Это поли
Полынья — ( / p ə ˈ l ɪ n j ə / ) это участок открытой воды, окруженный морским льдом . [1] В настоящее время он используется как географический термин для обозначения области незамерзшей морской воды внутри прилегающего пакового льда или припая . Это заимствованное слово из русского полынья ( Русское произношение: [pəɫɨˈnʲja] ), которое относится к естественной полынье и было принято в 19 веке полярными исследователями для описания судоходных участков моря. [2] [3]
Существует два основных типа полыней: прибрежные полыньи, которые можно встретить круглый год вблизи антарктического и арктического побережья и в основном создаются сильными ветрами, отталкивающими лед от побережья, и срединно-морские или открыто-океанические полыньи, которые более спорадически можно встретить посреди пакового льда в определенных местах, особенно вокруг Антарктиды. Эти места обычно обусловлены определенной динамикой океана.
Одна из самых известных срединно-морских полыньей — Полынья Уэдделла , также известная как Полынья Мод Райз. [4] который встречается в море Лазарева над подводной горой Мод Райз. Впервые он был замечен в сентябре 1973 года и сохранялся в течение нескольких зим (1974–1976 годов), а недавно повторился в сентябре 2017 года. [5]
Формирование
[ редактировать ]Прибрежные полыньи формируются в результате двух основных процессов:
- Явная тепловая полынья обусловлена термодинамически и обычно возникает, когда апвеллинг теплой воды удерживает температуру поверхностной воды на уровне точки замерзания или выше нее . Это снижает выработку льда и может полностью остановить его.
- Полынья скрытого тепла образуется под действием стоковых ветров , которые отгоняют лед от фиксированной границы, такой как береговая линия , припай или ледяной мост . однолетнего пакового льда Полынья образуется первоначально при оттеснении от берега, в результате чего остается участок открытой воды, в пределах которого образуется новый лед. Этот новый лед затем также перемещается с подветренной стороны к однолетнему паковому льду. Когда он достигает пакового льда, новый лед консолидируется на паковом льду. Этот процесс продолжается с течением времени. Таким образом, полыньи скрытого тепла являются основным источником образования морского льда в Антарктике. [6]
Полыньи скрытого тепла представляют собой регионы с высоким содержанием льда и, следовательно, являются возможными местами образования плотной воды в обоих полярных регионах . большого количества Высокие темпы образования льда в пределах этих полыней приводят к сбросу рассола в поверхностные воды; эта соленая вода затем тонет. Остается открытым вопрос, могут ли полыньи Арктики производить достаточно плотную воду, чтобы сформировать основную часть плотной воды, необходимой для обеспечения термохалинной циркуляции .
Срединно-морские полыньи образуются при возникновении особых атмосферных условий над заранее подготовленными океанографическими областями. Такие атмосферные условия должны благоприятствовать дрейфу льда в противоположных направлениях и вскрытию ледяного покрова. Полярные циклоны являются типичным атмосферным триггером возникновения полыней в середине моря, поскольку циклонические ветры отталкивают лед в противоположных направлениях от центра циклона. [7] Также для создания срединно-морской полыньи идеально подходят холодные фронты, где встречаются два противоположных по направлению течения.
Донные воды Антарктики (AABW)
[ редактировать ]Донные воды Антарктики — это плотная вода с высокой соленостью, которая существует в абиссальном слое Южного океана . Он играет важную роль в глобальной опрокидывающей циркуляции. [8] Прибрежные полыньи (полыньи скрытого тепла) являются источником ААДВ, поскольку отброс рассолов при образовании морского льда на этих полыньях увеличивает соленость морской воды, которая затем опускается на дно океана в виде ААДВ. [9] [10] Антарктические полыньи образуются, когда ледяные массы расходятся от побережья и удаляются по направлению ветра, создавая открытую область морской воды, которая впоследствии замерзает с отторжением рассола, образуя еще одну массу льда. [11]
Экология
[ редактировать ]Некоторые полыньи, такие как Полынья Северной Воды между Канадой и Гренландией , возникают сезонно, в одно и то же время и в одном и том же месте каждый год. Поскольку животные способны адаптировать свою жизненную стратегию к этой закономерности, эти типы полыней имеют особое экологическое исследовательское значение. Зимой здесь остаются морские млекопитающие, такие как моржи , нарвалы и белухи , которые не мигрируют на юг. Известно, что белые медведи способны плавать по открытым водам полыньи на расстояние до 65 километров (35 морских миль). [12]
Полынья цветет
[ редактировать ]Наличие открытой воды на территории, покрытой льдом, может привести к локализованному цветению морских водорослей , также известному как цветение полыньи. [13] Хотя водорослевые сообщества часто встречаются подо льдом , о чем свидетельствуют ледяные водоросли , скорость роста фитопланктона существенно выше в открытой воде полыньи. [14] Основными факторами цветения полыньи являются солнечный свет и питательные вещества. В частности, отсутствие морского льда позволяет свету, необходимому компоненту фотосинтеза , проникать глубже в воду и обеспечивать повышенный рост фитопланктона по сравнению с окружающими водами, покрытыми льдом. [13] Кроме того, образование полыньи обычно связано с апвеллингом — процессом, который переносит богатую питательными веществами воду со дна океана на поверхность. [15] Этот приток питательных веществ в сочетании с повышенным уровнем освещенности часто приводит к цветению полыньи. [13]
Биологическое производство
[ редактировать ]
В целом полыньи, как правило, более биологически продуктивны, поскольку содержат больше фитопланктона, чем окружающая вода. [16] Таким образом, из-за роли первичных производителей как основы морской пищевой сети , полыньи являются важнейшим источником пищи для различных организмов, таких как рыбы, птицы и морские млекопитающие. [16] Ниже перечислены несколько примеров важности полыней для полярных сообществ.
