海洋热盐环流对淡水径流的陆海界面敏感性
表层洋流将获得热量的赤道和温带地区的相对温暖的水带到大西洋北纬地区(Broecker, 1987,1997;Clark等人，2002b;拉姆斯托夫,2002)。随着地表水的冷却
图28.8原理图的振荡湖阿加西冰退、气候反馈和差异反弹导致的面积、水位和流出路线。在这些图表中，相对较高的夏季日照的外部强迫导致了冰的普遍退缩(Kutzbach et al.， 1998)表示在方格1的重边界中。(a)根据Hostetler等人(2000)的数值模拟，湖泊-大气-冰的相互作用表明，随着湖泊的扩大，邻近冰盖上的降水减少。这一模型解释了冰的退缩和阿加西湖早期生长后东部出口的首次开放。(b)按照Teller(1987)的概念，一个大的原冰湖可能提供了更多的水分，并滋养了邻近冰盖的生长。详见正文。(c)利用Krinner等人(2004)对欧亚大陆的建模结果可能产生的反馈和影响冰川湖．大型湖泊凉爽的气候raybet雷竞技最新这抑制了夏季冰的融化，从而促进了邻近冰盖的生长。图28.8B和28.8C中对湖泊扩大的积极反馈可能解释了冰的读数-万斯，如马凯特前进(图28.5)，它关闭了东部出口约10ka (11,400cal.yr)。
在格陵兰岛和挪威之间的北大西洋北部海域，以及拉布拉多海域，它将大量的热量输送到大气中，并通过进一步蒸发和冷却来增加密度。这种热量使欧洲和北大西洋盆地的气候变暖。raybet雷竞技最新冷却的含盐地表水密度太大，无法被下面的水团浮起，下沉到很深的地方，形成北大西洋深水(NADW)。这些深水向南和向东循环，形成了一个大输送带THC环流，与南极合并深水团进入南大洋，最终进入印度洋和太平洋。这个大传送带是一个重要的行星机制，它将热量分配到北大西洋地区，并将盐度分配到其他海洋(Broecker, 1987,1997;Clark等人，2002b;拉姆斯托夫,2002)。
作为密度驱动流，传送带对深水形成地点的表面盐度变化敏感，例如在北大西洋(Rooth, 1982)。来自冰川期大陆排水开关和湖泊溃决洪水等淡水输入的增加将减少盐度和密度从而减少甚至停止深水的生产，从而导致气候突变(变冷)(Broecker, 1987,1997;raybet雷竞技最新Broecker et al.， 1990, Clark et al.， 2002b;
拉姆斯托夫,2002)。当NADW的形成减少时，其他地方的温盐环流和大气变暖可能会增加，例如在南极海域(Broecker, 1998;拉姆斯托夫,2002)。温盐环流和NADW形成速率与淡水输入和地表盐度降低呈非线性关系(Broecker等，1985;Stocker & Wright, 1991;Manabe & Stouffer, 1995;拉姆斯托夫,1995 a, b;Rind等人，2001a)。在较高的盐度下，THC是活跃的，但低于“阈值”盐度值，THC是缓慢的。在这两种状态之间，THC对地表盐度的变化非常敏感，并可能在相对较低的淡水强迫下，从高NADW形成率转向低NADW形成率(反之亦然)，如图28.9所示。 This may help explain why the relatively small outburst of Lake Agassiz overflow around 11ka (13,000 cal. yr) (9500 km3) could have initiated the Younger Dryas cooling (Broecker et al., 1988), whereas the introduction of >160,000 km3 of freshwater when Lake Agassiz completely drained appears to have had only a small impact on climate around 7.7ka (8200cal.yr) (Teller et al., 2002). During the Younger Dryas, the roughly 1000-yr long shift of baseline overflow from the 2 million km2 watershed of glacial Lake Agassiz, from the Gulf of Mexico to the North Atlantic, may have sustained the relatively small Agassiz perturbation to THC and the associated cooling (Teller et al., 2002).
模拟北大西洋气候和海洋过程的数值模型一般都证实了THC对淡水输入的敏感性，如图28.9所示，尽管在细节上存在差异。在数值模拟中，大量实验探索了影响THC所需的淡水输入，并在Teller等人(2002)中回顾了一些结果。这些实验表明，四氢大麻酚可能存在不同的稳定模式，而且在与本文所示的重建流流重叠的一系列模拟流流中，可能出现北大西洋的各种响应(例如Manabe & Stouffer, 1988、1995、1997;Stocker & Wright, 1991;韦弗和休斯，1994;Tziperman, 1997;Ganopolski & Rahmstorf, 2001;Rind等人，2001a)。例如，Manabe和Stouffer(1997)发现，在不到100年的时间里，在低至0.1 Sv的输入下，THC减少，海面温度下降约6°C。淡水增加越多，变化的速度就越突然。 An increase of 0.06 Sv for a few hundred years achieved shutdown of NADW formation in modelling by Rahmstorf (1995a). A larger flux of 0.16 Sv directly inserted into the North Atlantic for just 4yr could achieve a similar change (Rahmstorf, 1995b).
