15%。观测到的暖流迁移模式——上游向北移动，下游变化更为复杂——总体上与高分辨率模型在 AMOC 走向崩溃时产生的结果相一致。

这对我们的气候未来意味着什么

对非专业读者来说，关键讯息是：墨西哥湾暖流的路径不只是天气图上的一处趣事。本研究中，墨西哥湾暖流在逼近现实的海洋模型里出现的突然向北跳跃，通常在 AMOC 崩溃前几十年可靠出现。观测已经显示暖流在哈特拉斯角附近向北移动且深层回流在减弱，这与 AMOC 缓慢衰弱相一致。尽管真实海洋受许多模型未涵盖因素影响，这些结果表明，密切监测墨西哥湾暖流的位置及其迁移速率，可能为社会提供宝贵的提前预警，以识别大西洋这条巨大传送带是否正逼近危险的临界点。

引用: van Westen, R.M., Dijkstra, H.A. Abrupt Gulf Stream path changes are a precursor to a collapse of the Atlantic Meridional Overturning Circulation. Commun Earth Environ 7, 197 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03309-1

关键词: 墨西哥湾暖流, 大西洋环流, AMOC 临界点, 海洋洋流, 气候变化