Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Значительные океанские течения, участвующие в циркуляции субтропических и субполярных круговоротов в северной части Тихого океана.

Северной части Тихого океана круговорот (NPG) или северной части Тихого океана субтропического круговорота (NPSG), расположенный в северной части Тихого океана , является одним из пяти основных океанических круговоротов . Этот круговорот покрывает большую часть северной части Тихого океана . Это самая большая экосистема на Земле, расположенная между экватором и 50 ° северной широты и занимающая 20 миллионов квадратных километров. [1] Круговорот имеет круговую форму по часовой стрелке и образован четырьмя преобладающими океанскими течениями : Северо-Тихоокеанским течением на севере, Калифорнийским течением на востоке и Северным экваториальным течением.на юг и течение Куросио на запад. Это место необычайно интенсивного сбора искусственного морского мусора , известное как Большое тихоокеанское мусорное пятно .

Субтропический круговорот северной части Тихого океана и гораздо меньший субполярный круговорот северной части Тихого океана составляют две основные системы круговоротов в средних широтах северной части Тихого океана. Это два-круговорот циркуляция в северной части Тихого океана обусловлена торговлей и западных ветрами . [2] Это один из лучших примеров всех океанов Земли, где эти ветры приводят в движение циркуляцию с двумя круговыми движениями. Физические характеристики, такие как слабая термохалинная циркуляция в северной части Тихого океана и тот факт, что она в основном заблокирована сушей на севере, также помогают облегчить эту циркуляцию. По мере увеличения глубины эти круговороты в северной части Тихого океана становятся все меньше и слабее, а высокое давлениев центре субтропического круговорота будет мигрировать к полюсу и на запад. [2]

Физическая океанография [ править ]

Субтропическая циркуляция в северной части Тихого океана [ править ]

Как и все системы субтропических круговоротов, субтропический круговорот в северной части Тихого океана является антициклоном, что означает, что циркуляция идет по часовой стрелке вокруг его высокого давления в центре из-за его расположения в северном полушарии . Эта циркуляция также связана с переносом Свердрупа к экватору и нисходящим потоком Экмана . [2] Транспорт Экмана заставляет воду течь к центру круговорота, создавая наклонную поверхность моря и инициируя геострофический поток . Харальд Свердруп применил перенос Экмана, включая силы градиента давления, для разработки теории переноса Свердрупа. [3]

Куросио является узким, сильным западом границы тока субтропического круговорота. Этот ток воздействует на толщу воды до самого дна. Течение Куросио течет в северном направлении, затем в конечном итоге течет дальше от западной границы, где затем принимает восточное направление в северную часть Тихого океана. Это течение, текущее на восток, затем называется расширением Куросио. Северной части Тихого океана Ток расположен к северу от субтропического круговорота и течет в восточном направлении. Также, известное как западный ветровой дрейф или субарктическое течение, северотихоокеанское течение также включает западное течение южной границы субполярного круговорота северной части Тихого океана. [4] Североэкваториальное течениеграничит с субтропическим круговоротом северной части Тихого океана на юге и течет в западном направлении. Западное течение в рамках удлиненной тропической циклонической циркуляции также входит в состав Северного экваториального течения. Система Калифорнийского течения включает восточную границу субтропического круговорота северной части Тихого океана и течет на юг вдоль побережья Калифорнии. Здесь прибрежный апвеллинг вызывает восточное пограничное течение и подводное течение, текущее к полюсу.

В западной части северной части Тихого океана поверхность субтропического круговорота обычно имеет «С-образную форму». [5] [6] Течение Куросио и расширение Куросио примерно с внешней стороны этой «С-образной формы», где оно затем поворачивает на запад в рециркуляцию, где затем течет на юг параллельно течению Куросио. Отсюда «C- образная » течет на восток, образуя Субтропическое противотечение примерно на 20–25⁰ с.ш., а затем, наконец, “C” изгибается обратно на запад, образуя Северное экваториальное течение к югу от 20⁰ с.ш. Для субтропических круговоротов характерно иметь этот «C-образный» поверхностный поток. Субтропическое противотечение - это неглубокая область этой «С»; всего около 250 дбар под поверхностью, циркуляция более простая, закрытая, антициклонический круговорот.

