Северо-Тихоокеанский круговорот

Северо -Тихоокеанский круговорот (NPG) или Северо-Тихоокеанский субтропический круговорот (NPSG), расположенный в северной части Тихого океана , является одним из пяти основных океанических круговоротов . Этот круговорот охватывает большую часть северной части Тихого океана . Это крупнейшая экосистема на Земле, расположенная между экватором и 50° северной широты и занимающая площадь 20 миллионов квадратных километров. ^[1]Круговорот имеет круговое движение по часовой стрелке и образован четырьмя преобладающими океанскими течениями : Северо-Тихоокеанским течением на севере, Калифорнийским течением на востоке, Северным экваториальным течением на юге и течением Куросио на западе. Это место необычайно интенсивного скопления морского мусора , созданного человеком, известного как Большое Тихоокеанское мусорное пятно .

Северо-Тихоокеанский субтропический круговорот и гораздо меньший по размеру Северо-Тихоокеанский субполярный круговорот составляют две основные системы круговоротов в средних широтах северной части Тихого океана. Эта двухкруговая циркуляция в северной части Тихого океана обусловлена пассатным и западным ветрами . ^[2] Это один из лучших примеров всех океанов Земли, где эти ветры создают двухкруговую циркуляцию. Физические характеристики, такие как слабая термохалинная циркуляция в северной части Тихого океана и тот факт, что она в основном заблокирована сушей на севере, также помогают облегчить эту циркуляцию. По мере увеличения глубины эти круговороты в северной части Тихого океана становятся меньше и слабее, а высокое давление в центре Субтропического круговорота будет мигрировать к полюсу и на запад. ^[2]

Физическая океанография

Субтропическая циркуляция в северной части Тихого океана

Как и все системы субтропических круговоротов, субтропический круговорот северной части Тихого океана представляет собой антициклон ; поскольку он находится в Северном полушарии, это означает, что его циркуляция происходит по часовой стрелке вокруг его высокого давления в центре. Эта циркуляция также связана с экваториальным переносом Свердрупа и нисходящим потоком Экмана . ^[2] Транспорт Экмана заставляет воду течь к центру круговорота, создавая наклон морской поверхности и инициируя геострофический поток . Харальд Свердруп применил транспорт Экмана, включив в него силы градиента давления, чтобы разработать теорию транспорта Свердрупа. ^[3]

Течение Куросио — это узкое и сильное пограничное течение субтропической циркуляции, направленное на запад. Это течение воздействует на толщу воды до самого дна. Течение Куросио течет в северном направлении, затем в конечном итоге течет дальше от западной границы, где затем принимает восточное направление в северную часть Тихого океана. Это течение, идущее на восток, называется расширением Куросио. Северо -Тихоокеанское течение расположено к северу от Субтропического круговорота и течет в восточном направлении. Кроме того, Северо-Тихоокеанское течение, известное как Западный ветровой дрейф или Субарктическое течение, также включает в себя течение на запад южной границы Северо-Тихоокеанского субполярного круговорота. ^[4] Северное экваториальное течение граничит с Северо-Тихоокеанским субтропическим круговоротом на юге и течет в западном направлении. Западный поток в пределах вытянутой тропической циклонической циркуляции также включен в Северо-Экваториальное течение. Система Калифорнийских течений включает восточную границу субтропического круговорота северной части Тихого океана и течет на юг вдоль побережья Калифорнии. Здесь прибрежный апвеллинг вызывает восточное пограничное течение и подводное течение, которое течет к полюсу.

В западном регионе северной части Тихого океана поверхность Субтропического круговорота обычно имеет С-образную форму. ^[5]^[6] Течение Куросио и расширение Куросио примерно снаружи этой «С-образной формы», где оно затем поворачивает на запад в режим рециркуляции, где затем течет на юг параллельно течению Куросио. Отсюда «C-образная форма» затем течет на восток, образуя субтропическое противотечение примерно на 20–25 ⁰ с.ш., затем, наконец, «C» поворачивает обратно на запад, образуя Северное экваториальное течение чуть южнее 20 ⁰ с.ш. Субтропические круговороты обычно имеют поверхностный поток С-образной формы. Субтропическое противотечение — это мелководная область этой буквы «С»; Под поверхностью земли при давлении всего около 250 дбар циркуляция представляет собой более простой замкнутый антициклонический круговорот.

