Режим вода

Тип водной массы, которая почти вертикально однородна

Режим воды определяется как особый тип водной массы , которая почти вертикально однородна. ^[1] Его вертикальная однородность вызвана глубокой вертикальной конвекцией зимой. Первый термин для описания этого явления - 18° вода , который был использован Валентином Уортингтоном ^[2] для описания изотермического слоя в северной части Саргассова моря , охлаждающегося до температуры около 18 °C каждую зиму. Затем Масудзава ^[3] ввел концепцию субтропического режима воды для описания толстого слоя с температурой 16–18 °C в северо-западной части субтропического круговорота северной части Тихого океана, на южной стороне расширения Куросио . Терминология режима воды была распространена на толстый приповерхностный слой к северу от Субантарктического фронта Маккартни ^[4] , который идентифицировал и картировал свойства субантарктического режима воды (SAMW). После этого Маккартни и Тэлли ^[5] применили термин « вода субполярного режима» (SPMW) к толстым приповерхностным смешанным слоям в субполярном круговороте Северной Атлантики.

Формирование и эрозия

Воды разных режимов имеют разные механизмы формирования и эрозии. Воды субтропического режима (STMW) образуются в основном за счет субдукции , SPMW образуются в основном за счет других процессов. SAMW возникает из-за сочетания субдукции и других процессов. ^[6] Механизм эрозии SPMW представляет собой сочетание турбулентного перемешивания и потока воздух-море. Механизм эрозии STMW, вероятно, представляет собой поток воздух-море. Для эрозии SAMW турбулентное перемешивание может быть основным фактором. ^[7]

Географическое распределение

Зоны формирования режимных вод обычно характеризуются зимними смешанными слоями, которые относительно толстые по сравнению с другими смешанными слоями в том же географическом регионе. Северная Атлантика, южная восточная часть Индийского океана и океан в Тихом океане имеют самые толстые смешанные слои, поэтому эти толстые слои связаны с субполярным режимом воды Северной Атлантики и субантарктическим режимом воды Южного океана. Относительно толстые смешанные слои также встречаются в субтропических режимах водных зон вблизи разделенных западных пограничных течений. ^[8]

Временная изменчивость

Одной из важных особенностей модовых вод является их стабильность в свойствах и местоположении, так что исследователи могут использовать набор данных за все десятилетия для картирования приблизительных свойств ядра. ^[9] Стабильность свойств связана с наибольшим пространственным масштабом, самым длительным временным масштабом ветра и силой плавучести . Это не означает, что нет никаких изменений в свойствах модовой воды. Эти изменения в этих приповерхностных водных массах, в температуре, солености , плотности и толщине, связаны с изменениями поверхностного воздействия, хотя в некоторых случаях связь еще не очевидна. Например, Суга и Ханава ^[10] показывают, что по мере развития сезонов модовая вода удаляется от области формирования и иногда становится постоянно закрытой.

Обнаружение

Для обнаружения модовой воды мы можем использовать минимальное значение в вертикальном градиенте потенциальной плотности или, что эквивалентно, в частоте Бранта-Вяйсяля . Поскольку температурные профили более распространены, а соленость и температура относительно однородны в модовой воде, вертикальные температурные градиенты иногда используются вместо потенциальной завихренности или вертикального градиента потенциальной плотности для определения ядра модовой воды. Не существует конкретных значений этих градиентов для определения границ данной модовой воды. ^[11]

Важность

Воды режима оказывают большое влияние на распределение питательных веществ, поскольку они предотвращают подъем питательных веществ из глубин океана в эвфотическую зону . Более того, они будут контролировать биологический насос , который играет важную роль в поглощении углекислого газа . Динамически воды режима также контролируют потенциальную завихренность и бароклинность в субтропической Северной Атлантике.