Узкие фронтальные зоны с востока на запад, пересекающие Тихий океан, имеют ширину менее 100 км. Субарктическая фронтальная зона или субарктическая граница, около 42⁰ с.ш., закреплена в Северо-Тихоокеанском течении. [2] Субарктическая фронтальная зона, немного южнее максимальной скорости западного ветра, отделяет Северо-Тихоокеанский субполярный круговорот от субтропического круговорота. В центральной и восточной частях Тихого океана примерно на 32⁰ с.ш. находится субтропическая фронтальная зона. Эта фронтальная зона, которую иногда называют зоной субтропической конвергенции, служит границей между западным течением Северного экваториального течения от Северного Тихоокеанского течения. [2]По мере увеличения глубины в субтропическом круговороте северной части Тихого океана он становится меньше в западном регионе около Японии, а также теряет силу. Субтропический круговорот не существует ниже 1500 м под поверхностью, за исключением областей течения Куросио и протяженности.

Зависимость циркуляции от глубины [ править ]

Субтропический круговорот северной части Тихого океана пространственно ослабевает с увеличением глубины. Как и все системы субтропических круговоротов, субтропический круговорот в северной части Тихого океана сужается к своим наиболее мощным поверхностным потокам в северо-западном направлении между течением Куросио и расширением Куросио. Это резкая усадка с поверхности примерно на 200 м ниже. [7] На поверхности граница, разделяющая потоки на запад и восток с юга от 20⁰N до примерно 25–30⁰N на 200 м. "C-образная форма" в западной части субтропического круговорота, включая субтропическое противотечение, обычно не существует ниже 200 м. На высоте примерно 1000-1500 м Субтропический круговорот полностью расположен в западной части северной части Тихого океана, недалеко от течения Куросио и расширения Куросио. [7]В субтропических регионах поток слабый, где влияние субтропического круговорота минимально. Различия в стерических высотах на расстояниях в 1000 км составляют порядка 1 см, а не различия в 10 см в зоне субтропического круговорота северной части Тихого океана.

Патч для мусора [ править ]

Этот раздел представляет собой отрывок из мусорного патча Great Pacific [ править ]
Нашивка создана в круговороте зоны субтропической конвергенции северной части Тихого океана.

Мусора патч Great Pacific , также описывается как мусорный водоворот Тихого океана, представляет собой мусор патч , круговорот из морских отбросах частиц, в центральной Северной части Тихого океана . Он расположен примерно от 135 ° до 155 ° западной долготы и от 35 ° до 42 ° северной широты . [8] Пластиковый и плавающий мусор собирают из стран Тихоокеанского региона , включая страны Азии , Северной и Южной Америки . [9] Круговорот разделен на две части: «Восточное мусорное поле» междуГавайи и Калифорния , а также «Западное мусорное пятно», простирающееся на восток от Японии до Гавайских островов.

Несмотря на распространенное общественное мнение о том, что участок представляет собой гигантские острова плавающего мусора, его низкая плотность (4 частицы на кубический метр) не позволяет обнаружить его с помощью спутниковых изображений или даже случайных яхтсменов или дайверов в этом районе. Это связано с тем, что пластырь представляет собой широко рассредоточенную область, состоящую в основном из взвешенных «кусочков пластика размером с ноготь или меньшего размера», часто микроскопических, частиц в верхнем слое воды, известных как микропластики . [10] Исследователи из проекта Ocean Cleanup заявили, что участок покрывает 1,6 миллиона квадратных километров. [11] Некоторому пластику в пластыре более 50 лет, и в него входят такие предметы (и фрагменты), как «пластиковые зажигалки, зубные щетки, бутылки с водой, ручки, детские бутылочки, сотовые телефоны, пластиковые пакеты и детские игрушки ». Маленькие волокна древесной массы, обнаруженные по всему участку, «предположительно происходят из тысяч тонн туалетной бумаги, смываемой ежедневно в океаны». [10]

Исследования показывают, что пластырь быстро накапливается. [12] Предполагается, что с 1945 года количество мусора увеличивалось «в 10 раз каждое десятилетие». [13] Подобный кусок плавающего пластикового мусора находится в Атлантическом океане и называется Североатлантическим мусорным пятном . [14] [15] Этот участок роста вносит другой экологический ущерб морским экосистемам и видам.