Узкие фронтальные зоны восток-запад, пересекающие Тихий океан, имеют ширину менее 100 км. Субарктическая фронтальная зона или Субарктическая граница, около 42⁰ с.ш., зафиксирована в Северо-Тихоокеанском течении. ^[2] Субарктическая фронтальная зона, расположенная немного южнее максимальной скорости западного ветра, отделяет Северо-Тихоокеанский субполярный круговорот от Субтропического круговорота. В центральной и восточной части Тихого океана примерно на 32⁰ с.ш. находится Субтропическая фронтальная зона. Эта фронтальная зона, которую иногда называют зоной субтропической конвергенции, служит границей между текущим на запад Северным Экваториальным течением и Северным Тихоокеанским течением. ^[2] С увеличением глубины Северо-Тихоокеанского субтропического круговорота он уменьшается в западном регионе возле Японии и также теряет силу. Субтропический круговорот не существует ниже 1500 м под поверхностью земли, за исключением областей течения Куросио и расширения.

Зависимость циркуляции от глубины

Северо-Тихоокеанский субтропический круговорот пространственно уменьшается с увеличением глубины. Подобно всем системам субтропических круговоротов, Северо-Тихоокеанский субтропический круговорот сжимается в сторону наиболее энергичных поверхностных потоков, в северо-западном направлении между течением Куросио и расширением Куросио. Это резкое сокращение от поверхности до глубины примерно 200 м. ^[7] На поверхности граница, разделяющая западное и восточное направления, течет от юга от 20 ⁰ с.ш. до примерно 25–30 ⁰ с.ш. на высоте 200 м. «С-образная форма» в западной части Субтропического круговорота, включая Субтропическое противотечение, обычно не существует ниже 200 м. На высоте около 1000–1500 м Субтропический круговорот полностью расположен в западной части северной части Тихого океана, недалеко от течения Куросио и расширения Куросио. ^[7] В субтропических регионах поток слабый, где влияние субтропического круговорота минимально. Различия в стерических высотах на расстояниях в 1000 км составляют порядка 1 см, а не в 10 см в пределах района Северо-Тихоокеанского субтропического круговорота.

Мусорный патч

Большое тихоокеанское мусорное пятно (также тихоокеанский мусорный вихрь и мусорное пятно в северной части Тихого океана). ^[8]) — это мусорное пятно , круговорот частиц морского мусора , в центральной части северной части Тихого океана. Он расположен примерно между 135° и 155° з.д. и между 35° и 42° с.ш. ^[9] Сбор пластикового и плавающего мусора происходит из Тихоокеанского региона , включая страны Азии, Северной Америки и Южной Америки. ^[10]

Несмотря на распространенное общественное мнение, что это пятно представляет собой гигантские острова плавающего мусора, его низкая плотность (4 частицы на кубический метр (3,1 куб. ярда)) не позволяет его обнаружить с помощью спутниковых изображений или даже случайных лодочников или дайверов в этом районе. Это связано с тем, что пятно представляет собой широко рассредоточенную область, состоящую в основном из взвешенных «размером с ноготь или меньше» — часто микроскопических — частиц в верхних слоях воды, известных как микропластик . ^[11]

Исследователи из проекта Ocean Cleanup заявили, что площадь пятна составляет 1,6 миллиона квадратных километров (620 000 квадратных миль). ^[12] состоящий из 45 000–129 000 метрических тонн (50 000–142 000 коротких тонн) пластика по состоянию на 2018 год. ^[13] Его цель — удалить половину пластикового загрязнения к 2027 году с помощью плавучих барьеров, закрепленных на морском дне. ^[14] То же исследование 2018 года показало, что, хотя микропластик доминирует на территории по количеству, 92% массы пятна состоит из более крупных объектов, которые еще не распались на микропластик. Некоторому пластику в пластыре более 50 лет, и он включает в себя такие предметы (и фрагменты предметов), как «пластиковые зажигалки, зубные щетки, бутылки с водой, ручки, детские бутылочки, сотовые телефоны, пластиковые пакеты и детеныши ».

