Низкоширотные западные пограничные течения

Низкоширотные западные пограничные течения (LLWBC) — это западные пограничные течения, расположенные между субтропическими круговоротами , в пределах 20° от экватора. Они важны для замыкания тропической циркуляции, вызванной экваториальным зональным потоком. ^{[ 1 ]} и облегчить межокеанский перенос между субтропическими круговоротами. Они возникают в областях отрицательной (положительной) завихренности напряжения ветра в южном (северном) полушарии и зарождаются в западной точке бифуркации Южного или Северного экваториального течения . Обычно они направлены к экватору (циклонические), в отличие от субтропических западных пограничных течений, которые имеют тенденцию быть направленными к полюсу (антициклонические). Некоторые хорошо известные примеры включают течение Минданао (MC) и Восточно-Африканское прибрежное течение (EACC).

LLWBC перевозят много массы, ^{[ 2 ]} и принести более прохладную, соленую и более плотную воду из субтропиков в теплые, менее соленые и менее плотные воды тропиков. Они подвержены изменениям интенсивности и направления в сезонных и многолетних временных масштабах из-за годовых колебаний широты экваториальных течений и Эль-Ниньо-Южного колебания .

LLWBC в Атлантике

Низкоширотные западные пограничные течения в Атлантике. Южно-экваториальное течение пересекает Атлантику на 10 градусе южной широты. Достигнув Бразилии, оно разделяется на две части: южная ветвь идет вдоль побережья Бразилии как Бразильское течение. Северная ветвь, или Северо-Бразильское течение, проходит вдоль побережья Северной Бразилии, мимо Гайаны, Суринама и Венесуэлы. Он останавливается прямо перед Карибским морем. Течение входит в Карибский бассейн как Юкатанское течение, идущее вдоль юга Карибского моря. — LLWBC в Атлантике: NBC = Северо-Бразильское течение, YC = Юкатанское течение. Другие течения: BC = Бразильское течение, SEC = Южно-экваториальное течение. Другие течения, такие как Северное экваториальное течение, для простоты исключены. На основе графиков Сен Гупта и др. ^{[ 1 ]}

LLWBC в Атлантике — это Северо-Бразильское течение (NBC). Хотя изначально он переносит довольно соленую воду, его соленость значительно меняется на протяжении всего пути из-за массового притока пресной воды из дельты Амазонки . Этот приток делает его жизненно важным для транспортировки более холодной и относительно пресной воды в Северную Атлантику. Большая часть воды температурой ниже 12 градусов, протекающей через Карибское море, переносится этим течением из Южной Атлантики. ^{[ 3 ]}

NBC . развивается как экваториальная ветвь Южного экваториального течения (SEC) и переносит 23–26 Зв морской воды ^{[ 1 ]} вдоль северного побережья Бразилии в сторону Венесуэлы со скоростью примерно 1 м/с. ^{[ 4 ]} Во время своего пути на север он питает как Северное экваториальное подводное течение (NEUC), так и Северное экваториальное противотечение (NECC) в серии ретрофлексий между 6° и 8° с.ш. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Рядом с Барбадосом оно питает Юкатанское (или Карибское) течение (YC), средний перенос которого составляет 30 Зв . ^{[ 1 ]}

LLWBC в Индийском океане

Низкоширотные западные пограничные течения в Индийском океане. К северу от Мадагаскара Южно-Экваториальное течение разделяется на Северо-Восточное и Юго-Восточное Мадагаскарские течения. Северо-Восточное Мадагаскарское течение впадает в Восточно-Африканское прибрежное течение. Восточноафриканское прибрежное течение переносит воду на север и питает Сомалийское течение, которое является частью муссонной системы и меняет направление с каждым муссоном. — LLWBC в Индийском океане: EACC = Восточноафриканское прибрежное течение. Другие течения: SC = Сомалийское течение, EIC = Восточно-Индийское (прибрежное) течение, SEC = Южно-экваториальное течение. Отметим, что в летний муссон SC и EIC направлены на юго-запад, а в зимний муссон — на северо-восток. Остальная часть системы муссонных течений исключена для простоты. MZC, питающий течение Агульяс, также не нарисован. На основе графиков Сен Гупта и др. ^{[ 1 ]}

