Режим воды - Mode water

Режим воды определяется как особый тип водная масса, который почти вертикально однороден.[1] Его вертикальная однородность обусловлена ​​глубоким вертикальным конвекция зимой. Первый термин для описания этого явления: 18 ° воды, который используется Л.В. Worthington[2] описать изотермический слой на севере Саргассово море каждую зиму охлаждать до температуры около 18 ° C. Затем Масудзава[3] представил субтропический режим воды концепция для описания толстого слоя температуры 16–18 ° C в северо-западном субтропическом круговороте северной части Тихого океана, на южной стороне Расширение Куросио. Терминология режим воды был расширен до толстого приповерхностного слоя к северу от Субантарктического фронта Маккартни,[4] кто идентифицировал и нанес на карту свойства Субантарктический режим воды (SAMW). После этого Маккартни и Тэлли[5] затем применил термин субполярный режим воды (SPMW) к толстой приповерхностной смешанные слои в субполярном круговороте Северной Атлантики.

Водные массивы Южного океана

Формирование и эрозия

Воды разного режима имеют разные механизмы образования и эрозии. Вода субтропического режима (STMW) образована в основном за счет субдукция, SPMW в основном формируется другими процессами. SAMW происходит из-за комбинации субдукции и других процессов.[6] механизм эрозии SPMW представляет собой комбинацию турбулентное перемешивание и воздушно-морской поток. Механизм эрозии СТМП, вероятно, связан с потоком воздух-море. Для SAMW эрозия турбулентное перемешивание может быть основным фактором.[7]

Географическое распределение

Режим распределения воды по Тэлли (2000)

Области формирования модовых вод обычно характеризуются зимними смешанными слоями, которые являются относительно толстыми по сравнению с другими смешанными слоями в том же географическом регионе. Северная Атлантика, южная часть восточной части Индийского океана и океан в Тихом океане имеют самые толстые смешанные слои, поэтому эти толстые слои связаны с водой субполярного режима Северной Атлантики и водой субантарктического режима Южного океана. Относительно толстые смешанные слои встречаются также в акваториях субтропического режима вблизи разделенных западных пограничных течений.[8]

Временная изменчивость

Одной из характерных особенностей модовых вод является то, что они стабильны по свойствам и местоположению, так что исследователи могут использовать набор данных за все десятилетия, чтобы составить карту приблизительных свойств ядра.[9] Стабильность свойств связана с сильнейшим ветром в пространственном и длительном масштабе времени и плавучесть принуждение. Нельзя сказать, что в свойствах модовой воды нет никаких изменений. Эти изменения в этих приповерхностных водных массах, в температуре, соленость, плотность и толщина связаны с изменениями воздействия на поверхность, хотя в некоторых случаях связь еще не очевидна. Например, Шуга и Ханава[10] По мере прохождения сезонов вода в режиме покидает зону формации и иногда становится навсегда закрытой.

Обнаружение

Чтобы определить режим воды, мы можем использовать минимальное значение вертикального градиента потенциальная плотность, или эквивалентно в Частота Бранта – Вяйсяля. Поскольку профили температуры более многочисленны, а соленость и температура относительно однородны в модовой воде, иногда используются вертикальные градиенты температуры вместо потенциальная завихренность или вертикальный градиент потенциальной плотности для идентификации сердцевины режима воды. Нет конкретных значений этих градиентов для определения границ данного режима воды.[11]

Важность

Воды режима имеют большое влияние на распределение питательных веществ, поскольку они препятствуют проникновению питательных веществ из глубоководных районов океана в море. эвфотическая зона. Более того, они будут контролировать биологический насос, который играет важную роль в углекислый газ поглощение. Динамически режимные воды также контролируют потенциальную завихренность и бароклиника в субтропической Северной Атлантике.

Рекомендации

  1. ^ Герольд, Зидлер (2001). ЦИРКУЛЯЦИЯ ОКЕАНА И КЛИМАТ. Академическая пресса. п. 373.
  2. ^ Уортингтон, Л.В. (Май 1959 г.). «18 воды в Саргассовом море». Глубоководные исследования. 2: 297–305. Дои:10.1016/0146-6313(58)90026-1.
  3. ^ Джотаро, Масудзава (1969). «Субтропический режим воды». Глубоководные исследования и океанографические аннотации. 5. 16 (5): 463–472. Bibcode:1969DSROA..16..463M. Дои:10.1016/0011-7471(69)90034-5.
  4. ^ Маккартни, М. (1979). «Вода субантаретического режима». Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  5. ^ Маккартни, Майкл С .; Талли, Линн Д. (1982). «Вода субполярного режима Северной Атлантики». Журнал физической океанографии. 12 (11): 1169–1188. Bibcode:1982JPO .... 12.1169M. Дои:10.1175 / 1520-0485 (1982) 012 <1169: tsmwot> 2.0.co; 2.
  6. ^ Ринтул, Стивен Р .; Англия, Мэтью Х. (2002). «Транспорт Экмана преобладает над локальными воздушно-морскими потоками в определяющей изменчивости воды в субантарктическом режиме». Журнал физической океанографии. 32 (5): 1308–1321. Bibcode:2002JPO .... 32.1308R. Дои:10.1175 / 1520-0485 (2002) 032 <1308: ETDLAS> 2.0.CO; 2. ISSN  0022-3670.
  7. ^ Троссман, Д. С .; Thompson, L .; Mecking, S .; Уорнер, М. Дж. (2012). «О формировании, вентиляции и эрозии режимных вод в Северной Атлантике и Южном океанах» (PDF). Журнал геофизических исследований: океаны. 117 (C9): н / д. Bibcode:2012JGRC..117.9026T. Дои:10.1029 / 2012JC008090. ISSN  0148-0227.
  8. ^ Талли, Линн Д. (1999). «Некоторые аспекты переноса тепла океана мелкими, средними и глубокими опрокидывающими циркуляциями». Механизмы глобального изменения климата в тысячелетнем масштабе. Серия геофизических монографий. 112. С. 1–22. Дои:10.1029 / GM112p0001. ISBN  0-87590-095-X. ISSN  0065-8448.
  9. ^ Schroeder, E.H .; Х. Стоммел; Д. В. Мензель; У. Х. Сатклифф (1959). «Стабильность климата восемнадцати градусной воды на Бермудских островах». J. Geophys. Res. 64 (3): 363–366. Bibcode:1959JGR .... 64..363S. Дои:10.1029 / jz064i003p00363.
  10. ^ Suga, T .; К. Ханава (1995). «Межгодовые изменения воды субтропического режима в северной части Тихого океана в разрезе 137 ° в.д.». J. Phys. Oceanogr. 25 (5): 1012–1017. Bibcode:1995JPO .... 25.1012S. Дои:10.1175 / 1520-0485 (1995) 025 <1012: ivonps> 2.0.co; 2.
  11. ^ Ханава, Кимио; Д. Тэлли, Линн (2001). «Глава 5.4 Режим воды». Циркуляция океана и климат - наблюдения и моделирование глобального океана. Международная геофизика. 77. С. 373–386. Дои:10.1016 / S0074-6142 (01) 80129-7. ISBN  9780126413519. ISSN  0074-6142.