Морская донная вода Уэдделла (WSBW) - это подгруппа антарктической донной воды (AABW), имеющая температуру -0,7 ° C или ниже. Он состоит из ветви более высокой солености и ветви более низкой солености. Он берет начало в море Уэдделла и следует за морским дном, впадая в остальные океаны мира. Он создается в основном из-за сильных приземных ветров, дующих с антарктического континента, которые помогают охлаждать и насыщать его кислородом. Он течет со скоростью от 2 до 5 Зв и вносит свой вклад в общий поток AABW.
Вступление
Море Уэдделла играет важную роль в движении мировых океанов. Важной частью моря Уэдделла являются донные воды моря Уэдделла (WSBW). WSBW является основным источником донных вод Антарктики (AABW). Хотя WSBW считается частью AABW, различие заключается в его потенциальной температуре . Потенциальная температура WSBW составляет -0,7 ° C. При этой температуре график зависимости потенциальной температуры от солености показывает резкое изменение наклона. На отток WSBW сильно влияет хребет Скотия . Перемещение WBSW указано как 16 Зв, что составляет общий отток AABW в 97 Зв. От 2 до 5 Зв этой продукции приходится на новообразованные придонные воды у побережья Антарктики. [1]
Формирование
Море Уэдделла характеризуется циклоническим круговоротом ограниченного на юге от Антарктиды , на западе Антарктического полуострова , на севере с Scotia хребтом и простирающимся далеко на востоке , как 20 до 30 ° E. Предшественник образования придонной воды происходит от широкого континентального шельфа к западу от 40 ° з.д., где рассол, выделяемый во время образования морского льда, образует большой резервуар холодного (от 0 до - 1,8 ° C), высокосоленого (S ≥ 34,62 psu ) шельфа. вода. Затем эта водная масса смешивается с модифицированной формой теплой глубоководной воды у края континентального шельфа, образуя плотный слой придонной воды, которая, в свою очередь, опускается вдоль континентального склона и циклонически течет по западному и северному периметру моря Уэдделла. бассейн. Поскольку даже летом на континентальном шельфе наблюдаются большие количества воды с высокой соленостью, придонная вода может образовываться в течение всего года. [1]
Донная вода моря Уэдделла имеет две формы: компонент с низкой соленостью, лучше насыщенный кислородом, приуроченный к внешнему краю круговорота Уэдделла , и более соленый, менее насыщенный кислородом компонент, наблюдаемый дальше в круговороте. Более соленая WSBW происходит из юго-западной части моря Уэдделла, где много шельфовых вод с высокой соленостью. Менее соленая WSBW, как и более вентилируемая глубоководная вода моря Уэдделла (WSDW), образуется из шельфовой воды с меньшей соленостью в точке, расположенной дальше на север вдоль Антарктического полуострова. [2]
Важно различать AABW и подкласс этой водной массы WSBW. ЗСБВ характеризуется более низкими потенциальными температурами и большими придонными температурными градиентами, что указывает на недавнее образование в юго-западной и западной частях моря Уэдделла. По мере того, как эта придонная вода распространяется из области опускания, она в конечном итоге смешивается с более теплой и более соленой водой выше, образуя AABW. Вдоль секции Шотландия Ридж-мыс Norvegia, потенциальные значения температуры на глубинах более 4500 м (14800 футов) диапазоне от -0.94 до -0.63 ° С, в то время как значения солености в диапазоне от 34.639 до 34.652 промилле . Северная граница ядра донных вод моря Уэдделла лежит напротив южной окраины хребта Скотия, что свидетельствует о сильном влиянии батиметрии на циркуляцию и распределение свойств . [1]
Транспорт
Перенос донной воды моря Уэдделла из моря Уэдделла представляет собой отток вновь образовавшейся придонной воды и увлеченной донной воды, которая поступает в море Уэдделла с юго-востока. Кармак и Фостер оценили дебит придонной воды по соотношению смеси вновь образованной придонной воды и захваченной придонной воды. Модели формирования придонной воды, основанные на гидрографических наблюдениях, предполагают, что придонная вода, образовавшаяся на краю континентального шельфа, имеет начальную температуру от -1,4 до -1,2 ° C. Этот диапазон также представляет собой самую холодную придонную воду, наблюдаемую у подножия материкового склона в северо-западном углу моря Уэдделла. Доля новообразованной придонной воды в выходящей ЗСБВ колеблется от примерно 12 до 31%, поэтому поток вновь образованной придонной воды из моря Уэдделла составляет примерно от 2 до 5 Зв. [1] С другой стороны, гораздо более высокие темпы добычи, которые иногда предлагаются, вероятно, являются оценками общего переноса придонной воды из моря Уэдделла, который включает большую часть антарктической донной воды, поступающей в море Уэдделла с юго-востока.
