Иглы для утечки

Утечка Агульяс — это приток аномально теплой и соленой воды из Индийского океана в Южную Атлантику из-за ограниченной широтной протяженности африканского континента по сравнению с южным продолжением субтропического суперкруговорота в Индийском океане. ^{[ 1 ]} Этот процесс происходит во время ретрофлексии течения Агульяс за счет сброса антициклонических колец Агульяс , циклонических вихрей и прямого притока. Утечка способствует Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC), питая ее верхнюю часть, что имеет прямые климатические последствия . ^{[ 2 ]}

Путь

Течение Агульяс несет около 70 Зв на юг, к 32°ю.ш. ^{[ 1 ]} Когда течение проходит южноафриканскую оконечность, оно меняет направление и возвращается в Индийский океан. Однако часть его (около 2-15 Св) просачивается в Южную Атлантику. ^{[ 6 ]} Утечка в основном вызвана большими антициклоническими вихрями, возникающими в результате ретрофлексии. ^{[ 7 ]} Этот процесс также вызван циклоническими вихрями, образующимися при отрыве основного течения от континентального шельфа. ^{[ 8 ]} и нити накаливания отрываются прямо от основного тока. ^{[ 9 ]}

Достигнув Атлантики, утечка попадает в мыс Котел и большая часть утечки распространяется дальше на северо-запад через Бенгельское течение , Южно-Экваториальное течение и, наконец, пересекает экватор вместе с Северо-Бразильским течением . ^{[ 10 ]} Затем оно соединяется с Петлевым течением и Гольфстримом . Часть утечки связана с расширением Индийско-Атлантического суперкруговорота до Тихого океана.

Небольшая его часть следует по « маршруту холодной воды », совершая петлю вдоль Антарктического циркумполярного течения и входя в Атлантику через пролив Дрейка . ^{[ 3 ]}

Динамика утечки

Течение Агульяс представляет собой западное пограничное течение , которое в первую очередь обусловлено положительной завихренностью ветра . Наличие африканского континента позволяет течению двигаться на юг. За мысом Игольный дальнейшее распространение на юг больше не поддерживается западной границей. Обладая большой инерцией , течение достигает широты максимального западного направления (40 ° ю.ш.), связанной с нейтральным ветровым напряжением, и возвращается обратно в Индийский океан (ретрофлексия Агульяса). Без достаточной инерции он поворачивает на запад и впадает в Атлантический океан. ^{[ 11 ]}^{[ 1 ]}

Вариативность утечки

Сила инерции, направленной на юг, и положение Субтропического фронта (STF) являются ключевыми факторами в возникновении утечки Агульяс. Оба они в первую очередь контролируются силой и характером ветрового поля над Индийским океаном.

Если STF двинется на юг, разрыв между Южной Африкой и западными странами станет больше. Таким образом, току требуется больше инерции для отражения, и происходит большая утечка.
Если поле ветра слабее, сила течения Агульяс уменьшается. Это приводит к меньшему инерционному перерегулированию, что приводит к более сильной утечке.

Образование колец Агульяса также является важной причиной утечки. Это зависит от нестабильностей , топографии и мезомасштабной нелинейной динамики. ^{[ 1 ]}^{[ 12 ]}^{[ 13 ]}

Палеоклимат

Силу и местоположение течения Агульяс, а также утечку можно реконструировать на основе палеоокеанографических данных, таких как происхождение отложений (наличие планктонных видов фораминифер Globorotalia menardii , ^{[ 14 ]} изотопное соотношение ( 87Sr/86Sr ) в глубоководных кернах океана, ^{[ 15 ]} обилие фауны Агульяса ^{[ 4 ]}).

Палеоклиматические наблюдения позволяют реконструировать утечку на срок до 1 350 000 лет (середина плейстоцена ). Показано, что утечка была более интенсивной в межледниковые периоды . ^{[ 4 ]}^{[ 14 ]}^{[ 16 ]} Эти периоды характеризуются смещением Субтропического фронта к югу, связанным с более сильными утечками.

Палеоклиматические данные свидетельствуют о том, что сила утечки положительно коррелирует с температурой поверхности моря. ^{[ 4 ]}^{[ 14 ]} что выше в межледниковье. Более того, было показано, что сила утечки связана с прочностью AMOC. ^{[ 4 ]}

Изменение климата

Имеются данные, указывающие на то, что антропогенное изменение климата вызывает расширение субтропического круговорота Индийского океана на юг, что приводит к смещению западных ветров на юг. При этом существенной тенденции в величине завихренности ветра не наблюдается. В результате широта нулевой завихренности мигрирует к югу и утечка усиливается. ^{[ 17 ]}

Более того, в Юго-Восточной Атлантике произошло увеличение кинетической энергии вихрей , связанное с образованием большего количества вихрей и колец, что привело к более сильным утечкам. ^{[ 18 ]}

Последствия АМОК

Утечка Агульяс потенциально может сыграть роль в глобальном климате из-за ее воздействия на силу AMOC .

