Промежуточные воды Антарктики - Antarctic Intermediate Water

Промежуточные воды Антарктики (AAIW) холодный, относительно низкий соленость водная масса встречается в основном на средних глубинах в Южный океан. AAIW формируется на поверхности океана в Антарктическая конвергенция зона или более часто называемая Антарктический полярный фронт зона. Эта зона конвергенции обычно находится между 50 ° и 60 ° ю.ш., следовательно, именно здесь формируется почти весь AAIW.

Свойства

AAIW уникален водная масса в том, что это тонущая водная масса с умеренно низкой соленостью, в отличие от большинства тонущих водных масс, которые имеют относительно высокую соленость. Этот минимум солености, уникальный для AAIW, может быть обнаружен по всему Южному океану на глубинах от 700 до 1200 метров. Типичные значения температуры для AAIW составляют 3-7 ° C, а соленость 34,2-34,4 psu при начальном образовании. Из-за вертикального перемешивания на промежуточных глубинах в Южном океане соленость медленно повышается по мере продвижения на север. Типичная плотность воды AAIW составляет от 1026,82 кг / м³ до 1027,43 кг / м³.[1] Толщина AAIW сильно колеблется между местом, где он формируется, и его самой северной частью.

Формирование

Формирование AAIW можно очень просто объяснить через Экман транспорт процесс и расхождение и сближение водных масс. Ветры над Антарктидой называют полярные восточные ветры где дуют ветры с востока на запад. Это создает против часовой стрелки поверхностное течение у побережья Антарктиды, называемое антарктическим прибрежным течением. Транспорт Экмана заставляет воду толкаться влево от движения поверхности в Южном полушарии. Таким образом, это направленное на запад прибрежное течение в Антарктиде подтолкнет воду к Антарктиде.[2]

В то же время к северу от Антарктического прибрежного течения есть сильное течение, называемое Антарктическое циркумполярное течение (ACC), созданный сильным западным ветром в этом регионе, который течет по часовой стрелке вокруг Антарктиды. Опять же, транспорт Экмана будет толкать эту воду влево от движения поверхности, то есть в сторону от Антарктиды. Поскольку вода в непосредственной близости от берега Антарктиды отталкивается в Антарктиду, она приводит к области антарктического расхождения. Вот, апвеллинг из Глубоководье Северной Атлантики (NADW) имеет место. NADW холодный и довольно соленый. Как только НАДВ поднимается на поверхность, часть его расходится в сторону Антарктиды, становится холоднее и снова опускается вниз по мере того, как Донные воды Антарктики.[2]

Вода NADW также расходится от Антарктиды, когда она поднимается вверх. Эта расходящаяся вода движется на север (к экватору), и в то же время стойкая атмосферные осадки (расположение вблизи полярных депрессий ~ 60 ° ю.ш.) вместе с притоком талой воды снижает соленость исходной НАДВ. Поскольку соленость НАДВ сильно изменилась, и она по существу утратила все свои уникальные характеристики, чтобы быть НАДВ, эта распространяющаяся на север поверхностная вода теперь называется поверхностными водами Антарктики (AASW). Кроме того, движение AASW на север получило некоторое тепло от атмосферы, тем самым немного повысив температуру.[2][3]

Когда эта вода достигает отметки от 50 ° до 60 ° ю.ш., она сталкивается с Антарктическая конвергенция зона. На данный момент Субантарктика воды, которые характеризуются как намного более теплые, чем воды Антарктики, находятся к северу от полярного фронта Антарктики, а воды Антарктики - к югу от полярного фронта Антарктики. Этот регион называют Зоной антарктической конвергенции / Антарктическим полярным фронтом из-за резких градиентов как температуры, так и солености (особенно температуры) между водами Антарктики и субантарктическими водами. Это также область сильного вертикального перемешивания.[2][4] Важно отметить, что эта зона конвергенции возникает не просто потому, что субантарктическая вода течет на юг, а AASW течет на север, а из-за конвергенции Экмана.

Как только распространяющиеся на север поверхностные воды Антарктики достигают зоны антарктической конвергенции, они начинают опускаться, потому что они более плотные, чем субантарктические воды на севере, но менее плотные, чем антарктические воды на юге. Затем эту воду называют AAIW. Тонущий AAIW становится зажатым между субантарктической водой (вверху), которая намного теплее, но более соленая, и NADW (внизу), которая холодная и довольно соленая.[5][6]

На протяжении многих лет вышеупомянутое формирование AAIW считалось единственным процессом формирования. Недавние исследования показали, что существуют некоторые свидетельства того, что некоторые Субантарктический режим воды способен проникать через субантарктический фронт (фронтальная область, отделяющая полярную фронтальную зону от субантарктической зоны) и становиться доминирующим источником AAIW, а не AASW. Из-за сложности проведения наблюдений в этой очень опасной области, это исследование теории смешения воды в субантарктическом режиме все еще разрабатывается, но существует множество доказательств ее включения в формирование AAIW.[7][8] Важно отметить, что самый большой источник образования AAIW находится к юго-западу от южной оконечности Южной Америки.

Площадь и движение

Интересной характеристикой AAIW является то, насколько далеко он простирается на север. Минимумы солености, связанные с AAIW, можно увидеть в промежуточных водах (~ 1000 м) до 20 ° северной широты, а следовые количества - до 60 ° северной широты. Это, безусловно, самая большая распространяющаяся промежуточная вода из всех промежуточных водных масс океана. Он продолжает двигаться на север, пока не встретит другие промежуточные водные массы (например, AIW).[9] Движение AAIW происходит преимущественно на север из-за того, что объемный транспорт Экмана в основном направлен в этом направлении. Когда AAIW изначально формируется, ACC может транспортировать AAIW во все океанические бассейны, потому что ACC течет по часовой стрелке вокруг Антарктиды без наземных границ.

использованная литература

  1. ^ Уоллес, Гэри Эрнст (2000). Земные системы: процессы и проблемы. ISBN  0-521-47895-2. стр 170-180
  2. ^ а б c d Томчак, Матиас и Дж. Стюарт Годфри (2003). Региональная океанография: введение 2-е изд. стр.63-82,ISBN  81-7035-306-8
  3. ^ Редди, М. (2001). Описательная физическая океанография. стр.273-327 ISBN  90-5410-706-5
  4. ^ Редди, М. (2001). Описательная физическая океанография. стр.273-327 ISBN  90-5410-706-5
  5. ^ Национальный исследовательский совет (США). Специальный комитет по физической и химической океанографии Антарктики (1988 г.). Физическая океанография и трассерная химия Южного океана. стр. 40-50
  6. ^ Fabio, F. et al. (2008). Эволюция климата Антарктики. С. 86-92. ISBN  0-444-52847-4
  7. ^ Национальный исследовательский совет (США). Специальный комитет по физической и химической океанографии Антарктики (1988 г.). Физическая океанография и трассерная химия Южного океана. стр. 40-50
  8. ^ Fabio, F. et al. (2008). Эволюция климата Антарктики. С. 86-92. ISBN  0-444-52847-4
  9. ^ Талли, Л. Д., 1999. Некоторые аспекты переноса тепла в океане за счет мелкой, средней и глубокой опрокидывающейся циркуляции. В механизмах глобального изменения климата в тысячелетнем масштабе, Geophys. Мононуклеоз. Сер., 112, Американский геофизический союз, изд. Кларк, Уэбб и Кейгвин, 1-22.

внешние ссылки