Режим воды
Режим воды определяется как особый тип водной массы , которая почти однородна по вертикали. [ 1 ] Его вертикальная однородность обусловлена глубокой вертикальной конвекцией зимой. Первый термин для описания этого явления — вода с температурой 18° , которую использовал Валентин Уортингтон. [ 2 ] для описания изотермического слоя в северной части Саргассова моря, охлаждающегося каждую зиму до температуры около 18 °C. Затем Масузава [ 3 ] представил концепцию субтропического режима воды для описания толстого слоя с температурой 16–18 ° C в субтропическом круговороте на северо-западе северной части Тихого океана, на южной стороне расширения Куросио . Терминология «вода» была распространена Маккартни на мощный приповерхностный слой к северу от Субантарктического фронта. [ 4 ] который определил и нанес на карту свойства воды субантарктического режима (SAMW). После этого Маккартни и Тэлли [ 5 ] затем применил термин « вода субполярного режима» (SPMW) к толстым приповерхностным смешанным слоям в субполярном круговороте Северной Атлантики.
Формирование и эрозия
[ редактировать ]Воды разных режимов имеют разные механизмы формирования и эрозии. Вода субтропического режима (СТМВ) формируется преимущественно за счет субдукции , СПМВ формируется преимущественно за счет других процессов. SAMW возникает вследствие сочетания субдукции и других процессов. [ 6 ] Механизм эрозии СПМВ представляет собой сочетание турбулентного перемешивания и потока воздух-море. Механизмом эрозии СТМВ, вероятно, является поток воздух-море. Для эрозии SAMW основным фактором может быть турбулентное перемешивание. [ 7 ]
Географическое распространение
[ редактировать ]
Области формирования модных вод обычно характеризуются зимними смешанными слоями, которые являются относительно толстыми по сравнению с другими смешанными слоями в том же географическом регионе. Северная Атлантика, юго-восточная часть Индийского океана и океан в Тихом океане имеют самые толстые смешанные слои, поэтому эти толстые слои связаны с водой субполярного режима Северной Атлантики и водой субантарктического режима Южного океана. Сравнительно мощные перемешанные слои встречаются и на акваториях субтропического режима вблизи разделённых западных пограничных течений. [ 8 ]
Временная изменчивость
[ редактировать ]Одной из характерных особенностей модовых вод является то, что они стабильны по свойствам и местоположению, поэтому исследователи могут использовать набор данных за все десятилетия для картирования приблизительных свойств ядра. [ 9 ] Стабильность свойств связана с наибольшим пространственным и самым продолжительным ветром и воздействием плавучести . Это не означает, что свойства модовой воды не различаются. Эти изменения в этих приповерхностных водных массах по температуре, солености , плотности и толщине связаны с изменениями поверхностного воздействия, хотя в некоторых случаях связь еще не очевидна. Например, Шуга и Ханава. [ 10 ] По мере того, как с течением времени года вода меняется, она удаляется от площади пласта и иногда становится навсегда закупоренной.
Обнаружение
[ редактировать ]Чтобы обнаружить модовую воду, мы можем использовать минимальное значение вертикального градиента потенциальной плотности или, что то же самое, частоты Бранта-Вяйсяля . Поскольку температурные профили более распространены, а соленость и температура относительно однородны в модной воде, вертикальные градиенты температуры иногда используются вместо потенциальной завихренности или вертикального градиента потенциальной плотности для определения ядра модальной воды. Конкретных значений этих градиентов, позволяющих определить границы данного режима воды, не существует. [ 11 ]
Важность
[ редактировать ]Воды режима оказывают большое влияние на распределение питательных веществ, поскольку они предотвращают подъем глубоководных питательных веществ в эвфотическую зону . Более того, они будут управлять биологическим насосом , который играет важную роль в поглощении углекислого газа . В динамическом отношении водные режимы также контролируют потенциальную завихренность и бароклинность в субтропической части Северной Атлантики.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Герольд, Зидлер (2001). ОКЕАНСКАЯ ЦИРКУЛЯЦИЯ И КЛИМАТ . Академическая пресса. п. 373.
- ^ Уортингтон, Л.В. (май 1959 г.). «18-я вода Саргассова моря». Глубоководные исследования . 2 (2–4): 297–305. дои : 10.1016/0146-6313(58)90026-1 .
- ^ Джотаро, Масузава (1969). «Субтропический режим воды». Глубоководные исследования и океанографические обзоры . 5. 16 (5): 463–472. Бибкод : 1969DSRA...16..463M . дои : 10.1016/0011-7471(69)90034-5 .
- ^ Маккартни, MS (1979). «Субантарктический режим воды».
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Маккартни, Майкл С.; Тэлли, Линн Д. (1982). «Приполярный режим воды Северной Атлантического океана» . Журнал физической океанографии . 12 (11): 1169–1188. Бибкод : 1982JPO....12.1169M . doi : 10.1175/1520-0485(1982)012<1169:tsmwot>2.0.co;2 .
- ^ Ринтул, Стивен Р.; Англия, Мэтью Х. (2002). «Перенос Экмана доминирует над местными потоками воздух-море в обеспечении изменчивости воды субантарктического режима» . Журнал физической океанографии . 32 (5): 1308–1321. Бибкод : 2002JPO....32.1308R . doi : 10.1175/1520-0485(2002)032<1308:ETDLAS>2.0.CO;2 . ISSN 0022-3670 .
- ^ Троссман, Д.С.; Томпсон, Л.; Мекинг, С.; Уорнер, MJ (2012). «О формировании, вентиляции и эрозии режимных вод Северной Атлантики и Южного океанов» (PDF) . Журнал геофизических исследований: Океаны . 117 (С9): н/д. Бибкод : 2012JGRC..117.9026T . дои : 10.1029/2012JC008090 . hdl : 2027.42/94834 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Тэлли, Линн Д. (1999). «Некоторые аспекты переноса тепла в океане мелководными, средними и глубокими опрокидывающими циркуляциями». Механизмы глобального изменения климата в тысячелетних временных масштабах . Серия геофизических монографий. Том. 112. стр. 1–22. дои : 10.1029/GM112p0001 . ISBN 0-87590-095-Х . ISSN 0065-8448 .
- ^ Шредер, Э.Х.; Х. Стоммел; Д.В. Мензель; WH Сатклифф (1959). «Климатическая стабильность воды восемнадцати градусов на Бермудских островах». Дж. Геофиз. Рез . 64 (3): 363–366. Бибкод : 1959JGR....64..363S . дои : 10.1029/jz064i003p00363 .
- ^ Шуга, Т.; К. Ханава (1995). «Межгодовые изменения воды субтропического режима северной части Тихого океана в разрезе 137 ° в.д.» . Дж. Физ. Океаногр . 25 (5): 1012–1017. Бибкод : 1995JPO....25.1012S . doi : 10.1175/1520-0485(1995)025<1012:ivonps>2.0.co;2 .
- ^ Ханава, Кимио; Д.Тэлли, Линн (2001). «Глава 5.4 Режим вод». Циркуляция океана и климат – наблюдение и моделирование глобального океана . Международная геофизика. Том. 77. С. 373–386. дои : 10.1016/S0074-6142(01)80129-7 . ISBN 9780126413519 . ISSN 0074-6142 .