См. Также [ править ]

  • Экосистема субтропического круговорота северной части Тихого океана
  • Большой тихоокеанский мусорный полигон
  • Загрязнение морской среды
  • Свалка Североатлантического мусора
  • океаническое течение
  • Южно-Атлантический круговорот

Ссылки [ править ]

  1. ^ Карл, Дэвид М. (1999). «Море перемен: биогеохимическая изменчивость в субтропическом круговороте северной части Тихого океана». Экосистемы . Springer. 2 (3): 181–214. DOI : 10.1007 / s100219900068 . JSTOR  3658829 . S2CID  46309501 .
  2. ^ a b c d e Talley, Lynne D .; Пикард, Джордж Л .; Эмери, Уильям Дж .; Свифт, Джеймс Х. (2011). Описательная физическая океанография: Введение . Лондон: Academic Press. ISBN 978-0750645522.
  3. ^ Пруд, S .; Пикард, GL (1983). Вводная динамическая океанография . Pergamon Press. ISBN 978-0080287287.
  4. ^ Свердруп, HU; Джонсон; Флеминг, Р.Х. (1942). Океаны: их физика, химия и общая биология . Нью-Йорк: Прентис-Холл. стр. МВт
  5. ^ Wyrki, К. (1975). «Колебания динамической топографии Тихого океана» . Журнал физической океанографии . 5 (3): 450–459. Bibcode : 1975JPO ..... 5..450W . DOI : 10.1175 / 1520-0485 (1975) 005 <0450: fotdti> 2.0.co; 2 .
  6. ^ Hasunuma, K .; Йошида, К. (1978). «Расщепление субтропического круговорота в западной части северной части Тихого океана». Журнал океанографии . 34 (4): 160–172. DOI : 10.1007 / bf02108654 . S2CID 128611587 . 
  7. ^ а б Рид, JL (1997). «Об общей геострофической циркуляции Тихого океана: модели течения, индикаторы и переносы». Прогресс в океанографии . 39 (4): 263–352. Bibcode : 1997PrOce..39..263R . DOI : 10.1016 / s0079-6611 (97) 00012-8 .
  8. ^ См. Соответствующие разделы ниже для конкретных ссылок, касающихся открытия и истории патча. Общий обзор представлен в Dautel, Susan L. «Transoceanic Trash: International and United States Strategies for the Great Pacific Garbage Patch», 3 Golden Gate U. Envtl. LJ 181 (2007)
  9. ^ «Самая большая в мире коллекция океанического мусора в два раза больше Техаса» . USA Today . Проверено 29 апреля 2018 года .
  10. ^ a b Филп, Ричард Б. (2013). Экосистемы и здоровье человека: токсикология и опасности для окружающей среды, третье издание . CRC Press. п. 116. ISBN 978-1466567214.
  11. ^ Albeck-Рипка, Ливия (22 марта 2018). «Огромное тихоокеанское мусорное пятно взлетает на воздух, 87 000 тонн пластика, количество растет» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Дата обращения 26 февраля 2020 . 
  12. ^ Lebreton, L .; Планка, В .; Ferrari, F .; Sainte-Rose, B .; Aitken, J .; Marthouse, R .; Hajbane, S .; Cunsolo, S .; Шварц, А. (22 марта 2018 г.). «Доказательства того, что на Большом тихоокеанском мусорном поле быстро накапливается пластик» . Научные отчеты . 8 (1): 4666. Bibcode : 2018NatSR ... 8.4666L . DOI : 10.1038 / s41598-018-22939-ш . ISSN 2045-2322 . PMC 5864935 . PMID 29568057 .   
  13. ^ Мазер, Крис (2014). Взаимодействие Земли, океана и человека: глобальная перспектива . CRC Press. С. 147–48. ISBN 978-1482226393.
  14. ^ Ловетт, Ричард А. (2 марта 2010 г.). «В Атлантике тоже найден огромный помойный участок» . National Geographic News . Национальное географическое общество .
  15. ↑ Виктория Гилл (24 февраля 2010 г.). "Пластиковый мусор поражает Атлантический океан" . BBC . Проверено 16 марта 2010 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Океанские течения