EACC и Сомалийское течение (SC) являются основными LLWBC в Индийском океане . ^{[ 6 ]} Восточно -Индийское прибрежное течение (EIC) иногда называют LLWBC. ^{[ 7 ]}

Сравнительно пресная вода транспортируется с морского континента и Тихого океана через Индонезийский проток (ITF) в западную часть Индийского океана по SEC. Около Мадагаскара нижняя ветвь СПК разделяется на Северное (или Северо-Восточное) и Южное (или Юго-Восточное) Мадагаскарские течения (ЮМК). Затем Северо -Мадагаскарское течение (NMC) разделяется на Мозамбикское течение (MZC) и EACC. В зависимости от сезона EACC (с пиковым переносом около 19 Зв на 8° с.ш.) ^{[ 1 ]}) либо будет поступать в северный SC, либо сходиться с южным SC, образуя NECC , где он переносится обратно через Индийский океан. ^{[ 8 ]} Ретрофлексы от EACC образуют Южный круговорот и Большой водоворот . ^{[ 6 ]}

И КВС в Бенгальском заливе , и КА меняют направление. ^{[ 7 ]}^{[ 9 ]} в зависимости от муссона. В случае EIC при северо-восточном муссоне он направлен на юго-запад, а при юго-западном муссоне он направлен на северо-восток. СК следует аналогичной схеме.

LLWBC в Тихом океане

На этом изображении показано несколько низкоширотных западных пограничных течений в западной части Тихого океана. Внизу мы можем видеть Южно-Экваториальное течение, разделяющееся возле Австралии на Восточно-Австралийское течение и течение в заливе Папуа. Течение в заливе Папуа огибает юг Новой Гвинеи, а затем становится прибрежным подводным течением Новой Гвинеи и проходит через пролив Витязь. В северном полушарии северное экваториальное течение разделяется на течение Куросио и течение Минданао к востоку от Лусона. Течение Минданао движется к востоку от Лусона и Минданао. Он заканчивается водоворотом под названием «Вихрь Минданао» у входа в море Целебес. Здесь же заканчивается прибрежное подводное течение Новой Гвинеи. Вихрь Минданао питает индонезийский сток. — LLWBC в Тихом океане: NGCUC = прибрежное подводное течение Новой Гвинеи, MC = течение Минданао, GPC = течение залива Папуа. Другие течения и вихри: ME = Минданаоский вихрь, HE = Хальмахерский вихрь, NEC = Северное экваториальное течение, SEC = Южное экваториальное течение, ITF = Индонезийский сквозной поток, EAC = Восточно-Австралийское течение. На основе графиков Сен Гупта и др. ^{[ 1 ]}

Система LLWBC в Тихом океане представляет значительный интерес из-за неравномерной топографии. ^{[ 10 ]} тот факт, что вовлеченные течения модулируют количество тепла и массы, попадающих в теплый бассейн западной части Тихого океана , ^{[ 2 ]} и потому, что они помогают проветривать относительно глубокий тропический термоклин . ^{[ 2 ]} Кроме того, сближение двух LLWBC является источником ITF, единственной крупной точки утечки из океана в океан на планете. ^{[ 10 ]}

Южная из двух систем LLWBC начинается к северу от Большого Барьерного рифа , где нижняя часть Южно-Экваториального течения разделяется на Восточно-Австралийское течение и течение в заливе Папуа (GPC). GPC огибает южную оконечность Новой Гвинеи и становится Прибрежным подводным течением Новой Гвинеи (NGCU), которое обнаруживается на глубинах от 200 до 400 м и наиболее интенсивно во время юго-западного муссона, при этом перенос варьируется от 20 до 29 Зв . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 9 ]} NGCU проходит через Соломоново море и вдоль северного побережья Новой Гвинеи через проливы Витязь , Соломонов пролив или пролив Святого Георгия . ^{[ 2 ]} В море Целебеса NGCU встречается с MC. Водные массы перерабатываются через массивные водовороты и питают ИТФ (15 Зв ^{[ 1 ]}) и NECC.

Около Лусона более соленые субтропические воды Северного экваториального течения (NEC) разделяются на MC и течение Куросио (KC). МС, с транспортом 15 - 35 Св, ^{[ 1 ]} следует за Филиппинским архипелагом на юг, прежде чем встретиться с водами южного полушария.

