Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для использования в других целях, см Круговорот (значения) .
Пять основных круговоротов океана

В океанографии , A круговорот ( / dʒ aɪər / ) является любой большой системой циркуляции океанических течений , особенно тех , кто участвует с большими ветровыми движениями. Круговороты вызваны эффектом Кориолиса ; планетарная завихренность , горизонтальное трение и вертикальное трение определяют циркуляционные паттерны от завихрения ( крутящего момента ) напряжения ветра . [1]

Круговорот может относиться к любому типу вихря в атмосфере или в море , [2] , даже тот , который является человеком, но наиболее часто используется в наземной океанографии для обозначения основных океанических систем.

Основные круговороты [ править ]

Ниже приведены пять наиболее заметных океанских круговоротов: [3]

Другие круговороты [ править ]

Тропические круговороты [ править ]

Все большие круги мира

Тропические круговороты менее унифицированы и имеют тенденцию протягиваться в основном с востока на запад с незначительной протяженностью с севера на юг.

  • Атлантическая экваториальная система течения (два встречных круговорота) [ необходима ссылка ]
  • Тихоокеанская экваториальная система течения [ необходима ссылка ]
  • Индийский круговорот муссонов (два встречных круговорота в северной части Индийского океана) [4]

Субтропические круговороты [ править ]

Центр субтропического круговорота - зона высокого давления. Циркуляция вокруг высокого давления происходит по часовой стрелке в северном полушарии и против часовой стрелки в южном полушарии из-за эффекта Кориолиса . Высокое давление в центре связано с западными ветрами с северной стороны круговорота и восточными пассатами с южной стороны. Они вызывают поверхностные токи трения по направлению к широте в центре круговорота.

Это скопление воды в центре создает поток к экватору в верхних слоях океана от 1000 до 2000 м (от 3300 до 6600 футов) благодаря довольно сложной динамике. Этот поток возвращается к полюсу в виде усиленного западного пограничного течения . Граничным течением Североатлантического Круговорота является Гольфстрим , Северного Тихоокеанского Круговорота - Течение Куросио , Южно-Атлантического Круговорота - Бразильское течение , Южно-Тихоокеанского Круговорота - Восточно-Австралийское течение и Индийского круговорота - Течение Агульяс. . [ необходима цитата]

Субполярные круговороты [ править ]

Субполярные круговороты образуются на высоких широтах (около 60 ° ). Циркуляция приземного ветра и океанской воды происходит против часовой стрелки в Северном полушарии вокруг области низкого давления , такой как стойкий Алеутский минимум и Исландский минимум . Поверхностные токи обычно движутся наружу от центра системы. Это приводит в движение транспорт Экмана , который создает подъем богатой питательными веществами воды с более низких глубин. [5]

В субполярной циркуляции в южном полушарии преобладает Антарктическое циркумполярное течение из-за отсутствия больших массивов суши, разделяющих Южный океан . Есть небольшие вихри в море Уэдделла и море Росса , в Уэдделла и Росса круговорота , которые циркулируют в направлении по часовой стрелке. [3]

Изменение климата [ править ]

Данные спутниковых наблюдений за высотой поверхности моря и температурой поверхности моря показывают, что восемь основных круговоротов океана в мире движутся к полюсам за последние несколько десятилетий. Такая особенность свидетельствует о согласии с прогнозом климатической модели при антропогенном глобальном потеплении. [6] Палеоклиматическая реконструкция также предполагает, что в течение прошлых интервалов холодного климата некоторые западные пограничные течения (западные ветви субтропических круговоротов океана) были ближе к экватору, чем их современные положения. [7] [8] Эти данные предполагают, что глобальное потепление, скорее всего, подтолкнет крупномасштабные круговороты океана к более высоким широтам. [9] [10]

В течение 1992-2011 гг. Более сильные ветры, особенно субтропические пассаты в Тихом океане, обеспечили механизм вертикального распределения тепла . [11] Последствиями являются изменения в океанских течениях , увеличивающие субтропические опрокидывания , которые также связаны с явлениями Эль-Ниньо и Ла-Нинья . В зависимости от естественной изменчивости в годы Ла-Нинья примерно на 30% больше тепла из верхнего слоя океана переносится в более глубокие океаны. [12] В нескольких исследованиях, проведенных в последние годы, было обнаружено многократное увеличение OHC.глубоководных и верхних слоев океана и связывают поглощение тепла с антропогенным потеплением. [13]

Влияние эффекта Кориолиса на усиление в западном направлении [ править ]

Эффект Кориолиса

Загрязнение [ править ]

Этот раздел представляет собой отрывок из патча для мусора [ править ]

Мусора патч является круговоротом морских отбросов частиц , вызванных эффектами океанских течений и увеличения пластмассового загрязнения с помощью человеческих популяций. Эти антропогенные скопления пластика и другого мусора вызывают экосистемные и экологические проблемы, которые влияют на морскую жизнь, загрязняют океаны токсичными химическими веществами и способствуют выбросам парниковых газов .

