Промежуточные воды Антарктики
Промежуточные воды Антарктики (AAIW) — это холодная относительно низкой солености, водная масса встречающаяся в основном на средних глубинах Южного океана . AAIW формируется на поверхности океана в зоне антарктической конвергенции или, чаще называемой зоной антарктического полярного фронта . Эта зона конвергенции обычно расположена между 50° и 60°ю.ш., следовательно, именно здесь формируется почти вся ААВВ.
Характеристики
[ редактировать ]AAIW представляет собой уникальную водную массу , поскольку это тонущая водная масса с умеренно низкой соленостью, в отличие от большинства тонущих водных масс с относительно высокой соленостью. Этот минимум солености, уникальный для AAIW, можно обнаружить по всему Южному океану на глубинах от 700 до 1200 метров. Типичные значения температуры для AAIW составляют 3-7°C, а соленость 34,2-34,4 psu при первоначальном формировании. Из-за вертикального перемешивания на средних глубинах Южного океана соленость медленно возрастает по мере продвижения на север. Типичная плотность воды AAIW составляет 1026,82 кг/м. 3 и 1027,43 кг/м 3 . [ 1 ] Толщина AAIW сильно варьируется между местом его формирования и самой северной частью.
Формирование
[ редактировать ]Образование ААВВ очень просто можно объяснить экмановским транспортным процессом, а также расхождением и сближением водных масс. Ветры над Антарктидой называются полярными восточными ветрами , когда ветры дуют с востока на запад. Это создает поверхностное течение против часовой стрелки у побережья Антарктиды, называемое Антарктическим прибрежным течением. Транспорт Экмана заставляет воду двигаться влево от поверхностного движения в Южном полушарии. Таким образом, это направленное на запад прибрежное течение в Антарктиде будет толкать воду в сторону Антарктиды. [ 2 ]
В то же время к северу от Антарктического прибрежного течения существует сильное течение, называемое Антарктическим циркумполярным течением (АКТ), созданное сильными западными ветрами в этом регионе и текущее по часовой стрелке вокруг Антарктиды. Опять же, транспорт Экмана будет толкать эту воду влево от поверхностного движения, то есть от Антарктиды. Поскольку вода недалеко от берега Антарктиды выталкивается в Антарктиду, она ведет в область антарктической дивергенции. Здесь апвеллинг Североатлантических глубоководных вод происходит (NADW). NADW холодный и довольно соленый. Как только NADW поднимается на поверхность, часть ее расходится в сторону Антарктиды, становится холоднее и снова опускается в виде придонных вод Антарктики . [ 2 ]
Вода NADW также расходится от Антарктиды, когда она поднимается вверх. Эта разошедшаяся вода движется на север (к экватору), и в то же время постоянные осадки (расположение вблизи полярных депрессий ~60°ю.ш.) вместе с притоком талой воды уменьшают соленость исходной НАДВ. Поскольку соленость NADW сильно изменилась и она по существу утратила все свои уникальные характеристики, присущие NADW, эти распространяющиеся на север поверхностные воды теперь называются поверхностными водами Антарктики (AASW). Кроме того, движение AASW на север привело к получению некоторого количества тепла из атмосферы, тем самым немного повысив температуру. [ 2 ] [ 3 ]
Когда эта вода достигает отметки между 50° и 60°ю.ш., она попадает в зону антарктической конвергенции . На данный момент субантарктические воды, которые характеризуются как гораздо более теплые, чем воды Антарктики, находятся к северу от Антарктического полярного фронта, а антарктические воды — к югу от Антарктического полярного фронта. Этот регион называют Антарктической зоной конвергенции/Антарктическим полярным фронтом из-за резких градиентов температуры и солености (особенно температуры) между антарктическими и субантарктическими водами. Это также регион сильного вертикального перемешивания. [ 2 ] [ 4 ] Важно отметить, что эта зона конвергенции возникает не просто потому, что субантарктические воды текут на юг, а ААСВ течет на север, а из-за конвергенции Экмана.
Как только распространяющиеся на север поверхностные воды Антарктики достигают зоны антарктической конвергенции, они начинают тонуть, поскольку они более плотны, чем субантарктические воды на севере, но менее плотны, чем антарктические воды на юге. Эту воду затем называют AAIW. Тонущий AAIW оказывается зажатым между субантарктической водой (вверху), которая намного теплее, но более соленой, и NADW (внизу), холодной и довольно соленой. [ 5 ] [ 6 ]
В течение многих лет вышеупомянутое формирование AAIW считалось единственным процессом формирования. Недавние исследования показали, что существуют некоторые свидетельства того, что некоторые воды субантарктического режима способны проникать через Субантарктический фронт (фронтальную область, отделяющую полярную фронтальную зону от Субантарктической зоны) и становиться доминирующим источником AAIW, а не AASW. Из-за сложности проведения наблюдений в этом весьма коварном районе исследования по теории смешения вод субантарктического режима все еще разрабатываются, но существует множество свидетельств ее включения в формирование AAIW. [ 7 ] [ 8 ] Важно отметить, что крупнейший источник образования AAIW находится к юго-западу от южной оконечности Южной Америки.
Протяженность территории и движение
[ редактировать ]Интересной характеристикой AAIW является то, насколько далеко он простирается на север. Минимумы солености, связанные с AAIW, можно увидеть в промежуточных водах (~ 1000 м) на севере до 20 ° с.ш., а следовые количества - до 60 ° с.ш. Это, безусловно, самая большая распространяющаяся промежуточная вода из всех промежуточных водных масс океана. Он продолжается на север, пока не встретит другие промежуточные водные массы (например, AIW ). [ 9 ] Движение AAIW преимущественно направлено на север из-за того, что объемный транспорт Экмана в основном направлен в этом направлении. Когда AAIW первоначально формируется, ACC может транспортировать AAIW во все океанские бассейны, поскольку ACC течет по часовой стрелке вокруг Антарктиды, не имея сухопутных границ.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Уоллес, Гэри Эрнст (2000). Системы Земли: процессы и проблемы. ISBN 0-521-47895-2 . стр. 170-180
- ^ Jump up to: а б с д Томчак, Матиас и Дж. Стюарт Годфри (2003). Региональная океанография: Введение 2-е изд. стр. 63-82, ISBN 81-7035-306-8
- ^ Редди, М. (2001). Описательная физическая океанография. стр.273-327 ISBN 90-5410-706-5
- ^ Редди, М. (2001). Описательная физическая океанография. стр.273-327 ISBN 90-5410-706-5
- ^ Национальный исследовательский совет (США). Специальный комитет по антарктической физической и химической океанографии (1988 г.). Физическая океанография и трассерная химия Южного океана. стр. 40-50
- ^ Фабио, Ф. и др. (2008). Эволюция климата Антарктики. стр. 86-92. ISBN 0-444-52847-4
- ^ Национальный исследовательский совет (США). Специальный комитет по антарктической физической и химической океанографии (1988 г.). Физическая океанография и трассерная химия Южного океана. стр. 40-50
- ^ Фабио, Ф. и др. (2008). Эволюция климата Антарктики. стр. 86-92. ISBN 0-444-52847-4
- ^ Талли, Л.Д., 1999. Некоторые аспекты переноса тепла в океане мелководными, промежуточными и глубокими опрокидывающими циркуляциями. В книге «Механизмы глобального изменения климата в тысячелетнем масштабе времени», Geophys. Мононуклеоз. Сер., 112, Американский геофизический союз, изд. Кларк, Уэбб и Кейгвин, 1–22.