Под MC находится подводное течение Минданао (MUC), которое, как считалось, было направлено к полюсу и располагалось точно под MC . ^{[ 10 ]} На самом деле то, что на самом деле происходит под термоклином, немного сложнее. В большом масштабе (>400 км) действительно существует более или менее постоянный MUC , направленный на север ; ^{[ 11 ]} однако в меньших масштабах наблюдается чередующаяся картина потоков в направлении полюса и экватора, движущихся зональными струями восточного направления, которые были обнаружены на 7 ° с.ш., 10 ° с.ш., 13 ° с.ш. и 18 ° с.ш. ^{[ 11 ]}

Прибрежное течение Новой Гвинеи (NGCC) также меняет направление. ^{[ 7 ]}^{[ 9 ]} с муссоном .

Смешивание в LLWBC

В отличие от субтропических западных пограничных течений , где изопикнальное перемешивание усиливается из-за напряжения сдвига , которое увеличивается по мере приближения к западной границе, а также внутреннего разрушения волн , картина перемешивания в LLWBC менее ясна. Недавние эксперименты ^{[ 12 ]} показали, что в Вихре Минданао (ME) перемешивание относительно меньше, чем в субтропическом западном пограничном течении . Это может свидетельствовать о LLWBC в целом; однако предыдущие исследования ^{[ 13 ]} предложил обратное.

Изменение климата

Как и в случае с другими западными пограничными течениями, количество массы, переносимой LLWBC, в будущем изменится. Это будет обусловлено изменениями в масштабе бассейна в поле ветра или глубокой циркуляции на протяжении десятилетий. ^{[ 1 ]} Транспорт по МЦ и НБК может ослабнуть на 2,3–5,6 Св и от –1,7 до –4,7 Св соответственно. ^{[ 1 ]} а перенос по ГПК и НГКУ может усилиться на 0,6–2,8 Св и 1,9–4,9 Св соответственно. ^{[ 1 ]} Модели также показывают, что, хотя течения в южной части Индийского океана могут значительно ослабнуть, сила EACC, похоже, вряд ли существенно изменится. ^{[ 1 ]}

