DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-08903-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40468073
تاريخ النشر: 2025-06-04
المؤلف: Matthew H. England وآخرون
الموضوع الرئيسي: تغير المناخ والنماذج
نظرة عامة
لقد كانت موجة الحرارة البحرية في شمال المحيط الأطلسي لعام 2023 حدثًا غير مسبوق من حيث النطاق المكاني والحجم، مما أثر بشكل كبير على المناخات العالمية والإقليمية. كانت هذه الاحترارات الشديدة، التي بلغت ذروتها في يوليو، مدفوعة بشكل أساسي برياح ضعيفة بشكل غير عادي أدت إلى طبقة مختلطة سطحية ضحلة، مما سهل الزيادات السريعة في درجات الحرارة دون الحاجة إلى نقل حرارة المحيط غير العادي. بالإضافة إلى ذلك، تم ملاحظة مساهمات إقليمية من الشذوذ في الإشعاع الشمسي، لا سيما في المناطق المتوافقة مع طرق الشحن الرئيسية، مما يشير إلى أن تقليل انبعاثات الكبريتات قد يكون له دور محلي.
أظهر التحليل أن شمال المحيط الأطلسي شهد شذوذات قياسية في درجة حرارة سطح البحر (SST)، مع تباينات جغرافية ملحوظة في أنماط الاحترار. شهد شمال المحيط الأطلسي الشرقي احترارًا سريعًا في يونيو، تلاه ارتفاع في المنطقة الغربية في يوليو. ساهمت استمرارية هذه درجات الحرارة العالية طوال العام في تسجيل درجات حرارة عالمية متوسطة قياسية وكانت مرتبطة بأحداث الطقس المتطرفة عبر أوروبا، بما في ذلك موجات حر شديدة وفيضانات. نظرًا للاتجاه المستمر لوجود طبقات مختلطة أكثر ضحالة وإمكانية زيادة تكرار موجات الحرارة البحرية، فإن فهم المحركات وراء هذا الحدث أمر بالغ الأهمية للتنبؤ بتأثيرات المناخ المستقبلية على النظم البيئية البحرية والظروف الجوية.
نقاش
تركز قسم النقاش في ورقة البحث على ميزانية درجة حرارة السطح لطبقة المحيط المختلطة في شمال المحيط الأطلسي خلال أشهر الاحترار القصوى في صيف 2023. باستخدام محاكاة نماذج المحيط المدفوعة بمجالات إعادة تحليل الغلاف الجوي، تحدد الدراسة العوامل الرئيسية التي تسهم في الاحترار غير العادي. تلتقط كل من محاكاة نماذج ERA5 و JRA55 الميزات المهمة لهذا الاحترار، حيث تؤكد التقديرات الملاحظة نتائج النماذج على الرغم من عدم اليقين في مصطلحات النقل والخلط في المحيط بسبب البيانات القليلة. يكشف التحليل أن الاحترار القياسي لسطح المحيط يُعزى بشكل أساسي إلى طبقات مختلطة ضحلة بشكل استثنائي، وسماء صافية، وإشعاع قصير الموجة عالي الوارد، حيث كانت الطبقات المختلطة الضحلة هي العامل السائد. كما تشير الدراسة إلى أنه بينما كان للشذوذ في الإشعاع الشمسي تأثيرات محلية، قد تكون انبعاثات الشحن المنخفضة قد ساهمت في سماء أكثر صفاءً، مما يعزز الاحترار في مناطق معينة.
تم توضيح الآليات التي تقود التسخين الشديد، مشيرة إلى أن الرياح الضعيفة والسماء الصافية خلال يونيو ويوليو أدت إلى أضخم الطبقات المختلطة المسجلة، مما خلق حلقة تغذية راجعة زادت من الاحترار. يشير التحليل إلى أن الاتجاهات الملحوظة في عمق الطبقة المختلطة (MLD) على مدى العقود الماضية، التي تتميز بطبقات أكثر ضحالة، مدفوعة بشكل أساسي باحترار سطح المحيط وزيادة الإشعاع الشمسي، مع مساهمة أقل من إدخال المياه العذبة السطحية. يمهد هذا الاتجاه الطريق لشمال المحيط الأطلسي لزيادة احتمال حدوث موجات حرارة بحرية شديدة، كما يتضح من حدث 2023. بشكل عام، تؤكد النتائج على التفاعل المعقد بين العوامل الجوية والمحيطية في دفع موجات الحرارة البحرية، مع تداعيات لفهم سيناريوهات المناخ المستقبلية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-08903-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40468073
Publication Date: 2025-06-04
Author(s): Matthew H. England et al.
Primary Topic: Climate variability and models
Overview
The 2023 North Atlantic marine heatwave marked an unprecedented event in both spatial scale and magnitude, significantly impacting global and regional climates. This extreme warming, which peaked in July, was primarily driven by anomalously weak winds that led to a shallow surface mixed layer, facilitating rapid temperature increases without the need for anomalous ocean heat transport. Additionally, regional contributions from solar radiation anomalies were noted, particularly in areas aligned with major shipping lanes, suggesting that reduced sulfate emissions may have played a localized role.
The analysis revealed that the North Atlantic experienced record sea surface temperature (SST) anomalies, with notable geographic variations in warming patterns. The eastern North Atlantic exhibited rapid warming in June, followed by a surge in the western region in July. The persistence of these high temperatures throughout the year contributed to record global mean temperatures and was associated with extreme weather events across Europe, including severe heatwaves and flooding. Given the ongoing trend of shallower mixed layers and the potential for increased frequency of marine heatwaves, understanding the drivers of this event is crucial for predicting future climate impacts on marine ecosystems and atmospheric conditions.
Discussion
The discussion section of the research paper focuses on the surface temperature budget of the North Atlantic mixed layer during the peak warming months of summer 2023. Utilizing ocean model simulations driven by atmospheric reanalysis fields, the study identifies key factors contributing to anomalous warming. Both the ERA5 and JRA55 model simulations effectively capture the significant features of this warming, with observational estimates corroborating the model results despite uncertainties in ocean advection and mixing terms due to sparse data. The analysis reveals that the record surface ocean warming is primarily attributed to exceptionally shallow mixed layers, clear skies, and high incoming shortwave radiation, with the shallow mixed layers being the dominant factor. The study also notes that while solar radiation anomalies had localized effects, reduced shipping emissions may have contributed to clearer skies, enhancing warming in specific regions.
The mechanisms driving the extreme heating are outlined, indicating that weak winds and clear skies during June and July led to the shallowest mixed layers recorded, creating a feedback loop that intensified warming. The analysis suggests that the observed trends in mixed layer depth (MLD) over recent decades, characterized by shallower layers, are primarily driven by surface ocean warming and increased solar radiation, with a smaller contribution from surface freshwater input. This trend predisposes the North Atlantic to a higher likelihood of severe marine heatwaves, as evidenced by the 2023 event. Overall, the findings underscore the complex interplay of atmospheric and oceanic factors in driving marine heatwaves, with implications for understanding future climate scenarios.