Утечка может изменить AMOC посредством:

сила плавучести ,
изменения ветрового давления,
планетарные волновые возмущения. ^{[ 4 ]}

Утечка приносит относительно теплую и соленую воду в Атлантический бассейн, что оказывает на плотность два противоположных эффекта. В районе южной оконечности Африки преобладающее влияние оказывает поступление тепла, что приводит к отрицательной аномалии плотности. Дальнейшее распространение на север приводит к потерям тепла в атмосфере и остается только аномалия солености, которая проявляется в виде положительной аномалии плотности. Связанное с этим воздействие плавучести увеличивает меридиональный градиент плотности Атлантического океана, что приводит к образованию глубоководных слоев Северной Атлантики (NADW), которые усиливают AMOC. ^{[ 19 ]}

Распространение антициклонических колец в Атлантику приводит к депрессии поверхностей плотности, вызывая образование планетарных волн. Это может привести к колебаниям AMOC как в коротких, так и в межгодовых или десятилетних масштабах времени. ^{[ 20 ]}

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Скотовод, WPM; Биастох, А.; Дрейфхаут, СС; Лутьехармс, JRE; Матано, РП; Пичевин Т.; ван Леувен, П.Дж.; Вейер, В. (15 сентября 1999 г.). «Индийско-Атлантический межокеанский обмен: динамика, оценка и влияние» . Журнал геофизических исследований: Океаны . 104 (С9): 20885–20910. Бибкод : 1999JGR...10420885D . дои : 10.1029/1998jc900099 . ISSN 0148-0227 .
^ Шмидт, Кристина; Шварцкопф, Франциска У.; Рюс, Сирена; Биастох, Арне (16 августа 2021 г.). «Характеристики и надежность оценок утечек Агульяса: сравнительное исследование лагранжевых методов» . Наука об океане . 17 (4): 1067–1080. Бибкод : 2021OcSci..17.1067S . дои : 10.5194/os-17-1067-2021 . ISSN 1812-0784 . S2CID 238688605 .
^ Jump up to: ^а ^б Себилле, Эрик ван; Бил, Лиза М.; Джонс, Уильям Э. (01 мая 2011 г.). «Адвективные временные масштабы утечки Агульяса в Северную Атлантику по наблюдениям надводных дрифтеров и 3D-модели OFES» . Журнал физической океанографии . 41 (5): 1026–1034. дои : 10.1175/2011JPO4602.1 . ISSN 0022-3670 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Рабочая группа 136 СКОР/ВПИК/МУУЗ; Бил, Лиза М.; Де Рюйтер, Вильгельмус Премьер-министр; Биастох, Арне; Зан, Райнер (апрель 2011 г.). «О роли системы Агульяс в циркуляции океана и климате» . Природа . 472 (7344): 429–436. Бибкод : 2011Natur.472..429B . дои : 10.1038/nature09983 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 21525925 . S2CID 4424886 . {{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ Меркатор Оушен Интернэшнл (2016). «Данные | Коперник Морской» . resources.marine.copernicus.eu . дои : 10.48670/moi-00016 . Проверено 8 апреля 2022 г.
^ Ричардсон, Филип Л. (август 2007 г.). «Утечка иглы в Атлантику оценена с помощью подземных поплавков и надводных дрифтеров» . Глубоководные исследования. Часть I: Статьи океанографических исследований . 54 (8): 1361–1389. Бибкод : 2007DSRI...54.1361R . дои : 10.1016/j.dsr.2007.04.010 . hdl : 1912/2579 . ISSN 0967-0637 . S2CID 140704046 .
^ Схоутен, Матийс В. (2002). «Контроль вверх по течению от пролития кольца Агульяс» . Журнал геофизических исследований . 107 (C8): 3109. Бибкод : 2002JGRC..107.3109S . дои : 10.1029/2001JC000804 . hdl : 1874/2386 . ISSN 0148-0227 .
^ Холл, К.; Лутьехармс, JRE (март 2011 г.). «Циклонические водовороты, выявленные в Капской котловине южной части Атлантического океана» . Журнал морских систем . 85 (1–2): 1–10. Бибкод : 2011JMS....85....1H . дои : 10.1016/j.jmarsys.2010.10.003 .
^ Лутьехармс, JRE; Купер, Дж. (февраль 1996 г.). «Межбассейновая утечка через нити тока Агульяса» . Глубоководные исследования. Часть I: Статьи океанографических исследований . 43 (2): 213–238. Бибкод : 1996DSRI...43..213L . дои : 10.1016/0967-0637(96)00002-7 .
