全球暖化下海洋經向翻轉環流之變化:大西洋與 太平洋比較

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Title:	全球暖化下海洋經向翻轉環流之變化:大西洋與太平洋比較 Changes of Oceanic Meridional Overturning Circulation under Global Warming: Contrast between Atlantic and Pacific Oceans
Authors:	沈敏樺 Shen, Min-Hua
Contributors:	地學研究所大氣科學組
Keywords:	經向翻轉環流全球暖化 Meridional Overturning Circulation
Date:	2015-06
Issue Date:	2015-08-05 13:56:10 (UTC+8)
Abstract:	「經向翻轉環流」（Meridional Overturning Circulation，簡稱MOC）是海洋內部最大尺度的深層環流系統，MOC將熱帶和副熱帶區域的熱能餘額（heat surplus）往極區傳輸，其熱能傳輸量在大氣海洋系統中大於大氣哈德里環流（Hadley Cell）。過去對MOC的研究主要集中在大西洋地區，太平洋地區相對較少。因此本研究想藉由比較大西洋和太平洋MOC南北垂直分布特徵和年際、年代際變異，來了解全球暖化下大西洋和太平洋MOC將會有什麼變化，並探討造成此變化之可能機制。　　本研究擬分析全球暖化情境下，太平洋與大西洋MOC之年際和年代際變異特徵。利用Simple Ocean Data Assimilation (SODA)資料和政府間氣候變遷委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change，簡稱IPCC)第5次評估報告所採用之偶合模式比較計劃(Coupled Model Intercomparison Project 5，簡稱CMIP5)模式資料來分析MOC的垂直結構分布以及年際和年代際變異特徵，以瞭解過去半世紀和未來MOC的變化。　　初步分析結果顯示，太平洋MOC範圍較淺且呈現雙胞結構，主要的環流範圍在1000M以內，根據CMIP5模式推估，未來一百年太平洋MOC環流減弱程度約15%；反之，大西洋MOC範圍較深，且屬單胞環流結構，主要環流範圍在500-3000M間，根據CMIP5模式推估，未來一百年大西洋MOC環流減弱程度約20%。本研究藉由狀態方程(Equation of state)收支分析發現，在太平洋地區，密度變化是由溫度效應主導；反之，在大西洋地區則是鹽度的效應主導。兩大洋密度變化在溫度效應的值沒有相差太多，但鹽度部分數值卻差了2~3倍，鹽度的變化是兩大洋最主要的差異。從海冰百年變化來看，北極海所融出的淡水多注入了大西洋地區，這也就是大西洋鹽度減少較多的主因。
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