Jump to content

Переполнение канала Фарея Банк

Расположение канала Farey-Bank, что указывает на два разных направления переполнения канала фарурки. Данные, полученные из EtoPo .

Холодная и плотная вода из скандинавских морей транспортируется на юг как переполнение канала фарурки . Эта вода течет из Арктического океана в Северную Атлантику через канал Фарель-Банк между Фарерскими островами и Шотландией . По оценкам, транспорт переполнения способствует одной трети (2,1 ± 0,2 SV , в среднем) от общего переполнения над хребтом Гренландии-Скотландии . [ 1 ] [ 2 ] Оставшиеся две треть переполненных вод проходят через Дарный пролив (является самым сильным переполнением ветви с предполагаемым транспортом 3,5 SV [ 3 ] [ 4 ] ), Уайвилль Томсон-хребет (0,3 SV) и хребет Исландии-Фаро (1,1 SV). [ 1 ]

Переполнение канала Faroe-Bank (FBCO) в значительной степени способствует формированию глубокой воды Северной Атлантики . [ 5 ] Следовательно, FBCO важна для транспортировки воды к глубоким частям Северной Атлантики, играя значительную роль в климатической системе Земли. [ 6 ]

Фарель-банк канал

[ редактировать ]

Канал фарурской банк (FBC) представляет собой глубоко разрушенный канал в Гренландии-Скотландском хребте (GSR). Его основной подоконник , расположенный к югу от Фарерских островов, имеет ширину около 15 км и максимальную глубину 840 м, с очень крутыми стенами по обе стороны канала. 100 км к северо-западу от этого подоконника есть вторичный подоконник с максимальной глубиной 850 м. [ 7 ] Переполнение канала Фарея поступает в FBC с северо-востока, поворачивается к западу между Фарерскими островами и банкей Фарер и покидает GSR в юго-западном направлении, на западе на юго-западе от Фарерских островов. [ 7 ]

Гидрография

[ редактировать ]
Температура, соленость (как круизные измерения суда 2019 года), так и профили тока (ансамбль ADCP 2019 года), а также переполнение переноса (ежедневные средние значения с 1996 года) для части канала Фарель-Банк, где происходит переполнение. Данные, полученные из Envofar .

Вода, протекающая через хребет Гренландии-Скотландии через канал Фарель-Банк, состоит из очень хорошо смешанного нижнего слоя со слоем стратифицированного воды на вершине. [ 8 ] Температура этого стратифицированного слоя может достигать 11 ° C в верхних 100 м канала с соленостью около 35,1 г/кг; Глубина от 100 до 400 м температура воды в стратифицированном слое составляет около 8 ° C, с соленостью 35,2 г/кг. [ 8 ] Вода ниже 400 м в хорошо смешанном слое может быть охарактеризована как переполненная вода.

Определение переполнения

[ редактировать ]

Смешанный нижний слой FBC - это то, где происходит фактическое переполнение, питаясь притоком холодной и свежей северной воды , модифицированной северной атлантической воды , Норвежской морской глубокой воды и Норвежской морской арктической промежуточной водой . [ 9 ] Эти водные массы имеют разные температуры (от -0,5 до 7,0 ° C) и соленственность (между 34,7 и 35,4 г/кг). [ 9 ] Следовательно, может быть сложно точно определить, какая вода, попадающая в FBC, способствует фактическому переполнению. Возможны четыре определения, два из которых в зависимости от скорости переполнения, одно в зависимости от потока переполнения, и одно в зависимости от свойств переполнения воды.

Самое простое определение-с точки зрения скоростей: вода со скоростью в северо-западном направлении затем называется переполнением канала фарурского банка. [ 1 ] При подоконнике скорости могут расти до 1,2 м/с, ускоряясь, когда течет вниз по углубляющейся батиметрии . [ 9 ] В этом отношении высокие скорости связаны с сильным смешиванием и высоко турбулентными потоками. В стратифицированном слое в верхней части канала скорости становятся отрицательными (то есть в юго -восточном направлении), что делает эту воду не частью переполнения.

Другой вариант заключается в том, чтобы учитывать баротропные (то есть горизонтальные градиенты высоты поверхности моря, определяют токи) и бароклинные (то есть градиенты горизонтальной плотности определяют токи) градиенты давления на глубине переполнения между обеими сторонами GSR: где снижение высоты поверхности моря и это уменьшение высоты интерфейса от вверх по течению до подоконника. [ 10 ] Такие процессы, как смешивание, циркуляция и конвекция, способствуют этим градиентам давления. Таким образом, скорость переполнения масштабируется следующим образом с градиентом давления между бассейнами к северу и югу от хребта:

Эта скорость может быть использована для определения общего потока переполнения в FBC. [ 11 ]