范宁和韦弗(1997)研究了地理和环境因素的影响时态变化淡水流入。他们得出的结论是，当新仙女木期之前流入墨西哥湾的径流降低了北大西洋的盐度时，在200年里，直接通过圣劳伦斯谷流入的淡水仅为0.026西沃特，就可能导致NADW产生的重大减缓。Rind等人(2001年1a)发现，通过圣劳伦斯谷的0.12 Sv通量可使正常的NADW形成在100年内减少32%，如果THC较弱则可减少48%;0.53 Sv的大量持续淡水通量可使正常THC在100年内减少98%。正如预期的那样，对NADW生产的影响随着淡水通量的大小和持续时间以及海洋环流的强度而变化。如果仅仅减少NADW的产生，THC就会随着淡水流入的停止而恢复，但在完全关闭NADW后不会发生
图28.9说明北大西洋深水(NADW)形成对引入任意体积单位淡水的响应曲线，该淡水在特定的“NADW形成速率”时降低了地表盐度(Stocker, 1996;Bond等人，1999)。例如，如果盐度在“盐度”尺度上降低1个单位，当NADW形成高时(点a)， NADW形成率只会有很小的响应(点b)。这种情况就像现在的间冰期模式，对淡水的添加相对不敏感。如果盐度在NADW形成较低时降低了1个单位，盐度也相对较低(c点)，这可能发生在一个完整的冰川时期，那么NADW形成的速度只会有很小的响应(d点)。相反，如果在b点盐度接近阈值t时，淡水的添加使盐度降低了1个单位，这可能是北大西洋从冰川期向间冰期条件过渡期间的情况，并可能导致了与新仙女木有关的NADW形成的巨大变化，而新仙女木是由阿加西湖9500平方公里的爆发造成的。
(Rind et al.， 2001a)。Teller等人(2002年)得出结论，阿加西湖的大规模降水事件可能引发了THC的变化，特别是在冰期-间冰期过渡期间THC减弱的条件下发生的流入，以及随后基线淡水流入的转移和增加。
随后9.6ka (10900 cal.yr)的前寒带振荡(PBO)和8.2cal. yr的气候事件。在格陵兰冰芯和欧洲陆地记录中记录的每年的寒冷事件也归因于北美大陆淡水的转向和爆发洪水。PBO从欧洲和北美东部的植被变化中得知，与大约9.9ka (11,300cal.yr)阿加西斯湖西北出口的开放有关(Fisher et al.， 2002;Teller et al.， 2002)。Fisher等人(2002)认为，径流量的转移和湖泊溃坝洪水沿麦肯齐河谷流向北冰洋，可能导致那里的海冰变厚，更多的海冰和淡水流入北大西洋，抑制了四氢大麻酚。大约在这个时候，北大西洋的额外淡水贡献来自欧洲波罗的海冰湖的排水(Bjorck等人，1996;Hald & Hagen, 1998)。PBO相对较短的持续时间(约200年)和有限的影响可能是阿加西流出到北冰洋(相对于北大西洋)，THC更强劲的阶段，以及缺乏先前的先决条件淡水流出到墨西哥湾的结果(Teller et al.， 2002)。
8200大卡。年冷事件(Alley & Agustsdottir, 2005)只持续了100或200年，并在欧洲的植物、湖沼和洞穴代理记录中得到体现(Klitgaard-Kristensen et al.， 1998;冯·格拉芬斯坦等人，1998;Tinner & Lotter, 2001;Baldini等人，2002年)，格陵兰岛上空的空气温度洼地(Alley等人，1997年)，以及增加风速在大西洋热带，由于高纬度冷却(休根等人，1996年)。这一事件归因于与合并的Ojibway和Agassiz冰川湖的巨大最终流量相关的THC减缓(图28.3e;5.2Sv(一次洪水)或3.6和1.6Sv(两个紧密间隔的排水系统)。这种排水与LIS大约8400 cal. yr的崩塌和哈德逊湾流域径流通过哈德逊海峡流向北大西洋有关(Barber et al.， 1999;Clarke et al.， 2003,2004)。Teller等人(2002)认为，在8200cal之前的这一大规模流入中，THC的影响相对较小。这一现象可以用北大西洋处于一个更稳定的环流模式来解释(图28.9)。Dean et al.(2002)认为，8.2 ka的寒冷事件是由于当时北美陆地、湖泊和冰川冰的比例发生了显著变化而导致的大气环流的重组，其中最重要的是阿加西湖的排水和哈德逊湾中央LIS的消失。他们认为，这些变化可能造成了格陵兰岛上空气候的扰动，从而导致在冰芯和其他地方探测到短暂的冷脉冲。raybet雷竞技最新
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