温暖的冬天正在改变黑海的水质

温暖的冬天开始改变黑海的结构，这可能预示着海洋成分可能会如何从未来的气候变化转变，根据一项新的研究。

在AGU的地球物理研究期刊上发表的一项新研究：海洋从2005年到2019年分析了黑海的水温，密度和盐度，发现冬季天气变暖正在使黑海的中间水 层变暖，这被称为冷中间层，存在于海洋的无氧底层和含氧的顶层水之间。根据这项新研究，这种变暖导致冷中间层与另外两层水混合。

这个中间层在过去有波动，但在过去的14年中，其核心温度已经升温0.7摄氏度(1.26华氏度)。冷中间层与其他水层的混合可以使来自深海层的水团最终渗透到顶层，这将对海洋的海洋生物产生未知的影响。

该研究的作者表示，这项新的研究表明气候变化导致中间层变暖和变化，但自然波动也可能发挥作用。

研究像黑海这样较小的水体的变化向科学家们展示了未来可能会有更大的水体演变。研究人员表示，这项新研究表明，随着气候持续升温，地球海洋可能会发生什么。

存在于全球水体中的水团影响地球的气候并在全世界范围内移动养分。海洋质量组成的变化可能会重塑全球潮流，影响地球的气候和生态系统。

很难研究海洋中的大量水团，因此科学家们使用像黑海那样的区域水团来确定气候变化如何影响海洋质量。

“我们至少想知道在不同的全球气候变化情景下会发生什么，”德国Geesthacht的Helmholtz-Zentrum Geesthacht物质和海岸研究中心的物理海洋学家Emil Stanev说，他是这项新研究的主要作者。

此图显示了Argo浮标的位置，由右侧角落的颜色标识，是2005年至2018年的采样数据。字母V，E，B和S标记气象站收集地面数据的位置。研究人员将这些测量值与黑海冷中间层的变暖趋势进行了比较。图片来源：AGU

改变水团

黑海位于巴尔干半岛和东欧之间，接收来自欧洲许多主要河流的水。它还通过博斯普鲁斯海峡接收和失水，博斯普鲁斯海峡将黑海与地中海连接起来。黑海的水分层来自不同水源的混合，在海洋中形成水团。

水团具有明显的温度，盐度和密度，通常通过它们在水体中的水平和垂直位置来识别。黑海的冷水中间水团的深度取决于它与海岸的距离。质量分离低盐水表面水和高盐水底水。每个海水层都有适合其海洋条件的特定生物。

科学家此前研究过黑海的冷中间层，但他们没有分析它是如何随时间变化的。

“他们并没有过多关注水团的演变，”斯坦内夫说。

在这项新的研究中，斯坦尼夫和他的同事绘制了黑海冷水中间水团的演变14年，将其进展与该地区的气候趋势进行了比较。他们使用电池驱动的浮子来测量整个季节各个点的海面温度，密度和盐度，直至1000米(3281英尺)。然后，他们将浮动数据与地面气温进行比较，以确定冬季温暖与冷中间水团温度和盐度的变化之间是否存在相关性。

他们发现冬季天气波动改变了冷中间层的温度和盐度，但水团的密度几乎保持不变。黑海的冷中间层变得更加温暖，使其边缘与海洋的顶层和底层融为一体。该研究的作者表示，如果这种趋势持续下去，它可能会改变海洋的分层。重组这些层可能会在海底形成硫化物，腐蚀性和有毒化学物质，直至地表，影响海洋野生动植物和旅游业。

华盛顿大学的化学海洋学家詹姆斯·默里(James Murray)表示，气候变化可能会使大海变暖，但自然变异也可能是造成这种情况的原因。Murray和其他科学家过去的研究表明，自20世纪50年代以来，黑海的水层已经在温暖和凉爽的环境中循环。

然而，Murray补充说，黑海的寒冷中间层从未如此温暖。

Stanev和Murray都同意有必要对黑海层的演化进行更多的研究。继续研究黑海的冷中间层及其波动将表明气候变化是否落后于该层的逐渐消失。

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