Исследования показывают, что пластырь быстро накапливается. ^[13] Считается, что с 1945 года количество патчей увеличивалось «в 10 раз каждое десятилетие». ^[15] Круговорот содержит примерно шесть фунтов пластика на каждый фунт планктона . ^[16] Подобное пятно плавающего пластикового мусора находится в Атлантическом океане и называется Североатлантическим мусорным пятном . ^[17]^[18] Этот растущий участок способствует нанесению другого экологического ущерба морским экосистемам и видам.

См. также

Ссылки

^ Карл, Дэвид М. (1999). «Море перемен: биогеохимическая изменчивость субтропического круговорота северной части Тихого океана». Экосистемы . 2 (3). Спрингер: 181–214. Бибкод : 1999Экоши...2..181К . дои : 10.1007/s100219900068 . JSTOR 3658829 . S2CID 46309501 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Тэлли, Линн Д.; Пикард, Джордж Л.; Эмери, Уильям Дж.; Свифт, Джеймс Х. (2011). Описательная физическая океанография: Введение . Лондон: Академическая пресса. ISBN 978-0750645522 .
^ Понд, С.; Пикард, Г.Л. (1983). Вводная динамическая океанография . Пергамон Пресс. ISBN 978-0080287287 .
^ Свердруп, Ху; Джонсон; Флеминг, Р.Х. (1942). Океаны: их физика, химия и общая биология . Нью-Йорк: Прентис-Холл. стр. МВт
^ Вырки, К. (1975). «Колебания динамической топографии Тихого океана» . Журнал физической океанографии . 5 (3): 450–459. Бибкод : 1975JPO.....5..450W . doi : 10.1175/1520-0485(1975)005<0450:fotdti>2.0.co;2 .
^ Хасунума, К.; Ёсида, К. (1978). «Расщепление субтропического круговорота в западной части северной части Тихого океана». Журнал океанографии . 34 (4): 160–172. Бибкод : 1978JOce...34..160H . дои : 10.1007/bf02108654 . S2CID 128611587 .
^ Jump up to: ^а ^б Рид, Дж.Л. (1997). «Об общей геострофической циркуляции Тихого океана: характер течений, трассеры и переносы». Прогресс в океанографии . 39 (4): 263–352. Бибкод : 1997Proce..39..263R . дои : 10.1016/s0079-6611(97)00012-8 .
^ Лебретон, Лоран; Ройер, Сара-Жанна; Пейтавин, Аксель; Стритман, Воутер Ян; Смединг-Зуурендонк, Ингеборг; Эггер, Матиас (01 сентября 2022 г.). «Промышленно развитые рыболовные страны в значительной степени способствуют загрязнению плавающим пластиком в субтропическом круговороте северной части Тихого океана» . Научные отчеты . 12 (1): 12666. Бибкод : 2022NatSR..1212666L . дои : 10.1038/s41598-022-16529-0 . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 9436981 . ПМИД 36050351 . В эту статью включен текст из этого источника, доступного по лицензии CC BY 4.0 .
^ См. соответствующие разделы ниже для получения конкретных ссылок, касающихся открытия и истории патча. Общий обзор представлен в Даутель, Сьюзен Л. (2007). «Транскоокеанский мусор: международные стратегии и стратегии США в отношении Великого тихоокеанского мусорного пятна». Журнал экологического права Университета Золотые Ворота . 3 (1): 181.
^ «Самая большая в мире коллекция океанского мусора в два раза больше Техаса» . США сегодня . Архивировано из оригинала 15 февраля 2020 года . Проверено 29 апреля 2018 г.
^ Филп, Ричард Б. (2013). Экосистемы и здоровье человека: токсикология и экологические опасности (3-е изд.). ЦРК Пресс. п. 116. ИСБН 978-1466567214 .
^ Альбек-Рипка, Ливия (22 марта 2018 г.). «Большое тихоокеанское мусорное пятно» раздувается, 87 000 000 000 тонн пластика и их количество продолжает расти» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Архивировано из оригинала 11 января 2020 года . Проверено 26 февраля 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б Фриас, Дж.; Нэш, Ройзин (2019). «Микропластик: поиск консенсуса по определению». Бюллетень о загрязнении морской среды . 138 . Эльзевир : 145–147. Бибкод : 2019MarPB.138..145F . doi : 10.1016/j.marpolbul.2018.11.022 . ISSN 0025-326X . ПМИД 30660255 . S2CID 58550075 . Лебретон, Л.; Слат, Б.; Феррари, Ф.; Сент-Роуз, Б.; Эйткен, Дж.; Мартхаус, Р.; Хаджбане, С.; Кунсоло, С.; Шварц, А. (22 марта 2018 г.). «Доказательства того, что Большое Тихоокеанское мусорное пятно быстро накапливает пластик» . Научные отчеты . 8 (1): 4666. Бибкод : 2018NatSR...8.4666L . doi : 10.1038/s41598-018-22939-w . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 5864935 . ПМИД 29568057 . S2CID 4093211 .
^ Эванс-Пью, Кристина (февраль 2017 г.). «Можем ли мы проложить путь к более чистым океанам?». Инженерия и технологии .
^ Мазер, Крис (2014). Взаимодействие суши, океана и людей: глобальная перспектива . ЦРК Пресс. стр. 147–48. ISBN 978-1482226393 .
^ «Большое тихоокеанское мусорное пятно: пластик превращает огромную территорию океана в экологический кошмар» . Санта-Барбара Ньюс-Пресс. Архивировано из оригинала 12 сентября 2015 года . Проверено 13 октября 2008 г.
^ Ловетт, Ричард А. (2 марта 2010 г.). «Огромное мусорное пятно обнаружено и в Атлантике» . Национальные географические новости . Национальное географическое общество . Архивировано из оригинала 5 марта 2010 года . Проверено 4 марта 2010 г.
^ Гилл, Виктория (24 февраля 2010 г.). «Пластиковый мусор портит Атлантический океан» . Би-би-си. Архивировано из оригинала 27 августа 2017 года . Проверено 16 марта 2010 г.

