Промежуточные воды Антарктики - Antarctic Intermediate Water

Промежуточные воды Антарктики (AAIW) - это холодная водная масса с относительно низкой соленостью, встречающаяся в основном на средних глубинах в Южном океане . AAIW формируется на поверхности океана в зоне антарктической конвергенции или, как правило, называется зоной антарктического полярного фронта . Эта зона конвергенции обычно находится между 50 ° и 60 ° южной широты, следовательно, именно здесь формируется почти весь AAIW.

Характеристики

AAIW - это уникальная водная масса в том смысле, что это тонущая водная масса с умеренно низкой соленостью, в отличие от большинства тонущих водных масс, которые имеют относительно высокую соленость. Этот минимум солености, уникальный для AAIW, можно обнаружить по всему Южному океану на глубинах от 700 до 1200 метров. Типичные значения температуры для AAIW составляют 3-7 ° C, а соленость 34,2-34,4 psu при начальном образовании. Из-за вертикального перемешивания на промежуточных глубинах в Южном океане соленость медленно повышается по мере продвижения на север. Типичная плотность воды AAIW составляет от 1026,82 кг / м 3 до 1027,43 кг / м 3 . Толщина AAIW сильно колеблется между местом, где он формируется, и его самой северной частью.

Формирование

Формирование AAIW можно очень просто объяснить через процесс переноса Экмана, а также расхождение и конвергенцию водных масс. Ветры над Антарктидой называются полярными восточными, когда ветры дуют с востока на запад. Это создает против часовой стрелки поверхностное течение у побережья Антарктиды, называемое антарктическим прибрежным течением. Транспорт Экмана заставляет воду толкаться влево от движения поверхности в Южном полушарии. Таким образом, это направленное на запад прибрежное течение в Антарктиде подтолкнет воду к Антарктиде.

В то же время к северу от Антарктического прибрежного течения существует сильное течение, называемое Антарктическим циркумполярным течением (АЦП), создаваемое сильными западными ветрами в этом регионе, которое течет по часовой стрелке вокруг Антарктиды. Опять же, транспорт Экмана будет толкать эту воду влево от движения поверхности, то есть в сторону от Антарктиды. Поскольку вода в непосредственной близости от берега Антарктиды отталкивается в Антарктиду, она приводит к области антарктического расхождения. Здесь, апвеллинг из Североатлантического Deep Water (NADW) происходит. NADW холодный и довольно соленый. Как только НАДВ поднимается на поверхность, часть его расходится в сторону Антарктиды, становится холоднее и снова опускается вниз в виде антарктических донных вод .

Вода NADW также расходится от Антарктиды, когда она поднимается вверх. Эта расходящаяся вода движется на север (к экватору), и в то же время стойкие осадки (расположение около полярных минимумов ~ 60 ° ю.ш.) вместе с притоком талой воды снижают соленость исходной НАДВ. Поскольку соленость НАДВ сильно изменилась, и она по существу утратила все свои уникальные характеристики, чтобы быть НАДВ, эта распространяющаяся на север поверхностная вода теперь называется поверхностными водами Антарктики (AASW). Кроме того, движение AASW на север получило некоторое количество тепла от атмосферы, тем самым немного повысив температуру.

Когда эта вода достигает отметки между 50 ° и 60 ° южной широты, она попадает в зону антарктической конвергенции . На данный момент субантарктические воды, которые характеризуются как намного более теплые, чем антарктические воды, находятся к северу от Антарктического полярного фронта, а антарктические воды - к югу от Антарктического полярного фронта. Этот регион называют Зоной антарктической конвергенции / Антарктическим полярным фронтом из-за резких градиентов как температуры, так и солености (особенно температуры) между водами Антарктики и субантарктическими водами. Это также область сильного вертикального перемешивания. Важно отметить, что эта зона конвергенции возникает не просто потому, что субантарктическая вода течет на юг, а AASW течет на север, а из-за конвергенции Экмана.

Как только распространяющиеся на север поверхностные воды Антарктики достигают зоны антарктической конвергенции, они начинают опускаться, потому что они более плотные, чем субантарктические воды на севере, но менее плотные, чем антарктические воды на юге. Эта вода тогда упоминается как AAIW. Тонущий AAIW становится зажатым между субантарктической водой (вверху), которая намного теплее, но более соленая, и NADW (внизу), которая холодная и довольно соленая.

В течение многих лет вышеупомянутое формирование AAIW считалось единственным процессом формирования. Недавние исследования показали, что существуют некоторые свидетельства того, что некоторые воды субантарктического режима могут проникать через субантарктический фронт (фронтальная область, отделяющая полярную фронтальную зону от субантарктической зоны) и становиться доминирующим источником AAIW, а не AASW. Из-за сложности получения наблюдений в этой очень опасной области, это исследование теории смешения воды в субантарктическом режиме все еще разрабатывается, но существует множество доказательств ее включения в формирование AAIW. Важно отметить, что самый большой источник образования AAIW находится к юго-западу от южной оконечности Южной Америки.

Площадь и движение

Интересной характеристикой AAIW является то, насколько далеко он простирается на север. Минимумы солености, связанные с AAIW, можно увидеть в промежуточных водах (~ 1000 м) до 20 ° северной широты, а следовые количества - до 60 ° северной широты. Это, безусловно, самая большая распространяющаяся промежуточная вода из всех промежуточных водных масс океана. Он продолжается на север, пока не встретит другие промежуточные водные массы (например, AIW). Движение AAIW происходит преимущественно на север из-за того, что объемный транспорт Экмана в основном направлен в этом направлении. Когда AAIW изначально формируется, ACC может транспортировать AAIW во все океанические бассейны, потому что ACC течет по часовой стрелке вокруг Антарктиды без наземных границ.

Рекомендации

Внешние ссылки