Такие климатические изменения в циркуляции в настоящее время признаются дополнительным фактором стресса для морских экосистем. ^{[ 14 ]} Для укрепления LLWBC, таких как GPC, поскольку они противостоят скорости изменения климата (которая направлена к полюсам), распространение личинок в более подходящие с точки зрения термической точки зрения места может быть более трудным. ^{[ 14 ]} Для ослабленных LLWBC, таких как MC, такое перемещение может быть облегчено.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н Сен Гупта, Алекс; Стеллема, Аннетт; Понтес, Габриэль М.; Таскетто, Андреа С .; Вержес, Адриана; Росси, Винсент (5 мая 2021 г.). «Будущие изменения западных пограничных течений в верхних слоях океана в двух поколениях климатических моделей» . Научные отчеты . 11 (1): 9538. doi : 10.1038/s41598-021-88934-w . ISSN 2045-2322 . ПМК 8099859 . ПМИД 33953259 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Ху, Дуньсинь; Цай, Вэньцзюй; Гупта, Алекс Сен; Гордон, Арнольд Л.; Чэнь, Чжаохуэй; Ху, Ван, Гоцзянь (июнь 2015 г.). 522 пограничные течения и их роль в климате» 7556 ( «Западные тихоокеанские ) : 299–308 . 10.1038 nature14504 ISSN 1476-4687 . PMID 26085269 /
^ Шмитц, Уильям Дж.; Ричардсон, Филип Л. (1 января 1991 г.). «Об истоках Флоридского течения» . Глубоководные исследования. Часть A. Статьи океанографических исследований . 38 : S379–S409. дои : 10.1016/S0198-0149(12)80018-5 . ISSN 0198-0149 .
^ Престес, Юрий О.; Силва, Алекс Кошта да; Жандель, Катрин (15 мая 2018 г.). «Водные линзы Амазонки и влияние Северо-Бразильского течения на континентальный шельф» . Исследования континентального шельфа . 160 : 36–48. дои : 10.1016/j.csr.2018.04.002 . ISSN 0278-4343 .
^ Сильвейра, Ильсон, Калифорния, да; Миранда, Луис Б. де; Браун, Венделл С. (1994). «О происхождении Северо-Бразильского течения» . Журнал геофизических исследований: Океаны . 99 (С11): 22501–22512. дои : 10.1029/94JC01776 . ISSN 2156-2202 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Акуэтеви, CQC; Вирт, А. (26 июня 2015 г.). «Динамика турбулентных западно-пограничных течений на низких широтах в модели мелководья» . Наука об океане . 11 (3): 471–481. дои : 10.5194/os-11-471-2015 . ISSN 1812-0784 . S2CID 55519997 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Ануталия, Арачапорн (2019). Изменчивость пограничных течений в низкоширотных регионах: северная часть Индийского океана и южная часть Тихого океана (Диссертация). Калифорнийский университет в Сан-Диего.
^ Своллоу, Джон К.; Шотт, Фридрих; Фье, Мишель (1991). «Структура и транспорт Восточно-Африканского прибрежного течения» . Журнал геофизических исследований: Океаны . 96 (С12): 22245–22257. дои : 10.1029/91JC01942 . ISSN 2156-2202 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Крессвелл, Г. (2000). «Прибрежные течения северной Папуа-Новой Гвинеи и отток реки Сепик». Морские и пресноводные исследования . 51 (6): 553. дои : 10.1071/MF99135 . S2CID 129519351 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Лукас, Роджер; Ямагата, Тосио; МакКрири, Джулиан П. (1996). «Тихоокеанские низкоширотные западные пограничные течения и индонезийский сток» . Журнал геофизических исследований: Океаны . 101 (С5): 12209–12216. дои : 10.1029/96JC01204 . ISSN 2156-2202 .
^ Jump up to: ^а ^б Цю, Бо; Чен, Шуймин; Рудник, Дэниел Л. (2015). Новая парадигма для низкоширотной системы западных пограничных течений субтермоклина северной части Тихого океана . CiteSeerX 10.1.1.706.776 .
^ Лю, Чжию; Лянь, Цян; Чжан, Фантао; Ван, Лей; Ли, Минмин; Бай, Сяолинь; Ван, Цзянин; Ван, Фань (2017). «Слабое перемешивание термоклинов в низкоширотной системе западных граничных течений северной части Тихого океана» . Письма о геофизических исследованиях . 44 (20): 10, 530–10, 539. doi : 10.1002/2017GL075210 . ISSN 1944-8007 .
^ Ли, Юаньлун; Ван, Фань (01 июня 2012 г.). «Распространение и изменение солености тропических вод северной части Тихого океана в Филиппинском море» . Журнал океанографии . 68 (3): 439–452. дои : 10.1007/s10872-012-0110-3 . ISSN 1573-868X . S2CID 55528853 .
^ Jump up to: ^а ^б Геннип, Саймон Дж. Ван; Попова Екатерина Евгеньевна; Юл, Эндрю; Пецл, Гретта Т.; Хобдей, Алистер Дж.; Сорт, Каскад Дж.Б. (2017). «Плыть по течению: роль циркуляции океана в глобальных морских экосистемах в условиях меняющегося климата» . Биология глобальных изменений . 23 (7): 2602–2617. дои : 10.1111/gcb.13586 . ISSN 1365-2486 . ПМИД 27935174 . S2CID 24455659 .

[:2-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н Сен Гупта, Алекс; Стеллема, Аннетт; Понтес, Габриэль М.; Таскетто, Андреа С .; Вержес, Адриана; Росси, Винсент (5 мая 2021 г.). «Будущие изменения западных пограничных течений в верхних слоях океана в двух поколениях климатических моделей» . Научные отчеты . 11 (1): 9538. doi : 10.1038/s41598-021-88934-w . ISSN 2045-2322 . ПМК 8099859 . ПМИД 33953259 .

[:4-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Ху, Дуньсинь; Цай, Вэньцзюй; Гупта, Алекс Сен; Гордон, Арнольд Л.; Чэнь, Чжаохуэй; Ху, Ван, Гоцзянь (июнь 2015 г.). 522 пограничные течения и их роль в климате» 7556 ( «Западные тихоокеанские ) : 299–308 . 10.1038 nature14504 ISSN 1476-4687 . PMID 26085269 /

[3] Шмитц, Уильям Дж.; Ричардсон, Филип Л. (1 января 1991 г.). «Об истоках Флоридского течения» . Глубоководные исследования. Часть A. Статьи океанографических исследований . 38 : S379–S409. дои : 10.1016/S0198-0149(12)80018-5 . ISSN 0198-0149 .

