Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Сомалийский ток холодного океан границы ток , который проходит вдоль побережья Сомали и Омана в западной части Индийского океана и является аналогом Гольфстрима в Атлантическом океане . [1] Это течение находится под сильным влиянием муссонов и является единственной крупной системой апвеллинга , которая возникает на западной границе океана. Вода, поднятая течением, сливается с другой системой апвеллинга, создавая одну из самых продуктивных экосистем в океане. [2]

Сомалийское течение характеризуется сезонными изменениями под влиянием юго-западного и северо-восточного муссонов. В период с июня по сентябрь теплый юго-западный муссон перемещает прибрежные воды на северо-восток, создавая прибрежный апвеллинг . Поднятая вода доставляется на берег транспортом Ekman.и сливается с водой, которая была поднята на поверхность в результате апвеллинга в открытом океане. Джет Финдлейтера, узкая низкоуровневая атмосферная струя, также развивается во время юго-западного муссона и дует по диагонали через Индийский океан, параллельно побережьям Сомали и Омана. В результате справа от ветра создается транспорт Экмана. В центре струи перенос максимален и уменьшается вправо и влево с увеличением расстояния. Слева от центра струи движение воды к центру меньше, чем уходит, создавая дивергенцию в верхнем слое и приводя к событию апвеллинга (всасывание Экмана). Напротив, справа от центра струи из центра поступает больше воды, чем выходит, создавая нисходящий поток.событие (прокачка Экмана). Этот апвеллинг в открытом океане в сочетании с прибрежным апвеллингом вызывает массивный апвеллинг. [1] [2] Северо-восточный муссон, который происходит с декабря по февраль, вызывает изменение течения Сомали, перемещая прибрежные воды на юго-запад. Более прохладный воздух вызывает охлаждение поверхностных вод и вызывает глубокое перемешивание, вынося на поверхность обильные питательные вещества. [2]

История [ править ]

История физических океанографических подходов к сомалийскому течению началась с середины 1960-х годов с серьезных интересов. С середины 1960-х до конца 1970-х годов было предложено несколько великолепных теоретических исследований, которые дали физические ответы о текущем поведении и формациях. После конца 1970-х годов физика сомалийского течения улучшилась за счет анализа данных об океане с выдающимися полевыми измерениями свойств течений. Следы исследований с начала 1960-х до конца 1970-х годов представлены ниже. [3]

(ранние исследования до 1981 г.)

1966 Уоррен и др.  : Океанографы и метеорологи согласились с существованием сомалийского течения и его поведением, но его точные процессы и вовлеченные природные источники не были четко изучены. [4]

1969 Лайтхилл  : источником сомалийского течения является поток массы, нанесенный бароклинными и баротропными волнами в западной пограничной области. [5]

1970 Дюинг  : показал наличие альтернативных циклонических и антициклонических круговоротов, круговоротов Индийского океана. Найденные вихри круговоротов Индийского океана намного больше, чем круговороты других среднеширотных западных пограничных течений (круговороты Индийского океана ~ 300-500 морских миль> Гольфстрим / Куросио ~ 50 - 100 морских миль) [6]

1971 Düing & Szekelda  : бароклинный режим является доминирующим в сомалийском течении [7]

1972,1973 Леэтма  : местные ветры имеют решающее значение для возникновения Сомалийского течения. [8] [9]

1975 Колборн  : климатологический анализ всего Индийского океана по данным наблюдений на батитермографе и гидрокарте [10]

1976 Hurlburt & Thompson  : Охарактеризуйте сомалийское течение как зависящее от времени, бароклинное, инерционное пограничное течение. [11]

1976 Брюс  : анализ временных рядов, измерение поперечного сечения XBT танкерами EXXON [3]

1979 USNS WILKES  : Великий водоворот (Prime Eddy) и Сокотровский вихрь вместе с зоной сильного сдвига вдоль восточной окраины Великого водоворота наблюдались в конце августа и начале сентября 1979 г. [3]

Свойства [ править ]

Сомалийское течение быстро реагирует, мелкое и сезонно меняет свое направление. Сомалийское течение очень мелкое, особенно с 5 ° северной широты и южнее (на глубине до 150 м, течение в южном направлении круглый год). Далее на север струя несколько углубляется, достигая постоянного термоклина. Структура течения вокруг экватора чрезвычайно сложна и так же слоистая, как и экваториальные потоки, хотя Сомалийское течение ориентировано с севера на юг, а не с востока на запад.