Низкосоленые, лучше вентилируемые формы WSDW и WSBW, текущие вдоль внешнего края круговорота Уэдделла, имеют положение и диапазон глубин, которые могут привести к выходу за пределы топографических границ бассейна Уэдделла, тогда как более соленые формы могут быть вынуждены рециркуляция в круговороте Уэдделла переносится западным пограничным течением моря Уэдделла в северо-западный угол круговорота Уэдделла. Оттуда эти водные массы текут на восток, либо в пределах северного крыла круговорота Уэдделла, либо доходя на север в море Скотия, в конечном итоге охлаждая нижние 2 км мирового океана в виде антарктических донных вод. [2]
Предполагается, что более соленая, с низким содержанием кислорода WSBW происходит из шельфовых вод, спускающихся в глубокий океан на юго-западе моря Уэдделла. Более высокая соленость этой WSBW связана с закачкой шельфовой воды высокой солености, характерной для этого региона. Fahrbach et al. предполагают, что в районе шельфового ледника Ларсена образуется придонная вода низкой солености . [2] [3]
Климатические воздействия
Макки и др. Провели исследование изменчивости температуры придонной воды относительно Эль-Ниньо-Южного колебания (ENSO), Южного кольцевого режима (SAM) и антарктического диполя (ADP). Это исследование было проведено с целью выявить влияние WSBW на глобальный климат. Было проанализировано 8-летнее исследование потенциальной температуры оттока круговорота Уэдделла. Межгодовая изменчивость была обнаружена зимой 1999 и 2002 гг. Аномалии предполагают влияние ЭНСО с периодом заблаговременности 14-20 месяцев с влияниями SAM с периодом заблаговременности 14-20 месяцев. Теплые явления ЭНСО вызывают увеличение адвекции морского льда и увеличение количества прибрежных полыней, что обеспечивает более плотную доступность воды на шельфе. Эти изменения ENSO и SAM повлияют на WSBW 14–20 месяцев спустя. Их исследования показывают, что должны быть крупные события ENSO и SAM, чтобы можно было заметить аномалии в температуре WSBW. Эти большие колебания учитывают теплые и холодные импульсы в WSBW. При сильном событии ЭНСО морской лед значительно уменьшается в течение лета, в результате чего ветру подвергается больше поверхностных вод, что позволяет ему тонуть. Это делает WSBW холоднее, чем обычно, что позволяет закачивать более холодную воду в большую часть мирового океана. Если даже ЭНСО будет достаточно слабым, поверхностные ветры у побережья Антарктики могут сместить направление, что приведет к сокращению воды на шельфе. Это согреет WSBW, поскольку у него нет доступа к холодной плотной поверхностной воде. [4]
Рекомендации
- ^ a b c d Кармак, Эдди К. и Фостер, Теодор Д., О потоке воды из моря Уэдделла , Deep-Sea Research, 1975, Vol. 22, стр. 711-724. Pergamon Press. Отпечатано в Великобритании.
- ^ a b c Гордон, Арнольд Л .; Висбек, Мартин; Хубер, Брюс (май 2001). «Экспорт глубоководных и придонных вод моря Уэдделла» . Журнал геофизических исследований . 106 (C5): 9005–9017. Bibcode : 2001JGR ... 106.9005G . DOI : 10.1029 / 2000JC000281 .
- ^ Fahrbach, E .; Rohardt, G .; Scheele, N .; Schroder, M .; Strass, V .; Wisotzki, A. (1995). «Образование и разгрузка глубинных и придонных вод в северо-западной части моря Уэдделла». Журнал морских исследований . 53 (4): 515–538. DOI : 10.1357 / 0022240953213089 .
- ^ Макки, Даррен К., Юань, Сяоцзюнь, Гордон, Арнольд Л., Хубер, Брюс А. и Донг, Чжаоцянь, Влияние климата на межгодовую изменчивость донных вод моря Уэдделла , Журнал геофизических исследований, Vol. 116, C05020, DOI : 10,1029 / 2010JC006484 , 2011