Дальнейшее чтение

Даннинг, Брайан (16 декабря 2008 г.). «Скептоид № 132: Саргассово море и Тихоокеанское мусорное пятно» . Скептоид .

Внешние ссылки

Океанские течения. Архивировано 20 января 2022 г. в Wayback Machine.

[1] Карл, Дэвид М. (1999). «Море перемен: биогеохимическая изменчивость субтропического круговорота северной части Тихого океана». Экосистемы . 2 (3). Спрингер: 181–214. Бибкод : 1999Экоши...2..181К . дои : 10.1007/s100219900068 . JSTOR 3658829 . S2CID 46309501 .

[:0-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Тэлли, Линн Д.; Пикард, Джордж Л.; Эмери, Уильям Дж.; Свифт, Джеймс Х. (2011). Описательная физическая океанография: Введение . Лондон: Академическая пресса. ISBN 978-0750645522 .

[3] Понд, С.; Пикард, Г.Л. (1983). Вводная динамическая океанография . Пергамон Пресс. ISBN 978-0080287287 .

[4] Свердруп, Ху; Джонсон; Флеминг, Р.Х. (1942). Океаны: их физика, химия и общая биология . Нью-Йорк: Прентис-Холл. стр. МВт

[5] Вырки, К. (1975). «Колебания динамической топографии Тихого океана» . Журнал физической океанографии . 5 (3): 450–459. Бибкод : 1975JPO.....5..450W . doi : 10.1175/1520-0485(1975)005<0450:fotdti>2.0.co;2 .

[6] Хасунума, К.; Ёсида, К. (1978). «Расщепление субтропического круговорота в западной части северной части Тихого океана». Журнал океанографии . 34 (4): 160–172. Бибкод : 1978JOce...34..160H . дои : 10.1007/bf02108654 . S2CID 128611587 .

[:1-7] Jump up to: ^а ^б Рид, Дж.Л. (1997). «Об общей геострофической циркуляции Тихого океана: характер течений, трассеры и переносы». Прогресс в океанографии . 39 (4): 263–352. Бибкод : 1997Proce..39..263R . дои : 10.1016/s0079-6611(97)00012-8 .