Третье определение-так называемый кинематический переполнение : поток воды от нижней части канала до высоты границы раздела, являясь уровнем, на котором скорость в северо-западном направлении измеряет половину максимальной скорости в профиле. [ 10 ] Поток переполнения затем рассчитывается через где Средняя скорость профиля , высота интерфейса, высота слоя ниже самой низкой станции измерения в канале, и это объемный поток на ширину единицы канала. [ 10 ]

Наконец, переполнение также может быть определена на основе гидрографических свойств: а именно как вода, которая течет через FBC, имеющую температуру ниже 3 ° C, [ 10 ] или иметь потенциальную плотность выше 27,8 кг/м 3 . [ 12 ] Это определение чаще всего используется при оценке значений по величине FBCO.

Периодичность

[ редактировать ]

Профили температуры и солености, а также скорость тока в FBC сильно различаются в повседневной жизни. Плотная вода образует купола, которые перемещаются через канал с периодом от 2,5 до 6 дней. [ 2 ] На поверхности океана эта периодичность может наблюдаться в виде топографических волн Россби на поверхности моря, которые вызваны мезомасштабными колебаниями в поле скорости. [ 13 ] Полученные вихри являются следствием бароклинной нестабильности в воде переливки, которая затем вызывает наблюдаемую периодичность. [ 14 ]

На более высоком временном масштабе атмосферное воздействие также вызывает периодические изменения в FBCO. Когда атмосферная циркуляция, управляющая скандинавскими морями, находится в циклоническом ( антициклоническом ) режиме, источник глубокой воды преимущественно поступает через западный (восточный) путь притока, а FBCO будет слабее (более сильнее). [ 5 ] Восточный путь притока называется реактивным самолетом канала Фаре . Этот переход от циклонического к антициклоническому режиму происходит на межгодовом масштабе времени, но атмосферное воздействие также показывает сезонный цикл. Летом ослабленные циклонические ветры связаны с более высоким транспортом FBCO. Это указывает на быстрый баротропный ответ на воздействие ветра. [ 5 ]

Вода струйного канала в фане намного холоднее, чем вода, текущая в канал Фарель-Банк, по его западному входному пути. Внутри FBC вода всегда течет вдоль его восточной, а не западной границы, независимо от разных путей притока из скандинавских морей. [ 5 ] Более того, порой доминантный путь восточного притока, переполненные воды более плотные и выше по объему.

После прохождения первичного подоконника канала Farey-Bank, переполнение разбивает в две разные ветви, которые оба текут с максимальной скоростью 1,35 м/с друг на друга. Средняя толщина общего оттока шлейфа вдоль его спуска составляет 160 ± 70 м, что демонстрирует высокую боковую изменчивость, и дает перенос ~ 1 SV на ветвь. [ 15 ] Поперечная циркуляция активно разбавляет нижнюю ветвь шлейфа. Мелкая промежуточная ветвь транспортирует теплую, менее плотную воду вдоль склона гребня к западу. Эта ветвь смешивается с кислородом, свежей модифицированной восточной исландской водой . [ 16 ] Глубокий (глубже 1000 м) филиал транспортирует самую плотную холодную воду к глубоким частям Северной Атлантики. [ 17 ] Эта ветвь уклоняется от теплее и более соленой водой, смеси и, следовательно, получает более высокие температуры и соленость. Обе ветви в конечном итоге способствуют формированию глубокой воды Северной Атлантики .

Северная Атлантика переворачивается

[ редактировать ]

Атлантическая меридиональная переворачивающая циркуляция (AMOC) важна для климата Земли из -за его распределения тепла и солености по всему миру. [ 5 ] Сила переполнения канала фарурки является важным показателем для стабильности AMOC, поскольку переполнение производит густые воды, которые в значительной степени способствуют общему перевороту в Северной Атлантике. [ 5 ] Параметрами, которые могут повлиять на AMOC, являются кинематическим переполнением (то есть величина перелива) и плотность переполнения (поскольку AMOC является циркуляцией, управляемой плотностью). В этом отношении характеристики плотности переполнения могут варьироваться, даже если кинематическое переполнение этого не делает. [ 10 ]

Измерения

[ редактировать ]

Начиная с 1995 года FBCO контролировался непрерывным акустическим профилирующим профилирующим (ADCP), измерением объема транспорта, гидрографическими свойствами и плотностью переполнения. [ 17 ] Кинематическое переполнение, полученное из поля скорости, показало незначительную положительную линейную тенденцию 0,01 ± 0,013 SV/год в период между 1995 и 2015 годами, тогда как самая холодная часть FBCO, нагретая в том же периоде с 0,1 ± 0,06 ° C (которая нагрета в том же периоде с 0,1 ± 0,06 ° C (которая нагрета в том же периоде с 0,1 ± 0,06 Сделано уменьшается плотность), вызывая увеличение переноса тепла в AMOC. [ 18 ] Это потепление, однако, сопровождается наблюдаемым увеличением солености (и, следовательно, плотности), что не приводит к чистому изменению плотности. [ 18 ]