Типичный объем воды, переносимый Сомалийским течением, составляет 37 ± 5 Зв (0,037 ± 5 км 3 / с) в середине сентября [12], что делает циркуляцию течения в целом слабее, чем другие среднеширотные западные пограничные течения (такие как Гольфстрим, течение Куросио). Однако максимальные объемы переноса достигают 60-70 Зв (сравнимо с течением Гольфстрима) на юге острова Сокотра . [3]

Южное сомалийское течение во время северо-восточного индийского муссона

Сомалийское течение в летние месяцы развивает скорость до 7 узлов, ослабевая и, в конечном итоге, меняя направление зимой.

Формирование и поведение [ править ]

Сомалийское течение вызвано в основном сезонными муссонными ветрами. (Северным) летом (май - сентябрь) юго-западный муссон дует вдоль восточного побережья Африки и Омана. Осенью он меняет свое направление и становится северо-восточным ветром (северной) зимой.

Перед началом сезона дождей (март – май) : в течение этого сезона мелкое прибрежное течение, направленное на север, протекает у побережья Сомали шириной 50–100 км, перекрывая южное подводное течение. Прибрежными ветрами к берегу течет апвеллинг. Около экватора течение Восточноафриканского побережья (EACC) течет на север через экватор. Южное Сомалийское течение течет на север и является продолжением EACC с юга до 3-4 ° с. [13]

Северо-восточное течение (июнь-сентябрь, летний муссон) : Сомалийское течение начинает набирать силу с середины мая с началом летнего муссона, и скорости течения быстро увеличиваются до максимума до июня и сентября, когда дует юго-западный муссон. В этом сезоне направление течения северо-восточное, скорость в середине мая составляет около 2,0 м / с, а в июне - 3,5 м / с и более. Обычно Сомалийское течение перемещается примерно на 1500 км к северо-востоку и около мыса Гуардафуи [3] (на 6 ~ 10 ° с.ш.) меняет свое направление на восток, чтобы слиться с индийским муссонным течением. [3] [14]

Согласно работам Фридриха А. Шотта и Джулиана П. МакКрири-младшего, северо-восточное сомалийское течение имеет следующие два субсезонных периода. В течение июня – июля Великий водоворот растет на 4–10 ° с. Ш., А холодная водная масса в форме клина развивается к морю на широте 10–12 ° с. Размер и сила Большого водоворота во время летнего муссона измеряются как скорость 10 см / с на глубине около 1000 м, в то время как на большей глубине наблюдается некоторая видимая круговоротная структура. Верхний слой Сомалийского течения течет на север вдоль восточноафриканского побережья и, наконец, входит в Аденский залив между архипелагом Сокотра и Африканским Рогом. Средняя скорость истечения этого выходящего тока составляет около 5 Зв.

Период с августа по сентябрь - поздняя фаза летнего муссона. В этот период Великий водоворот почти формирует замкнутую циркуляцию, и у северного побережья Сомали развиваются сильные восходящие потоки (холоднее 17 ° C, типичная температура воды в апвеллинге ~ 19-23 ° C). [13]

После того, как летний муссон спадет (октябрь-ноябрь) : в этот период юго-западные муссонные ветры постоянно ослабевают, поэтому Северное Сомалийское течение (продолжение потока EACC) больше не пересекает экватор, а вместо этого поворачивает на восток примерно на 3 ° с. . Однако Великий Водоворот все еще остается. [13]

Юго-западное течение (декабрь-февраль, зимний муссон) : осенью (сентябрь-ноябрь), когда на него влияет усиление северо-восточного муссона, Сомалийское течение постепенно ослабевает и замедляется. Наконец, в начале декабря, начиная с юга от 5 ° с.ш. и быстро расширяясь до 10 ° с.ш. к январю, течение меняет свое направление, теперь текущее на юг (скорости 0,7–1,0 м / с). Сомалийское течение течет на юг на протяжении всей (северной) зимы (декабрь-февраль), ограничиваясь регионом к югу от 10 ° с.ш., пока в марте поток на юг снова не отступит до 4 ° с.ш., чтобы повернуть вспять в апреле. [14]

Во время зимнего муссона после пересечения экватора южное Сомалийское течение сливается с северным EACC, а затем течет на восток.