^ Рюс, Сирена; Дургаду, Джонатан В.; Беренс, Эрик; Биастох, Арне (12 августа 2013 г.). «Адвективные временные рамки и пути утечки Агульяса» . Письма о геофизических исследованиях . 40 (15): 3997–4000. Бибкод : 2013GeoRL..40.3997R . дои : 10.1002/grl.50782 . ISSN 0094-8276 . S2CID 55957449 .
^ Де Рюйтер, Уилл (апрель 1982 г.). <0361:aaotaa>2.0.co;2 «Асимптотический анализ систем течений Агульяс и Бразилии» . Журнал физической океанографии . 12 (4): 361–373. Бибкод : 1982JPO....12..361R . doi : 10.1175/1520-0485(1982)012<0361:aaotaa>2.0.co;2 . ISSN 0022-3670 .
^ Дейкстра, Хенк А.; де Рюйтер, Вильгельмус, премьер-министр (октябрь 2001 г.). <2971:otpota>2.0.co;2 «К физике течения Агульяса: устойчивые режимы ретрофлексии» . Журнал физической океанографии . 31 (10): 2971–2985. Бибкод : 2001JPO....31.2971D . doi : 10.1175/1520-0485(2001)031<2971:otpota>2.0.co;2 . hdl : 1874/2203 . ISSN 0022-3670 .
^ ван Себилле, Э.; Биастох, А.; ван Леувен, П.Дж.; де Рюйтер, WPM (февраль 2009 г.). «Более слабое течение Агульяса приводит к большей утечке Агульяса» . Письма о геофизических исследованиях . 36 (3): н/д. Бибкод : 2009GeoRL..36.3601V . дои : 10.1029/2008gl036614 . hdl : 1874/43696 . ISSN 0094-8276 . S2CID 31561997 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Кейли, Тибо; Жиродо, Жак; Малазе, Бруно; Россиньоль, Линда; Пьер, Екатерина (2012). «Игольная утечка как ключевой процесс в режимах четвертичных изменений климата» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (18): 6835–6839. Бибкод : 2012PNAS..109.6835C . дои : 10.1073/pnas.1115545109 . ПМЦ 3344998 . ПМИД 22508999 .
^ Францезе, Эллисон М.; Хемминг, Сидни Р.; Гольдштейн, Стивен Л. (июнь 2009 г.). «Использование изотопов стронция в обломочных отложениях для ограничения ледникового положения рефлексии Агульяс» . Палеоокеанография . 24 (2): н/д. Бибкод : 2009PalOc..24.2217F . дои : 10.1029/2008pa001706 . ISSN 0883-8305 .
^ Диксон, Александр Дж.; Ленг, Мелани Дж.; Маслин, Марк А.; Слоан, Хилари Дж.; Грин, Джоанн; Бендл, Джеймс А.; МакКлимонт, Эрин Л.; Панкост, Ричард Д. (07 августа 2010 г.). «Атлантическая опрокидывающая циркуляция и утечка Агульяса влияют на гидрографию верхних слоев океана юго-восточной Атлантики во время 11-й стадии морских изотопов» . Палеоокеанография . 25 (3). Бибкод : 2010PalOc..25.3208D . дои : 10.1029/2009pa001830 . ISSN 0883-8305 .
^ Алори, Гаэль; Вейффельс, Сьюзен; Мейерс, Гэри (20 января 2007 г.). «Наблюдаемые тенденции температуры в Индийском океане в 1960–1999 годах и связанные с ними механизмы» . Письма о геофизических исследованиях . 34 (2). Бибкод : 2007GeoRL..34.2606A . дои : 10.1029/2006gl028044 . ISSN 0094-8276 . S2CID 129235410 .
^ Руо, Матье; Пенвен, Пьеррик; Пол, Бенджамин (18 июня 2009 г.). «Потепление в системе Агульясского течения с 1980-х годов» . Письма о геофизических исследованиях . 36 (12). Бибкод : 2009GeoRL..3612602R . дои : 10.1029/2009gl037987 . ISSN 0094-8276 . S2CID 73617925 .
^ Вейер, В. (ноябрь 2002 г.). «Реакция опрокидывающей циркуляции Атлантического океана на источники плавучести в Южной Атлантике» . Глобальные и планетарные изменения . 34 (3–4): 293–311. Бибкод : 2002GPC....34..293W . дои : 10.1016/s0921-8181(02)00121-2 . hdl : 1874/2604 . ISSN 0921-8181 .
^ Биастох, А.; Бёнинг, CW; Лутьехармс, JRE (ноябрь 2008 г.). «Динамика утечек Агульяса влияет на десятилетнюю изменчивость опрокидывающей циркуляции Атлантики» . Природа . 456 (7221): 489–492. Бибкод : 2008Natur.456..489B . дои : 10.1038/nature07426 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 19037313 . S2CID 4323345 .