Модели моделирования

[ редактировать ]

Климатические модели продемонстрировали общую тенденцию к снижению в бароклинном компоненте переполнения между 1948 и 2005 годами; Градиент баротропного давления, однако, показывает тенденцию к увеличению равной величины. Эти процессы компенсируют друг другу; В результате разность давления на глубине не показывает значительную тенденцию с течением времени. [ 11 ]

Глобальное обратное моделирование, гидрографические обзоры океана, запасы хлорфуорурокаборона (CFC) и мониторинг AMOC с 2004 года, чтобы представить, показали, что AMOC замедлился в последние десятилетия. [ 6 ] Как объяснено, плотность вод FBCO не изменилась в течение этого периода времени, поэтому изменения в FBCO не могут (полностью) объяснить изменения в AMOC. [ 19 ]

Смотрите также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а беременный в Østerhus, Svein; Шервин, Тоби; Quadfasel, Detlef; Hansen, Bogi (2008), «Переполнение транспорта к востоку от Исландии» , Арктические-Субарктические потоки океана , Dordrecht: Springer Netherlands, с. 427–441, doi : 10.1007/978-1-4020-6774-7_19 , isbn  978-1-4020-6773-0 Получено 2022-03-19
  2. ^ Jump up to: а беременный Ullgren, Je; Darelius, E.; Фер, И. (2015-10-07). «Транспортировка объема и смешивание переполнения канала Farey Bank от одного года пришвартованных измерений» . Обсуждения науки о океане . 12 (5): 2315. Bibcode : 2015ocscd..12.2315u . doi : 10.5194/OSD-12-2315-2015 .
  3. ^ Jochumsen, Kerstin; Quadfasel, Detlef; Вальдимарссон, Хединн; Йонссон, Стейнгримур (декабрь 2012 г.). "Вариабибство переполнения пролива Дедарика: пришвартованные временные ряды с 1996-2 Журнал геофизических исследований: океаны 117 (C12): N/A. Bibda : 2012jgrc..11712003j . Doi : 10.1029/ 2012jc0 ISSN   0148-0
  4. ^ Затвердеть, будь; Пикарт, RS; Вальдимарссон, Хэдинн; Våge, kjetil; де Стер, Лора; Ричардс, Кларк; Бахр, Фрэнк; Торрес, Дэн; Børve, Eli; Йонссон, Стейнгримур; Макрандер, Андреас (июнь 2016 г.). «Источники переполнения пролива Дании: наблюдения из швартовки с высоким разрешением» . Deep Sea Research Part I: океанографические исследовательские работы . 112 : 94–112. Bibcode : 2016dsri..112 ... 94H . doi : 10.1016/j.dsr.2016.02.007 . HDL : 1956/16720 . ISSN   0967-0637 .
  5. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон Барбара, Чафик, Леон Хатун, Хьялмар Кьеллссон, Джоаким Ларсен, Карин Маргрета Х. Россби, Томас Беркс (2020-07-24). Открытие непризнанного пути, несущего переполнение вод к каналу Farey Bank . Природная исследование. OCLC   1286412816 . {{cite book}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  6. ^ Jump up to: а беременный Ченг, Вэй; Чиан, Джон Ч; Чжан, Донгсиао (15 сентября 2013 г.). «Атлантическая мериональная переворачивающая циркуляция (AMOC) в моделях CMIP5: RCP и историческое моделирование» . Журнал климата . 26 (18): 7187–7197. Bibcode : 2013jcli ... 26.7187c . doi : 10.1175/jcli-d-12-00496.1 . S2CID   56001197 .
  7. ^ Jump up to: а беременный Бирд, Николас; Фер, Илкер; Рейнс, Питер; Эриксен, Чарльз (2012-12-01). «Рассеяние турбулентной кинетической энергии, выведенная от морских глидков: применение к переполнению восточных северных морей» . Журнал физической океанографии . 42 (12): 2268–2282. BIBCODE : 2012JPO .... 42.2268B . doi : 10.1175/jpo-d-12-094.1 . HDL : 1956/16275 . ISSN   0022-3670 .
  8. ^ Jump up to: а беременный Фер, Илкер; Voet, Gunnar; Seim, Knut S.; Рудель, Берт; Латариус, Катрин (январь 2010 г.). «Интенсивное смешивание переполнения канала Farey Bank» . Геофизические исследования . 37 (2): N/A. Bibcode : 2010georl..37.2604f . doi : 10.1029/2009gl041924 . ISSN   0094-8276 . S2CID   129748007 .