Поведение апвеллинга: Одной из уникальных характеристик Сомалийского течения является наличие сильного прибрежного апвеллинга - единственный серьезный случай, когда это происходит на западной границе океана. Вслед за транспортом Экмана и с юго-западным муссоном, дующим параллельно береговой линии Сомали, апвеллинг летом направлен к морю: теплое и соленое Сомалийское течение течет на север через экватор, чтобы повернуть на восток около мыса Гуардафуи. Это отклонение потока вызывает сильный апвеллинг вдоль побережья Сомали, снижая прибрежные температуры на 5 ° C или более с мая по сентябрь. [14]

В течение зимнего сезона северо-восточный муссон обращает вспять северное прибрежное течение Сомали, перекрывая прибрежный апвеллинг. [15]

Сомалийское подземное течение: апрель - начало июня; Южное подводное течение развивается под северным поверхностным течением (глубина 100-300 м, среднемесячная скорость 20 см / с, максимум 60 см / с), простираясь почти до 4 ° с.ш. и отклоняясь от берега. В конечном итоге она прекращается установлением глубокого Великого Вихря. Наступила зима; Точно так же южное подводное течение развивается под северным поверхностным течением между 8 и 12 ° с.ш.

Зима; Северное поперечно-экваториальное подводное течение (глубина 150-400 м) течет под южной поверхностью Сомалийского течения, при этом их потоки уравновешиваются. Из-за этого подводного течения около экватора поверхностное (южное) Сомалийское течение чрезвычайно мелкое (менее 150 м). [13]

Великий Вихрь [ править ]

Два гигантских водоворота на северо-западе Индийского океана во время юго-западного муссона.

Великий водоворот - это огромный антициклонический водоворот, создаваемый сомалийским течением, текущим (северным) летом, и одним из двух гигантских круговоротов Индийского океана (другой - круговоротом Сокотры). Большой водоворот можно наблюдать между 5–10 ° с.ш. и 52–57 ° в.д. у побережья Сомали в летний сезон, обычно это место находится примерно в 200 км к юго-западу от круговорота Сокотры (с июня по сентябрь). [13] [16] Однако в прошлом было известно, что и Великий Водоворот, и Круговорот Сокотры время от времени обрушивались, и их точное местоположение меняется из года в год. Типичный размер Большого водоворота составляет 400–600 км по горизонтали [6], а типичная скорость поверхностного течения составляет 1,5–2,0 м / с. [17]

Как именно формируется Великий Водоворот, еще не совсем понятно, но аналитический подход с применением теории волн Россби может объяснить его основной механизм образования. По наблюдениям и анализу [Schott and Quadfasel (1982)], летний муссон возникает внезапно в течение июня – июля и движет потоком воды на запад в этом месте. Шотт и Квадфазель применили волны Россби первой моды к водным потокам и пришли к выводу, что «образование Великого водоворота является ответом на очень сильную антициклоническую завихренность, вызываемую напряжением ветра». [13]

Поскольку течение в Сомали меняется сезонно, Великий водоворот также демонстрирует сезонное поведение в соответствии с циклом муссонов. Вихрь обычно проявляется в период с июня по сентябрь, однако, например, в 1995 году Сомалийское течение вообще не развивалось в июне, так что за это время вихрь был сильно ослаблен и имел очень небольшой размер - длительная фаза начала. Поскольку Сомалийское течение развивалось в течение всего лета, только в сентябре Великий Водоворот, наконец, достиг максимума и начал рассеиваться, вступив в зимний сезон (убыль). [18] [19] И наоборот, Великий Водоворот также может продолжаться до середины октября, все еще показывая большие размеры, а его структура завитков может оставаться заметной даже дольше, под зимним Сомалийским течением. [13]

Это сезонное поведение Великого водоворота влияет на местные прибрежные океанические потоки и, следовательно, на экосистему Аравийского моря: в течение летнего сезона прибрежные восходящие течения, сильно зависящие от формы и поведения вихря, наблюдаются к северо-западу от Великого водоворота. От этих восходящих течений зависит не только биологическая продуктивность региона, но и они (и, следовательно, сам Великий водоворот) также играют большую роль в регулировании баланса теплового потока в северной части Индийского океана. [20]

Влияние на морскую экосистему [ править ]

