在陆地上，我们熟悉热浪和寒流。但深海也经历了长时间的冷热交替。
海洋热浪和寒潮会严重破坏海洋生态系统和珊瑚礁等栖息地。这些极端天气还会迫使物种迁移或死亡，并导致渔业的突然损失。
在今天发表在《自然》杂志上的一项研究中，我们表明，几乎一半到达海洋边缘地带（200米到1000米之间）的热浪和寒流是由大型涡流驱动的，即输送温水或冷水的漩涡。
随着海洋升温，与涡流相关的热浪变得越来越强烈——寒流也是如此。这些对生活在这片边缘地带的大量生命构成了潜在的威胁，这里是世界上最丰富的脊椎动物和地球上最大的迁徙的家园。
大约90%被温室气体吸收的热量进入了海洋。因此，海洋热浪更频繁地到来——尤其是在澳大利亚东海岸、塔斯马尼亚岛、美国东北太平洋沿岸和北大西洋。
长期以来，研究人员一直依靠卫星测量海洋表面的温度来探测这些极端的海洋温度事件。地表温度直接受到大气的影响。但深度不同。
卫星无法测量地表下的温度，这使得对深海的监测变得更加困难。
相反，我们有几个长期系泊点——悬挂在深海的测量浮标——横跨世界海洋。它们非常有价值，因为它们可以连续记录温度，并使检测极端温度变化成为可能。
近几十年来，“阿尔戈”（Argo）漂浮器取得了可喜的进展——机器人潜水员可以下潜2000米深，然后浮出水面，边潜行边取样温度和盐度。
这两个来源的数据加上传统的船只测量使我们的研究成为可能。
这些数据为我们提供了200万份高质量的全球海洋温度读数或“剖面”，时间跨度为30年。我们利用这些丰富的数据揭示了涡流的作用。
海洋漩涡是巨大的漩涡，有时宽达数百公里，深达1000米以上。它们非常大，你可以在卫星图像上看到它们。
这些强大的洋流可以把温暖的地表水推到更深的地方，或者把深冷的水提上来，造成快速的温度变化。涡旋在消散之前可以移动很长一段距离，携带着较冷或较暖的水体。
我们通过检查每个温度剖面，并将其与同一时间和地点存在的涡流交叉匹配，发现了它们在触发深层热浪和寒流方面的作用。
研究表明，在深度超过100米的海域，尤其是在热带南北的中纬度海域，漩涡在引发海洋热浪和寒流方面发挥了重要作用。
东澳大利亚洋流将温暖的海水带往东海岸南部，引发了许多漩涡。该地区超过70%的深层海洋热浪实际上发生在海洋涡流中。
当洋流中的涡流逆时针旋转时，它们往往会带来海洋热浪，将温暖的海水输送到深海。但当它们顺时针旋转时，它们会把寒冷的深水带到更高的地方，带来寒冷期。
我们发现，与漩涡有关的深层极端温度事件在主要的海洋边界流中更为常见，比如太平洋的东澳大利亚流和黑潮流，以及大西洋的墨西哥湾流。深海热浪也发生在西澳大利亚的Leeuwin海流。涡流越强，就越有可能引发海底深处的极端温度。
涡流是近一半深海热浪和寒流的主要驱动力。其他驱动因素包括由强洋流和大规模海浪产生的海洋温度锋。
日复一日，被温室气体捕获的热量进入海洋。
你会认为海洋热浪会增加，事实也确实如此。但是寒流并没有消失。事实上，随着气候的变化，海洋深处的极端高温和极端低温正变得越来越强烈。
我们的研究表明，涡流正在放大海洋热浪的升温速度和寒潮的降温速度。总体而言，海洋变暖导致了更强的涡流，这反过来又能够在更大的垂直距离上引发大的温度变化。
因为我们可以用卫星探测到海洋漩涡，我们可以利用这项研究来预测何时可能出现更深的海洋热浪和寒流。这将有助于发现哪些生态系统可能受到极热或极冷的影响，并评估它们造成的损害。
这些极端现象影响的海洋层被称为“暮光地带”，深度在200米到1000米之间。这些深海是许多重要鱼类和浮游生物的家园。事实上，这个地区的鱼类生物量比海洋其他地区的总和还要多。一种小鱼，鬃嘴鱼，可能是地球上数量最多的脊椎动物，数量可能达到千万亿——成千上万万亿。
当夜幕降临时，大量的鱼类、甲壳类动物和其他生物向海面迁徙，这是地球上最大规模的动物迁徙。在白天，许多开阔的海洋鱼类游向黄昏，以躲避鲨鱼、鲸鱼和其他水面捕食者。
漩涡带来的冷热并不是对阴阳分界线的唯一威胁。海洋热浪会导致水中含氧量低，营养物质减少。我们需要找出这些综合变化在黄昏时对生命构成的威胁。
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