Морское дно Уэдделла - Weddell Sea Bottom Water

Морское дно Уэдделла (WSBW) - это подмножество Донные воды Антарктики (AABW) при температуре -0,7 ° C или ниже. Он состоит из ветви более высокой солености и ветви более низкой солености. Он берет свое начало в Море Уэдделла и внимательно следует за морским дном, когда оно впадает в остальную часть мирового океана. Он создается в основном из-за сильных приземных ветров, дующих с антарктического континента, которые помогают охлаждать и насыщать его кислородом. Скорость потока от 2 до 5Sv и вносит свой вклад в общий поток AABW.

Вступление

В Море Уэдделла играет важную роль в движении Мирового океана. Важной частью моря Уэдделла являются донные воды моря Уэдделла (WSBW). WSBW вносит основной вклад в Донные воды Антарктики (AABW). Хотя WSBW считается частью AABW, различие заключается в потенциальная температура. Потенциальная температура WSBW составляет -0,7 ° C. При этой температуре график зависимости потенциальной температуры от солености показывает резкое изменение наклона. На отток ЖСБВ сильно влияет Скотия Ридж. 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

В Море Уэдделла характеризуется циклонической круговорот ограниченный с юга Антарктический континент, на западе у Антарктический полуостров, на севере у Скотия Ридж и простирается на восток до 20-30 ° в. Предшественник образования придонной воды происходит из широкого континентального шельфа к западу от 40 ° з.д., где рассол, выделяемый во время образования морского льда, образует большой резервуар холода (от 0 до - 1,8 ° C) и высокой солености (S ≥ 34,62psu ) полка воды. Затем эта водная масса смешивается с модифицированной формой Теплая глубокая вода вблизи края континентального шельфа, чтобы сформировать плотный слой придонной воды, которая, в свою очередь, опускается вдоль континентального склона и циклонически течет по западному и северному периметру бассейна моря Уэдделла. Поскольку даже летом на континентальном шельфе наблюдается большое количество воды с высокой соленостью, придонная вода может образовываться в течение всего года.[1]

Морская донная вода Уэдделла имеет две формы: низкосоленый, лучше насыщенный кислородом компонент, приуроченный к внешнему краю водоема. Уэдделл Гайр, 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 Глубокая вода моря Уэдделла (WSDW), образуется из шельфовых вод с более низкой соленостью в точке 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 позволяет предположить 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 наверху, образуя AABW. Вдоль участка хребта Скотия - мыс Норвегия значения потенциальной температуры на глубинах более 4500 м (14 800 футов) колеблются от -0,94 до -0,63 ° C, а значения солености - от 34,639 до 34,652.psu. Северная граница ядра донных вод моря Уэдделла лежит напротив южной кромки хребта Скотия, что позволяет предположить, что циркуляция и распределение свойств сильно зависят от батиметрия.[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, сформированная 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 вновь образовавшейся 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, иногда предлагаемые гораздо более высокие уровни добычи, вероятно, являются оценками общего переноса придонной воды из моря Уэдделла, который включает значительную 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 до моря 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 глубокие глубины океана на юго-западе моря Уэдделла. Более высокая соленость этой ЗСБВ связана с закачкой шельфовых вод высокой солености, характерных для данного региона. Fahrbach et al. предполагают образование придонной воды низкой солености вблизи Шельфовый ледник Ларсена.[2][3]

Климатические воздействия

McKee et al., Провели исследование изменчивости температуры придонной воды относительно Эль-Ниньо - Южное колебание (ЭНСО), Южный кольцевой режим (SAM) и Антарктический диполь (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 влиянием SAM с периодом заблаговременности 14-20 месяцев. Теплые явления ЭНСО вызывают усиление 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 сокращается летом, в результате чего ветру подвергается больше поверхностных вод, что позволяет им тонуть. Это делает WSBW более холодным, чем обычно, что позволяет закачивать более холодную воду в большую часть мирового океана. Если даже ЭНСО достаточно слабый, 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

  1. ^ а б 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.
  2. ^ а б 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. Дои:10.1029 / 2000JC000281.
  3. ^ 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. Дои:10.1357/0022240953213089.
  4. ^ 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, Дои:10.1029 / 2010JC006484, 2011