Самым известным из них является Большой Тихоокеанский мусорный участок, который имеет самую высокую плотность морского мусора и пластика, видимого из космоса при определенных погодных условиях. [14] Другие идентифицированные участки включают мусорный участок в Северной Атлантике между Северной Америкой и Африкой, участок мусора в Южной Атлантике, расположенный между востоком Южной Америки и оконечностью Африки, участок мусора в южной части Тихого океана, расположенный к западу от Южной Америки, и мусор в Индийском океане. патч, найденный к востоку от Южной Африки, указан в порядке убывания размера. [15]

Мусорные участки стремительно растут из-за повсеместной потери пластика из систем сбора мусора. По оценкам, «ежегодно [в мире] производится около 100 миллионов тонн пластика», и около 10% этого пластика попадает в океаны. Программа ООН по окружающей среде недавно подсчитала , что «за каждую квадратную милю океана» Есть около «46000 кусков пластика.» [16]

См. Также [ править ]

  • Антициклон
  • Циклон
  • Экосистема субтропического круговорота северной части Тихого океана
  • Эдди
  • Динамика жидкостей
  • Скукумчак
  • Водоворот
  • Volta do mar

Ссылки [ править ]

  1. ^ Хайнеманн, Б. и Открытый университет (1998) Циркуляция океана , Oxford University Press: стр. 98
  2. ^ Лиссауэр, Джек Дж .; де Патер, Имке (2019). Фундаментальные планетарные науки: физика, химия и обитаемость . Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Издательство Кембриджского университета. ISBN 9781108411981.
  3. ^ a b Пять наиболее заметных круговоротов. Архивировано 4 марта 2016 г. на презентации Wayback Machine в PowerPoint.
  4. ^ Индийские круговороты муссонов
  5. ^ Приводимые ветром поверхностные течения: круговороты
  6. ^ Сдвиг к полюсу основных океанских круговоротов, обнаруженный при потеплении климата. Письма о геофизических исследованиях, 47, e2019GL085868. https://doi.org/10.1029/2019GL085868
  7. ^ Бард, Е., & Rickaby, RE (2009). Миграция субтропического фронта как модулятор ледникового климата. Природа, 460 (7253), 380.
  8. ↑ Ветровая эволюция субполярного круговорота в северной части Тихого океана во время последней дегляциации. Geophys. Res. Lett. 47, 208–212 (2020).
  9. ^ https://insideclimatenews.org/news/26022020/climate-oceans-weather-fishing-gyres-gulf-stream-sea-level/
  10. ^ https://www.loe.org/shows/segments.html?programID=20-P13-00013&segmentID=3
  11. ^ England, MH et al. В последнее время усилилась ветровая циркуляция в Тихом океане и продолжающийся перерыв в потеплении. Природа Clim. Change 4, 222–227 (2014).
  12. ^ Balmaseda, Trenberth & Челлена (2013). «Отличительные климатические сигналы в повторном анализе теплосодержания глобального океана» . Письма о геофизических исследованиях . 40 (9): 1754–1759. Bibcode : 2013GeoRL..40.1754B . DOI : 10.1002 / grl.50382 . Архивировано из оригинала на 2015-02-13 . Проверено 26 сентября 2013 .
  13. ^ Авраам; и другие. (2013). «Обзор наблюдений за температурой мирового океана: последствия для оценок теплосодержания океана и изменения климата». Обзоры геофизики . 51 (3): 450–483. Bibcode : 2013RvGeo..51..450A . CiteSeerX 10.1.1.594.3698 . DOI : 10.1002 / rog.20022 . 
  14. ^ Паркер, Лаура. «Благодаря миллионам тонн пластика в океанах, больше ученых изучают воздействие». National Geographic . Национальное географическое общество, 13 июня 2014 г. Интернет. 3 апреля 2016 г.
  15. ^ Cózar, Andrés; Эчеваррия, Фидель; Гонсалес-Гордилло, Х. Игнасио; Иригоэн, Ксабье; Убеда, Барбара; Эрнандес-Леон, Сантьяго; Пальма, Альваро Т .; Наварро, Сандра; Гарсиа-де-Ломас, Хуан; Руис, Андреа; Фернандес-де-Пуэльес, Мария Л. (2014-07-15). «Пластиковый мусор в открытом океане» . Труды Национальной академии наук . 111 (28): 10239–10244. Bibcode : 2014PNAS..11110239C . DOI : 10.1073 / pnas.1314705111 . ISSN 0027-8424 . PMC 4104848 . PMID 24982135 .   
  16. ^ Мазер, Крис (2014). Взаимодействие Земли, океана и человека: глобальная перспектива . CRC Press. С. 147–48. ISBN 978-1482226393.

Внешние ссылки [ править ]

  • 5 кругов - понимание загрязнения морской среды пластиком
  • Поверхностные течения, вызываемые ветром: круговороты
  • SIO 210: Введение в физическую океанографию - Глобальное распространение
  • SIO 210: Введение в физическую океанографию - Заметки о циркуляции, вызванной ветром
  • SIO 210: Введение в физическую океанографию - Лекция 6
  • Физическая география - поверхностные и подземные океанические течения
  • Колебание круговорота северной части Тихого океана - Технологический институт Джорджии