Atlanto meridianinė cirkuliacija

Atlánto meridiãninė cirkuliãcija, Atlánto meridiãninio vismo cirkuliãcija (The Atlantic meridional overturning circulation, AMOC), Gòlfo srovs sistemà (Gulf Stream system), Atlanto paviršinių ir giliavandenių srovių sistema, kai šiltas paviršinis vanduo pernešamas į šiaurę, o šaltas giliavandenis – į pietus. Yra pasaulinio vandenyno termohalinės cirkuliacijos (vertikalaus vandens masių judėjimo, kurį sukelia dėl temperatūros ir druskingumo kaitos susidarę tankio skirtumai) dalis. Turi poveikį daugybei aplinkos procesų: reguliuoja šilumos pasiskirstymą prie Žemės paviršiaus, daro įtaką pasaulinei ir regioninei temperatūrai bei kritulių susidarymui, maistinių medžiagų pasiskirstymui įvairiuose Atlanto baseino regionuose, o tai skatina fotoautotrofų (melsvabakterių, purpurinių bakterijų, augalų) pirminį produktyvumą, palaikantį jūrų ir gretimas sausumos ekosistemas.

Atlanto paviršinės srovės (Golfo srovė, Šiaurės Atlanto srovė, pusiaujo srovės) daugiausia priklauso nuo atmosferos cirkuliacijos ir vėjo greičio bei krypties, giliavandenės srovės – nuo vandens temperatūros, druskingumo ir tankio skirtumų. Srovės vidutinis debitas apie 17–18 mln. m³/s (gali svyruoti nuo 12 iki 25 mln. m³/s). Srovės stiprumo svyravimams būdingi ilgalaikiai ir trumpalaikiai (apie dešimtmečio trukmės) ciklai.

Cirkuliacijos kryptys

Šiaurės Atlanto šiltas paviršinis vanduo Golfo srove teka palei Šiaurės Amerikos rytinę pakrantę Šiaurės vakarų Europos link. Šiai srovei tęsiantis į šiaurę vanduo atvėsta, dalis jo išgaruoja, todėl pasiekęs Arkties vandenyną paviršiuje tampa tankesnis ir sūresnis. Arktyje šis šaltas ir didelio tankio vanduo nugrimzta ir prisijungia prie į pietus judančios Šiaurės Atlanto giliavandenės srovės. Pietų vandenyne šios srovės vanduo kyla į paviršių ir veikiamas Saulės spinduliuotės sušyla. Arčiau Antarktidos ledynų esanti vandens dalis atvėsta, vėl nugrimzta ir įsilieja į Antarktikos priedugnio giliavandenę srovę, kuri perneša vandenį į Indijos ir Ramųjį vandenynus. Kita iš gilumos pakilusio ir Pietų vandenyne įšilusio vandens dalis (kur nėra jūrinio ledo) prisijungia prie atgal į Šiaurės Atlantą tekančių paviršinių srovių.

vandenyno termohalinės cirkuliacijos schema

Šio šilumos pernešimo poveikis labiausiai juntamas Šiaurės vakarų Europoje. Šiaurės Atlanto rytinės dalies šilti vandenys sušildo ir drėgme prisotina atmosferą, todėl čia susidaro ryški šilumos anomalija – regiono vidutinė oro temperatūra yra keliais laipsniais aukštesnė nei kitų panašiose platumose esančių regionų. Vyraujantys vakarų vėjai neša šį santykinai šiltą ir drėgną orą gilyn į Europos žemyną.

Cirkuliacijos silpnėjimas

Klimato modeliavimas, vandenyno paviršiaus temperatūros matavimas, vandens masės savybių analizė rodo, kad nuo 1870 Atlanto meridianinės virsmo cirkuliacijos stiprumas iš lėto mažėja: pagal kai kuriuos klimato modelius – 1,7 mln. m³/s per šimtmetį, pagal vandenyno paviršiaus temperatūros matavimus – 0,46 mln. m³/s per dešimtmetį (nuo 1950). 2023–24 užregistruotas gana reikšmingas srovių cirkuliacijos sustiprėjimas (iki 15,1–16,2 mln. m³/s), bet 2004–22 ji silpnėjo vidutiniškai po 0,8 mln. m³/s per dešimtmetį.

Šis cirkuliacijos susilpnėjimas siejamas su gėlo vandens iš tirpstančių ledynų (ypač Grenlandijos) prietakos padidėjimu, kuris mažina paviršinio vandens druskingumą ir tankį bei slopina jo gebėjimą grimzti (silpnina srovės varantįjį mechanizmą). Kai kurie mokslininkai prognozuoja, kad dėl silpnėjančios cirkuliacijos Šiaurės Atlante sumažės į šiaurę tekančio šilto vandens ir į pietus tekančio šalto vandens kiekiai, padidės temperatūros skirtumai tarp pusiaujo ir ašigalių. Toks pokytis gali paveikti regioninį ir pasaulinį klimatą – sukelti vidutinės temperatūros kilimą pietiniame pusrutulyje, dramatišką atvėsimą ir kritulių sumažėjimą Europoje, lietaus zonų persitvarkymą Pietų Afrikoje (dėl to didelėje šio žemyno dalyje gali padažnėti ir sustiprėti sausros), musonų laiko pasikeitimą Pietų Azijoje, ledynų tirpimo pagreitėjimą Antarktidoje, sumažinti vandenyno gebėjimą absorbuoti anglies dioksidą iš atmosferos.

Remiantis klimato modeliavimo kraštutine prognoze (globalinio klimato atšilimo tempas didės, Grenlandijos ledo dangos tirpimas greitės, į Šiaurės Atlantą pateks vis daugiau gėlo vandens), 21 a. antroje pusėje Atlanto meridianinė virsmo cirkuliacija gali visiškai sustoti. Manoma, kad pastarąjį kartą ji buvo kritiškai sulėtėjusi prieš maždaug 14 500 m., kai pasibaigus paskutiniam ledynmečiui (Nemuno ledynmetis) Žemės klimatas sparčiai šilo.

Kiti tyrėjai teigia, kad ši cirkuliacija išlieka iš esmės stabili, o jos sulėtėjimas prognozuojamas remiantis pernelyg supaprastintais modeliais. Kai kuriuose modeliavimo tyrimuose pažymima, kad gėlo vandens patekimas iš tirpstančio Grenlandijos ledyninio skydo gali ją destabilizuoti, bet šį reiškinį galėtų atsverti pagreitėjęs Vakarų Antarktidos ledynų tirpimas. Tuomet papildomi gėlo vandens kiekiai atvėsintų Pietų vandenyną ir sumažintų jo piknoklinos (riba, skirianti du skirtingo tankio vandens sluoksnius) gylį. Šis pokytis galėtų padidinti tankio gradientą tarp paviršinio ir giluminio vandens sluoksnių ir Atlanto meridianinę virsmo cirkuliaciją sustiprintų.

Daugumos ekspertų nuomone, jei tirpstančių ledynų gėlas vanduo ir toliau plūs į Šiaurės Atlantą, Atlanto meridianinė virsmo cirkuliacija tam tikru mastu ir toliau silpnės, o grįžti į esamą padėtį gali tik 22 amžiuje.

1163

-Golfo srovių sistema; -Atlanto meridianinė cirkuliacija