Апвеллинг на побережье Сомали во время юго-западного муссона

Морская прибрежная зона Сомали - одна из самых продуктивных морских экосистем в мире. Особенно во время юго-западного индийского муссона, сильные восходящие потоки перекачивают холодные (17-22 ° C) и богатые питательными веществами (около 5-20 мкм нитратов [21] ) подземные воды в прибрежные районы. В течение этого сезона средняя плотность и продуктивность фитопланктона еще больше повышается за счет деятельности прибрежного водоворота, Великого водоворота. [22] Общая биомасса зоопланктона состоит примерно на 25% из эвфаузид, остальные составляют веслоногие рачки (доминирующие виды зоопланктона в регионе ~ Calanoides carinatus и Eucalanus elongates). [22] [23]Однако стремительное Сомалийское течение сокращает время пребывания обогащенной питательными веществами воды, что несколько ограничивает биологическую продуктивность в этом регионе. [24] Большая часть этого неиспользованного питательного вещества транспортируется в южную часть Аравийского моря, поддерживая там биологическое производство. Кроме того, высокие скорости ветра (приблизительно 15 м / с) юго-западного муссона, влияющие на Сомалийское течение, вызывают интенсивное вертикальное перемешивание, увеличивая толщину перемешанного слоя, а также общее поверхностное обогащение питательными веществами, что приводит к высокой продуктивности. [25] После этого сезона, с наступлением северо-восточного (зимнего) муссона, первичная продуктивность снижается, хотя плотность зоопланктона лишь незначительно.

См. Также [ править ]