- Повышенная смертность тюленей наблюдалась в годы, когда полынья моря Росса не открывалась. [13]
- В восточной Антарктиде 91% колоний пингвинов Адели связаны с прибрежной полыньей, где размер полыньи часто коррелирует с размером колонии. [16]
- Наличие полыней в проливе Мак-Мердо обеспечивает свободную ото льда территорию, где пингвины могут кормиться, что напрямую влияет на выживание колонии пингвинов на мысе Ройдс . [17]
- Нисходящий перенос углерода (в виде морского снега ) с поверхности на морское дно, связанный с цветением полыньи, обеспечивает питательные вещества, необходимые для поддержания богатых донных сообществ. [18]
Человеческая зависимость
[ редактировать ]Полыньи также поддерживали человеческое население на протяжении всей истории. Например, Полынья Северной Воды , крупнейшая и наиболее биологически продуктивная арктическая полынья, служит важнейшим источником пищи в бесплодном регионе, обеспечивая существование высокоширотных человеческих сообществ в этом регионе на протяжении тысячелетий. [19] Возможно, он послужил трамплином для первых поселенцев Гренландии, когда они пересекали территорию современной северной Канады 4500 лет назад. [19] Есть также признаки того, что Полынья Северной Воды на протяжении всей истории помогала Туле , инуитам , норвежцам и западным исследователям. [19] Сегодня полынья Северной Воды обеспечивает существование самого северного города Гренландии Каанаака . [20]
Арктическая навигация
[ редактировать ]Когда подводные лодки ВМС США совершали экспедиции на Северный полюс в 1950-х и 1960-х годах, существовала серьезная обеспокоенность по поводу всплытия через толстый паковый лед Северного Ледовитого океана. В 1962 году и USS Skate , и USS Seadragon всплыли на поверхность в одной и той же большой полынье недалеко от Северного полюса во время первой полярной встречи Атлантического и Тихоокеанского флотов США . [21]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ У. Дж. Стрингер и Дж. Э. Гроувс. 1991. Распространенность полыней в Беринговом и Чукотском морях.
- ^ Шерард Осборн, Питер Уэллс и А. Петерманн. 1866. Труды Королевского географического общества Австралии , том 12, № 2, 1867–1868, стр. 92–113. Об исследовании северной полярной области.
- ^ Полынья , Словарь Мерриам Вебстер
- ^ Фрэнсис, Диана; Эйрс, Клэр; Куэста, Хуан; Холланд, Дэвид (2019). «Полярные циклоны как причина повторного появления полыньи Мод Райз австралийской зимой 2017 года» . Журнал геофизических исследований: Атмосфера . 124 (10): 5251–5267. Бибкод : 2019JGRD..124.5251F . дои : 10.1029/2019JD030618 . ISSN 2169-8996 . S2CID 149497432 .
- ^ Полынья Уэдделла , НАСА, 1999 г.
- ^ Скогсет, Р.; Хауган, премьер-министр; Хаарпайнтнер, Дж. (1 октября 2004 г.). «Производство льда и рассола в Сторфьордене по результатам четырех зим спутниковых и натурных наблюдений и моделирования». Журнал геофизических исследований: Океаны . 109 (С10): C10008. Бибкод : 2004JGRC..10910008S . дои : 10.1029/2004jc002384 . ISSN 2156-2202 .
- ^ Фрэнсис, Диана; Эйрс, Клэр; Куэста, Хуан; Холланд, Дэвид (24 апреля 2019 г.). «Полярные циклоны как причина повторного появления полыньи Мод Райз австралийской зимой 2017 года» (PDF) . Журнал геофизических исследований: Атмосфера . 124 (10): 5251–5267. Бибкод : 2019JGRD..124.5251F . дои : 10.1029/2019JD030618 . S2CID 149497432 .
- ^ Джонсон, Грегори К. (1 мая 2008 г.). «Количественная оценка объемов придонных вод Антарктики и глубоководных вод Северной Атлантики» . Журнал геофизических исследований: Океаны . 113 (С5): C05027. Бибкод : 2008JGRC..113.5027J . дои : 10.1029/2007jc004477 . ISSN 2156-2202 .