  9. ^ Jump up to: а беременный в Borenäs, Карин; Лундберг, Питер (2004-02-01). «Глубокоооборный канал Farey-Bank» . Deep Sea Research Часть II: Актуальные исследования в области океанографии . Физическая океанография морских пролива. 51 (4): 335–350. Bibcode : 2004dsrii..51..335b . doi : 10.1016/j.dsr2.2003.05.002 . ISSN   0967-0645 .
  10. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и Хансен, Боги; Østerhus, Svein (декабрь 2007 г.). «Farey Bank Channel Overflow 1995–2005» . Прогресс в океанографии . 75 (4): 817–856. Bibcode : 2007proce..75..817h . doi : 10.1016/j.pocean.2007.09.004 . ISSN   0079-6611 .
  11. ^ Jump up to: а беременный Олсен, Штеффен М.; Хансен, Боги; Quadfasel, Detlef; Østerhus, Svein (сентябрь 2008 г.). «Наблюдаемая и смоделированная стабильность переполнения через Гренланд -Шотландский хребет» . Природа . 455 (7212): 519–522. Bibcode : 2008natur.455..519o . doi : 10.1038/nature07302 . ISSN   0028-0836 . PMID   18818655 . S2CID   4383230 .
  12. ^ Хуан, Цзе; Пикарт, Роберт С.; Хуан, Руи Синь; Лин, Пейген; Brakstad, Ailin; Сюй, Фангуа (2020-10-23). «Источники и пути вверх по течению самой плотной переполненной воды в скандинавских морях» . Природная связь . 11 (1): 5389. Bibcode : 2020natco..11.5389h . doi : 10.1038/s41467-020-19050-y . ISSN   2041-1723 . PMC   7584654 . PMID   33097701 .
  13. ^ Darelius, E.; Ullgren, Je; Фер, И. (2013-07-01). «Наблюдения за баротропными колебаниями и их влиянием на смешивание в регионе переполнения канала Фарерского банка» . Журнал физической океанографии . 43 (7): 1525–1532. Bibcode : 2013JPO .... 43.1525d . doi : 10.1175/jpo-d-13-059.1 . HDL : 1956/13066 . ISSN   0022-3670 .
  14. ^ Го, Чанчанг; Иликак, Мехмет; Фер, Илкер; Дарелиус, Элин; Bentsen, Mats (2014-10-01). «Бароклинная нестабильность канала Farey Bank переполняет*» . Журнал физической океанографии . 44 (10): 2698–2717. Bibcode : 2014JPO .... 44.2698G . doi : 10.1175/jpo-d-14-0080.1 . ISSN   0022-3670 . S2CID   129512851 .
  15. ^ Николас, Уллгрен, Дженни Э. Фер, Илкер Дарелиус, Элин Бирд (2014-04-09). Взаимодействие переполнения канала Фарерского банка с промежуточными водами Исландии . Джон Уайли и сыновья. OCLC   1130872761 . {{cite book}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  16. ^ Ullgren, Jenny E.; Фер, Илкер; Дарелиус, Элин; Бирд, Николас (январь 2014 г.). «Взаимодействие переполнения канала Фарерского банка с промежуточными водами Исландии» . Журнал геофизических исследований: океаны . 119 (1): 228–240. Bibcode : 2014jgrc..119..228u . doi : 10.1002/2013JC009437 . HDL : 1912/6540 . ISSN   2169-9275 .
  17. ^ Jump up to: а беременный Beaird, NL; Рейнс, ПБ; Эриксен, CC (2013-11-01). «Переполненные воды на хребте Исландии - Фаре, наблюдаемые в многолетних исследованиях морских пейзажеров» . Журнал физической океанографии . 43 (11): 2334–2351. Bibcode : 2013jpo .... 43.2334b . doi : 10.1175/jpo-d-13-029.1 . ISSN   0022-3670 .
  18. ^ Jump up to: а беременный Хансен, лук; Дом Ларсена, Карин Маргрета; Hátún, Hjalmar; Østerhus, Svein (2016-11-17). «Стабильный канал Farey Bank переполняет 1995–2015» . Океанская наука . 12 (6): 1205–1220. Bibcode : 2016ocscci..12.1205H . Doi : 10.5194/OS-12-1205-2016 . ISSN   1812-0784 .
  19. ^ SA, Bryden, HL Longworth, HR Cunningham (2005). Письмо. Замедление атлантического меридионального переворачивающего циркуляции при 25 ° с.ш. OCLC   921259324 . {{cite book}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: eb6b6def33601cef5bb7f3c0f52c3c12__1705552800
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/eb/12/eb6b6def33601cef5bb7f3c0f52c3c12.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Faroe-Bank Channel overflow - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)