  • океаническое течение
  • Океанические круговороты
  • Физическая океанография

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б МакКрири, JP; Kohler, KE; Капот, RR; Олсон, ДБ (1996). «Четырехкамерная экосистемная модель биологической активности в Аравийском море». Прогресс в океанографии . 37 (3): 193–240. Bibcode : 1996PrOce..37..193M . DOI : 10.1016 / s0079-6611 (96) 00005-5 .
  2. ^ a b c Манн, К. Х., Лазье, JRN (2006) "Динамика морских экосистем: биологические и физические взаимодействия в океанах". Оксфорд: Blackwell Publishing Ltd. ISBN 1-4051-1118-6 
  3. ^ a b c d e е Битти III, Уильям Х .; Джон Г. Брюс; Роберт С. Гатри (1981). «Циркуляция и океанографические характеристики в бассейне Сомали, наблюдаемые во время юго-западного муссона 1979 года». Технический отчет AD-A276 238 .
  4. ^ Уоррен, B .; и другие. (1966). «Водные массы и модели течения в бассейне Сомали во время юго-западного муссона 1964 года». Глубоководные исследования . 13 (5): 825–860. Bibcode : 1966DSROA..13..825W . DOI : 10.1016 / 0011-7471 (76) 90907-4 .
  5. ^ Лайтхилл, MJ (1969). «Динамическая реакция Индийского океана на наступление юго-западного муссона». Философские труды Лондонского королевского общества . A265 (1159): 45–92. Bibcode : 1969RSPTA.265 ... 45L . DOI : 10,1098 / rsta.1969.0040 .
  6. ^ a b Дюинг, W. (1970). Муссонный режим течения в Индийском океане . Гонолулу: Гавайский университет Press. п. 68.
  7. ^ Düing, W .; KHSzekielda (1971). «Муссонная реакция в западной части Индийского океана, Журнал геофизических исследований». Журнал геофизических исследований . 76 (18): 4181–4187. Bibcode : 1971JGR .... 76.4181D . DOI : 10,1029 / jc076i018p04181 .
  8. ^ Leetma, A. (1972). «Реакция Сомалийского течения на юго-западный муссон 1970 года». Глубоководные исследования . 19 (4): 319–325. Bibcode : 1972DSROA..19..319L . DOI : 10.1016 / 0011-7471 (72) 90025-3 .
  9. ^ Leetma, A. (1973). «Реакция Сомалийского течения на 2 ° ю.ш. на юго-западный муссон 1971 года». Глубоководные исследования . 20 (4): 397–400. Bibcode : 1973DSROA..20..397L . DOI : 10.1016 / 0011-7471 (73) 90062-4 .
  10. ^ Колборн, JG (1975). Термическое строение Индийского океана . Гонолулу: Гавайский университет Press. п. 173.
  11. ^ Hurburt, HE; Дж. Д. Томпсон (1976). «Численная модель сомалийского течения» . Журнал физической океанографии . 6 (5): 646–664. DOI : 10.1175 / 1520-0485 (1976) 006 <0646: anmots> 2.0.co; 2 .
  12. ↑ Бил, Лиза; Тереза ​​К. Черескин (2003). «Объемный перенос Сомалийского течения во время юго-западного муссона 1995 года». Deep-Sea Research Part II: Актуальные исследования в океанографии . 50 (12–13): 2077–2089. Bibcode : 2003DSRII..50.2077B . DOI : 10.1016 / s0967-0645 (03) 00046-8 .
  13. ^ a b c d e f g Schott, Friedrich A .; Джулиан П. МакКрири (2001). «Муссонная циркуляция Индийского океана». Прогресс в океанографии . 51 (1): 1–123. Bibcode : 2001PrOce..51 .... 1S . DOI : 10.1016 / s0079-6611 (01) 00083-0 .
  14. ^ a b c Томчак, Матиас и Дж. Стюарт Годфри (2006). Региональная океанография: введение, 2-е издание . pdf версия 1.1. п. Глава 11 Индийский океан.
  15. ^ Белкин, ИМ; и другие. (2009). «Фронт в крупных морских экосистемах мирового океана». Прогресс в океанографии . 81 (1): 223. Bibcode : 2009PrOce..81..223B . DOI : 10.1016 / j.pocean.2009.04.015 .
  16. ^ Брюс, JG (1979). «Водовороты у побережья Сомали во время юго-западного муссона». Журнал геофизических исследований . 84 (C12): 7742–7748. Bibcode : 1979JGR .... 84.7742B . DOI : 10,1029 / jc084ic12p07742 . hdl : 1912/9597 .
  17. ^ Фишер, Дж. (1996). «Течения и переносы системы Великого водоворота и круговорота Сокотры во время летнего муссона». 101 (C2): 3573–3587. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  18. ^ Черескин, Т.К .; и другие. (1997). «Наблюдения за балансом Экмана на 8 ° 30 'с.ш. в Аравийском море во время юго-западного муссона 1995 года» . Письма о геофизических исследованиях . 24 (21): 2541–2544. Bibcode : 1997GeoRL..24.2541C . DOI : 10.1029 / 97gl01057 .
  19. ^ Chereskin, ТК "WOCE в Индийском океане Экспедиция" .
  20. ^ Пэн, G .; Д.Б.Олсон (2004). «Смоделированная реакция прибрежных океанов Сомали на различные продукты атмосферного ветра во время осенних переходов». Технический отчет RSMAS 2004-004 .
  21. ^ Смит, SL; Codispoti LA (1980). «Юго-западный муссон 1979 года: химическая и биологическая реакция прибрежных вод Сомали». Наука . 209 (4456): 597–600. Bibcode : 1980Sci ... 209..597S . DOI : 10.1126 / science.209.4456.597 . PMID 17756842 . 
  22. ^ а б Хичкок, ГЛ; Олсон ДБ (1992). «Северо-западные и юго-западные муссонные условия вдоль побережья Сомали в 1987 году». Океанография Индии : 583–593.
  23. ^ Баарс, MA (1998). Сезонные колебания биомассы и продуктивности планктона в экосистемах Сомалийского течения, Аденского залива и южной части Красного моря в крупных морских экосистемах Индийского океана: оценка, устойчивость и управление . Оксфорд, Великобритания: Blackwell Science. С. 143–174.
  24. ^ Вельдхуис, MJM; Kraay GW; Van Bleijswik JDL; Баарс М.А. (1997). «Изобилие бактериопланктона в связи с сезонным апвеллингом в северо-западной части Индийского океана» (PDF) . Глубоководные исследования . 44 (3): 451–476. Bibcode : 1997DSRI ... 44..451W . DOI : 10.1016 / s0967-0637 (96) 00115-X .
  25. ^ Прасанна Кумар, S .; Madhupratap M .; Дилип Кумар М .; Gaus M .; Муралидхаран PM; Сарма ВВСС; Де Соуза SN (2000). «Физический контроль первичной продуктивности в сезонном масштабе в центральной и восточной частях Аравийского моря». Труды Индийской академии наук : 433–441.