- ^ Тамура, Такеши; Осима, Кей И.; Нихаши, Сохи (1 апреля 2008 г.). «Картирование образования морского льда в прибрежных полыньях Антарктики» . Письма о геофизических исследованиях . 35 (7): L07606. Бибкод : 2008GeoRL..35.7606T . дои : 10.1029/2007gl032903 . ISSN 1944-8007 . S2CID 128716199 .
- ^ Осима, Кей И.; Фукамати, Ясуси; Уильямс, Гай Д.; Нихаши, Сохи; Роке, Фабьен; Китаде, Юджиро; Тамура, Такеши; Хирано, Дайсуке; Эрраис-Боррегеро, Лаура (2013). «Производство антарктических придонных вод в результате интенсивного образования морского льда в полынье мыса Дарнли». Природа Геонауки . 6 (3): 235–240. Бибкод : 2013NatGe...6..235O . дои : 10.1038/ngeo1738 .
- ^ Осима, Кей И.; Фукамати, Ясуси; Уильямс, Гай Д.; Нихаши, Сохи; Роке, Фабьен; Китаде, Юджиро; Тамура, Такеши; Хирано, Дайсуке; Эрраис-Боррегеро, Лаура (2013). «Производство антарктических придонных вод в результате интенсивного образования морского льда в полынье мыса Дарнли». Природа Геонауки . 6 (3): 235–240. Бибкод : 2013NatGe...6..235O . дои : 10.1038/ngeo1738 .
- ^ К. Майкл Хоган. 2008 г Белый медведь, .: Ursus maritimus , Globaltwitcher.com, изд. Н. Стромберг. Архивировано 24 декабря 2008 г. в Wayback Machine.
- ^ Jump up to: а б с д Системы данных наук о Земле, НАСА (15 марта 1995 г.). «Земляданные» . Данные о Земле . Проверено 06 октября 2022 г.
- ^ Трамбле, Ж.-Э.; Смит, Висконсин (01 января 2007 г.). Смит, Висконсин; Барбер, Д.Г. (ред.). «Глава 8. Первичная продукция и динамика питательных веществ в полыньях» . Серия Elsevier Oceanography . Полынья: Окна в мир. 74 . Эльзевир: 239–269. дои : 10.1016/S0422-9894(06)74008-9 . ISBN 9780444529527 . Проверено 06 октября 2022 г.
- ^ Йена, Бабула; Нараяна Пиллаи, Анилкумар (11 декабря 2019 г.). «Спутниковые наблюдения за новым цветением фитопланктона в полынье Мод Райз, Южный океан» . Дискуссии о криосфере . дои : 10.5194/tc-2019-282 . S2CID 210145931 . Опубликовано как два : 10.5194/tc-14-1385-2020
- ^ Jump up to: а б с Арриго, Кевин Р. (2003). «Динамика фитопланктона в 37 системах антарктических прибрежных полынь» . Журнал геофизических исследований . 108 (C8): 3271. Бибкод : 2003JGRC..108.3271A . дои : 10.1029/2002JC001739 . ISSN 0148-0227 .
- ^ «Пингвины в высоких широтах» . НЗЕТК. 12 июня 2014 г.
- ^ Лабрусс, Сара; Уильямс, Гай; Тамура, Такеши; Бестли, Софи; Салле, Жан-Батист; Фрейзер, Александр Д.; Самнер, Майкл; Роке, Фабьен; Хира, Карин; Пикард, Батист; Гине, Кристоф; Харкорт, Роберт; МакМахон, Клайв; Хинделл, Марк А.; Шаррассен, Жан-Бенуа (16 февраля 2018 г.). «Прибрежные полыньи: зимние оазисы для молодых южных морских слонов в Восточной Антарктиде» . Научные отчеты . 8 (1): 3183. Бибкод : 2018NatSR...8.3183L . дои : 10.1038/s41598-018-21388-9 . ISSN 2045-2322 . ПМК 5816617 . ПМИД 29453356 .
- ^ Jump up to: а б с Хаструп, Кирстен; Мосбеч, Андерс; Грённов, Бьярне (01 марта 2018 г.). «Представляем Северную воду: истории исследований, динамики льда, живых ресурсов и человеческих поселений в регионе Туле» . Амбио . 47 (Приложение 2): 162–174. Бибкод : 2018Ambio..47S.162H . дои : 10.1007/s13280-018-1030-2 . ISSN 0044-7447 . ПМЦ 5963564 . ПМИД 29516442 .
- ^ «Каанаак» . Посетите Гренландию . Проверено 06 октября 2022 г.
- ^ Сказки о подводнике времен холодной войны Дэна Саммитта, 2004.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Полярные циклоны стали причиной повторного появления полыньи Мод Райз южной зимой 2017 г. (СЕЙЧАС) на agupubs.onlinelibrary.wiley.com (Ошибка: неизвестный URL-адрес архива) (архивировано 24 апреля 2019 г.)
- Международное исследование полыньи Северной воды (СЕЙЧАС) в Wayback Machine (архивировано 11 февраля 2009 г.)
- Полынья к северу от Аляски в Земной обсерватории НАСА
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| Другой | |