[:0-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Скотовод, WPM; Биастох, А.; Дрейфхаут, СС; Лутьехармс, JRE; Матано, РП; Пичевин Т.; ван Леувен, П.Дж.; Вейер, В. (15 сентября 1999 г.). «Индийско-Атлантический межокеанский обмен: динамика, оценка и влияние» . Журнал геофизических исследований: Океаны . 104 (С9): 20885–20910. Бибкод : 1999JGR...10420885D . дои : 10.1029/1998jc900099 . ISSN 0148-0227 .

[2] Шмидт, Кристина; Шварцкопф, Франциска У.; Рюс, Сирена; Биастох, Арне (16 августа 2021 г.). «Характеристики и надежность оценок утечек Агульяса: сравнительное исследование лагранжевых методов» . Наука об океане . 17 (4): 1067–1080. Бибкод : 2021OcSci..17.1067S . дои : 10.5194/os-17-1067-2021 . ISSN 1812-0784 . S2CID 238688605 .

[:4-3] Jump up to: ^а ^б Себилле, Эрик ван; Бил, Лиза М.; Джонс, Уильям Э. (01 мая 2011 г.). «Адвективные временные масштабы утечки Агульяса в Северную Атлантику по наблюдениям надводных дрифтеров и 3D-модели OFES» . Журнал физической океанографии . 41 (5): 1026–1034. дои : 10.1175/2011JPO4602.1 . ISSN 0022-3670 .

[:1-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Рабочая группа 136 СКОР/ВПИК/МУУЗ; Бил, Лиза М.; Де Рюйтер, Вильгельмус Премьер-министр; Биастох, Арне; Зан, Райнер (апрель 2011 г.). «О роли системы Агульяс в циркуляции океана и климате» . Природа . 472 (7344): 429–436. Бибкод : 2011Natur.472..429B . дои : 10.1038/nature09983 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 21525925 . S2CID 4424886 . {{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )

[5] Меркатор Оушен Интернэшнл (2016). «Данные | Коперник Морской» . resources.marine.copernicus.eu . дои : 10.48670/moi-00016 . Проверено 8 апреля 2022 г.

[6] Ричардсон, Филип Л. (август 2007 г.). «Утечка иглы в Атлантику оценена с помощью подземных поплавков и надводных дрифтеров» . Глубоководные исследования. Часть I: Статьи океанографических исследований . 54 (8): 1361–1389. Бибкод : 2007DSRI...54.1361R . дои : 10.1016/j.dsr.2007.04.010 . hdl : 1912/2579 . ISSN 0967-0637 . S2CID 140704046 .

[7] Схоутен, Матийс В. (2002). «Контроль вверх по течению от пролития кольца Агульяс» . Журнал геофизических исследований . 107 (C8): 3109. Бибкод : 2002JGRC..107.3109S . дои : 10.1029/2001JC000804 . hdl : 1874/2386 . ISSN 0148-0227 .

[8] Холл, К.; Лутьехармс, JRE (март 2011 г.). «Циклонические водовороты, выявленные в Капской котловине южной части Атлантического океана» . Журнал морских систем . 85 (1–2): 1–10. Бибкод : 2011JMS....85....1H . дои : 10.1016/j.jmarsys.2010.10.003 .

[9] Лутьехармс, JRE; Купер, Дж. (февраль 1996 г.). «Межбассейновая утечка через нити тока Агульяса» . Глубоководные исследования. Часть I: Статьи океанографических исследований . 43 (2): 213–238. Бибкод : 1996DSRI...43..213L . дои : 10.1016/0967-0637(96)00002-7 .

[10] Рюс, Сирена; Дургаду, Джонатан В.; Беренс, Эрик; Биастох, Арне (12 августа 2013 г.). «Адвективные временные рамки и пути утечки Агульяса» . Письма о геофизических исследованиях . 40 (15): 3997–4000. Бибкод : 2013GeoRL..40.3997R . дои : 10.1002/grl.50782 . ISSN 0094-8276 . S2CID 55957449 .