[Great_Pacific_garbage_patch_AutoW5-1-8] Лебретон, Лоран; Ройер, Сара-Жанна; Пейтавин, Аксель; Стритман, Воутер Ян; Смединг-Зуурендонк, Ингеборг; Эггер, Матиас (01 сентября 2022 г.). «Промышленно развитые рыболовные страны в значительной степени способствуют загрязнению плавающим пластиком в субтропическом круговороте северной части Тихого океана» . Научные отчеты . 12 (1): 12666. Бибкод : 2022NatSR..1212666L . дои : 10.1038/s41598-022-16529-0 . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 9436981 . ПМИД 36050351 . В эту статью включен текст из этого источника, доступного по лицензии CC BY 4.0 .

[9] См. соответствующие разделы ниже для получения конкретных ссылок, касающихся открытия и истории патча. Общий обзор представлен в Даутель, Сьюзен Л. (2007). «Транскоокеанский мусор: международные стратегии и стратегии США в отношении Великого тихоокеанского мусорного пятна». Журнал экологического права Университета Золотые Ворота . 3 (1): 181.

[10] «Самая большая в мире коллекция океанского мусора в два раза больше Техаса» . США сегодня . Архивировано из оригинала 15 февраля 2020 года . Проверено 29 апреля 2018 г.

[Great_Pacific_garbage_patch_:3-11] Филп, Ричард Б. (2013). Экосистемы и здоровье человека: токсикология и экологические опасности (3-е изд.). ЦРК Пресс. п. 116. ИСБН 978-1466567214 .

[12] Альбек-Рипка, Ливия (22 марта 2018 г.). «Большое тихоокеанское мусорное пятно» раздувается, 87 000 000 000 тонн пластика и их количество продолжает расти» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Архивировано из оригинала 11 января 2020 года . Проверено 26 февраля 2020 г.

[Great_Pacific_garbage_patch_Evidence-13] Jump up to: ^а ^б Фриас, Дж.; Нэш, Ройзин (2019). «Микропластик: поиск консенсуса по определению». Бюллетень о загрязнении морской среды . 138 . Эльзевир : 145–147. Бибкод : 2019MarPB.138..145F . doi : 10.1016/j.marpolbul.2018.11.022 . ISSN 0025-326X . ПМИД 30660255 . S2CID 58550075 . Лебретон, Л.; Слат, Б.; Феррари, Ф.; Сент-Роуз, Б.; Эйткен, Дж.; Мартхаус, Р.; Хаджбане, С.; Кунсоло, С.; Шварц, А. (22 марта 2018 г.). «Доказательства того, что Большое Тихоокеанское мусорное пятно быстро накапливает пластик» . Научные отчеты . 8 (1): 4666. Бибкод : 2018NatSR...8.4666L . doi : 10.1038/s41598-018-22939-w . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 5864935 . ПМИД 29568057 . S2CID 4093211 .

[14] Эванс-Пью, Кристина (февраль 2017 г.). «Можем ли мы проложить путь к более чистым океанам?». Инженерия и технологии .

[Great_Pacific_garbage_patch_:2-15] Мазер, Крис (2014). Взаимодействие суши, океана и людей: глобальная перспектива . ЦРК Пресс. стр. 147–48. ISBN 978-1482226393 .

[16] «Большое тихоокеанское мусорное пятно: пластик превращает огромную территорию океана в экологический кошмар» . Санта-Барбара Ньюс-Пресс. Архивировано из оригинала 12 сентября 2015 года . Проверено 13 октября 2008 г.

[17] Ловетт, Ричард А. (2 марта 2010 г.). «Огромное мусорное пятно обнаружено и в Атлантике» . Национальные географические новости . Национальное географическое общество . Архивировано из оригинала 5 марта 2010 года . Проверено 4 марта 2010 г.

[18] Гилл, Виктория (24 февраля 2010 г.). «Пластиковый мусор портит Атлантический океан» . Би-би-си. Архивировано из оригинала 27 августа 2017 года . Проверено 16 марта 2010 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]