[4] Престес, Юрий О.; Силва, Алекс Кошта да; Жандель, Катрин (15 мая 2018 г.). «Водные линзы Амазонки и влияние Северо-Бразильского течения на континентальный шельф» . Исследования континентального шельфа . 160 : 36–48. дои : 10.1016/j.csr.2018.04.002 . ISSN 0278-4343 .

[5] Сильвейра, Ильсон, Калифорния, да; Миранда, Луис Б. де; Браун, Венделл С. (1994). «О происхождении Северо-Бразильского течения» . Журнал геофизических исследований: Океаны . 99 (С11): 22501–22512. дои : 10.1029/94JC01776 . ISSN 2156-2202 .

[:8-6] Jump up to: ^а ^б ^с Акуэтеви, CQC; Вирт, А. (26 июня 2015 г.). «Динамика турбулентных западно-пограничных течений на низких широтах в модели мелководья» . Наука об океане . 11 (3): 471–481. дои : 10.5194/os-11-471-2015 . ISSN 1812-0784 . S2CID 55519997 .

[:7-7] Jump up to: ^а ^б ^с Ануталия, Арачапорн (2019). Изменчивость пограничных течений в низкоширотных регионах: северная часть Индийского океана и южная часть Тихого океана (Диссертация). Калифорнийский университет в Сан-Диего.

[8] Своллоу, Джон К.; Шотт, Фридрих; Фье, Мишель (1991). «Структура и транспорт Восточно-Африканского прибрежного течения» . Журнал геофизических исследований: Океаны . 96 (С12): 22245–22257. дои : 10.1029/91JC01942 . ISSN 2156-2202 .

[:0-9] Jump up to: ^а ^б ^с Крессвелл, Г. (2000). «Прибрежные течения северной Папуа-Новой Гвинеи и отток реки Сепик». Морские и пресноводные исследования . 51 (6): 553. дои : 10.1071/MF99135 . S2CID 129519351 .

[:1-10] Jump up to: ^а ^б ^с Лукас, Роджер; Ямагата, Тосио; МакКрири, Джулиан П. (1996). «Тихоокеанские низкоширотные западные пограничные течения и индонезийский сток» . Журнал геофизических исследований: Океаны . 101 (С5): 12209–12216. дои : 10.1029/96JC01204 . ISSN 2156-2202 .

[:3-11] Jump up to: ^а ^б Цю, Бо; Чен, Шуймин; Рудник, Дэниел Л. (2015). Новая парадигма для низкоширотной системы западных пограничных течений субтермоклина северной части Тихого океана . CiteSeerX 10.1.1.706.776 .

[:6-12] Лю, Чжию; Лянь, Цян; Чжан, Фантао; Ван, Лей; Ли, Минмин; Бай, Сяолинь; Ван, Цзянин; Ван, Фань (2017). «Слабое перемешивание термоклинов в низкоширотной системе западных граничных течений северной части Тихого океана» . Письма о геофизических исследованиях . 44 (20): 10, 530–10, 539. doi : 10.1002/2017GL075210 . ISSN 1944-8007 .

[:5-13] Ли, Юаньлун; Ван, Фань (01 июня 2012 г.). «Распространение и изменение солености тропических вод северной части Тихого океана в Филиппинском море» . Журнал океанографии . 68 (3): 439–452. дои : 10.1007/s10872-012-0110-3 . ISSN 1573-868X . S2CID 55528853 .

[:9-14] Jump up to: ^а ^б Геннип, Саймон Дж. Ван; Попова Екатерина Евгеньевна; Юл, Эндрю; Пецл, Гретта Т.; Хобдей, Алистер Дж.; Сорт, Каскад Дж.Б. (2017). «Плыть по течению: роль циркуляции океана в глобальных морских экосистемах в условиях меняющегося климата» . Биология глобальных изменений . 23 (7): 2602–2617. дои : 10.1111/gcb.13586 . ISSN 1365-2486 . ПМИД 27935174 . S2CID 24455659 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]