[11] Де Рюйтер, Уилл (апрель 1982 г.). <0361:aaotaa>2.0.co;2 «Асимптотический анализ систем течений Агульяс и Бразилии» . Журнал физической океанографии . 12 (4): 361–373. Бибкод : 1982JPO....12..361R . doi : 10.1175/1520-0485(1982)012<0361:aaotaa>2.0.co;2 . ISSN 0022-3670 .

[12] Дейкстра, Хенк А.; де Рюйтер, Вильгельмус, премьер-министр (октябрь 2001 г.). <2971:otpota>2.0.co;2 «К физике течения Агульяса: устойчивые режимы ретрофлексии» . Журнал физической океанографии . 31 (10): 2971–2985. Бибкод : 2001JPO....31.2971D . doi : 10.1175/1520-0485(2001)031<2971:otpota>2.0.co;2 . hdl : 1874/2203 . ISSN 0022-3670 .

[13] ван Себилле, Э.; Биастох, А.; ван Леувен, П.Дж.; де Рюйтер, WPM (февраль 2009 г.). «Более слабое течение Агульяса приводит к большей утечке Агульяса» . Письма о геофизических исследованиях . 36 (3): н/д. Бибкод : 2009GeoRL..36.3601V . дои : 10.1029/2008gl036614 . hdl : 1874/43696 . ISSN 0094-8276 . S2CID 31561997 .

[:3-14] Jump up to: ^а ^б ^с Кейли, Тибо; Жиродо, Жак; Малазе, Бруно; Россиньоль, Линда; Пьер, Екатерина (2012). «Игольная утечка как ключевой процесс в режимах четвертичных изменений климата» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (18): 6835–6839. Бибкод : 2012PNAS..109.6835C . дои : 10.1073/pnas.1115545109 . ПМЦ 3344998 . ПМИД 22508999 .

[15] Францезе, Эллисон М.; Хемминг, Сидни Р.; Гольдштейн, Стивен Л. (июнь 2009 г.). «Использование изотопов стронция в обломочных отложениях для ограничения ледникового положения рефлексии Агульяс» . Палеоокеанография . 24 (2): н/д. Бибкод : 2009PalOc..24.2217F . дои : 10.1029/2008pa001706 . ISSN 0883-8305 .

[16] Диксон, Александр Дж.; Ленг, Мелани Дж.; Маслин, Марк А.; Слоан, Хилари Дж.; Грин, Джоанн; Бендл, Джеймс А.; МакКлимонт, Эрин Л.; Панкост, Ричард Д. (07 августа 2010 г.). «Атлантическая опрокидывающая циркуляция и утечка Агульяса влияют на гидрографию верхних слоев океана юго-восточной Атлантики во время 11-й стадии морских изотопов» . Палеоокеанография . 25 (3). Бибкод : 2010PalOc..25.3208D . дои : 10.1029/2009pa001830 . ISSN 0883-8305 .

[17] Алори, Гаэль; Вейффельс, Сьюзен; Мейерс, Гэри (20 января 2007 г.). «Наблюдаемые тенденции температуры в Индийском океане в 1960–1999 годах и связанные с ними механизмы» . Письма о геофизических исследованиях . 34 (2). Бибкод : 2007GeoRL..34.2606A . дои : 10.1029/2006gl028044 . ISSN 0094-8276 . S2CID 129235410 .

[18] Руо, Матье; Пенвен, Пьеррик; Пол, Бенджамин (18 июня 2009 г.). «Потепление в системе Агульясского течения с 1980-х годов» . Письма о геофизических исследованиях . 36 (12). Бибкод : 2009GeoRL..3612602R . дои : 10.1029/2009gl037987 . ISSN 0094-8276 . S2CID 73617925 .

[19] Вейер, В. (ноябрь 2002 г.). «Реакция опрокидывающей циркуляции Атлантического океана на источники плавучести в Южной Атлантике» . Глобальные и планетарные изменения . 34 (3–4): 293–311. Бибкод : 2002GPC....34..293W . дои : 10.1016/s0921-8181(02)00121-2 . hdl : 1874/2604 . ISSN 0921-8181 .

[:2-20] Биастох, А.; Бёнинг, CW; Лутьехармс, JRE (ноябрь 2008 г.). «Динамика утечек Агульяса влияет на десятилетнюю изменчивость опрокидывающей циркуляции Атлантики» . Природа . 456 (7221): 489–492. Бибкод : 2008Natur.456..489B . дои : 10.1038/nature07426 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 19037313 . S2CID 4323345 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]