Ссылки

^ Герольд, Сидлер (2001). ЦИРКУЛЯЦИЯ ОКЕАНА И КЛИМАТ . Academic Press. стр. 373.
^ Worthington, LV (май 1959). «18 вода в Саргассовом море». Deep-Sea Research . 2 ( 2–4 ): 297–305 . doi :10.1016/0146-6313(58)90026-1.
^ Дзётаро, Масудзава (1969). «Вода субтропического режима». Deep-Sea Research and Oceanographic Abstracts . 5. 16 (5): 463– 472. Bibcode : 1969DSRA...16..463M. doi : 10.1016/0011-7471(69)90034-5.
^ Маккартни, М.С. (1979). «Вода субантарктического режима». {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
^ Маккартни, Майкл С.; Талли, Линн Д. (1982). «Вода субполярного режима северной части Атлантического океана». Журнал физической океанографии . 12 (11): 1169– 1188. Bibcode :1982JPO....12.1169M. doi : 10.1175/1520-0485(1982)012<1169:tsmwot>2.0.co;2 .
^ Ринтул, Стивен Р.; Инглэнд, Мэтью Х. (2002). «Перенос Экмана доминирует над локальными потоками воздух–море в движущей изменчивости субантарктического режима воды». Журнал физической океанографии . 32 (5): 1308– 1321. Bibcode : 2002JPO....32.1308R. doi : 10.1175/1520-0485(2002)032<1308:ETDLAS>2.0.CO;2 . ISSN 0022-3670.
^ Trossman, DS; Thompson, L.; Mecking, S.; Warner, MJ (2012). "О формировании, вентиляции и эрозии режимных вод в Северной Атлантике и Южном океане" (PDF) . Journal of Geophysical Research: Oceans . 117 (C9): n/a. Bibcode :2012JGRC..117.9026T. doi :10.1029/2012JC008090. hdl : 2027.42/94834 . ISSN 0148-0227.
^ Талли, Линн Д. (1999). «Некоторые аспекты переноса тепла в океане мелководными, промежуточными и глубокими опрокидывающими циркуляциями». Механизмы глобального изменения климата в масштабах тысячелетия . Серия геофизических монографий. Том 112. С. 1–22 . doi :10.1029/GM112p0001. ISBN 0-87590-095-X. ISSN 0065-8448.
^ Шредер, Э. Х.; Х. Стоммел; Д. В. Менцель; У. Х. Сатклифф (1959). «Климатическая стабильность восемнадцатиградусной воды на Бермудских островах». J. Geophys. Res . 64 (3): 363– 366. Bibcode : 1959JGR....64..363S. doi : 10.1029/jz064i003p00363.
^ Suga, T.; K. Hanawa (1995). «Межгодовые изменения субтропического режима воды северной части Тихого океана в сечении 137° в. д.». J. Phys. Oceanogr . 25 (5): 1012– 1017. Bibcode :1995JPO....25.1012S. doi : 10.1175/1520-0485(1995)025<1012:ivonps>2.0.co;2 .
^ Ханава, Кимио; Д.Тэлли, Линн (2001). "Глава 5.4 Режимные воды". Циркуляция океана и климат - Наблюдение и моделирование мирового океана . Международная геофизика. Т. 77. С. 373–386 . doi :10.1016/S0074-6142(01)80129-7. ISBN 9780126413519. ISSN 0074-6142.

[1] Герольд, Сидлер (2001). ЦИРКУЛЯЦИЯ ОКЕАНА И КЛИМАТ . Academic Press. стр. 373.

[2] Worthington, LV (май 1959). «18 вода в Саргассовом море». Deep-Sea Research . 2 ( 2–4 ): 297–305 . doi :10.1016/0146-6313(58)90026-1.

[3] Дзётаро, Масудзава (1969). «Вода субтропического режима». Deep-Sea Research and Oceanographic Abstracts . 5. 16 (5): 463– 472. Bibcode : 1969DSRA...16..463M. doi : 10.1016/0011-7471(69)90034-5.

[4] Маккартни, М.С. (1979). «Вода субантарктического режима». {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )

[5] Маккартни, Майкл С.; Талли, Линн Д. (1982). «Вода субполярного режима северной части Атлантического океана». Журнал физической океанографии . 12 (11): 1169– 1188. Bibcode :1982JPO....12.1169M. doi : 10.1175/1520-0485(1982)012<1169:tsmwot>2.0.co;2 .

[RintoulEngland2002-6] Ринтул, Стивен Р.; Инглэнд, Мэтью Х. (2002). «Перенос Экмана доминирует над локальными потоками воздух–море в движущей изменчивости субантарктического режима воды». Журнал физической океанографии . 32 (5): 1308– 1321. Bibcode : 2002JPO....32.1308R. doi : 10.1175/1520-0485(2002)032<1308:ETDLAS>2.0.CO;2 . ISSN 0022-3670.

[TrossmanThompson2012-7] Trossman, DS; Thompson, L.; Mecking, S.; Warner, MJ (2012). "О формировании, вентиляции и эрозии режимных вод в Северной Атлантике и Южном океане" (PDF) . Journal of Geophysical Research: Oceans . 117 (C9): n/a. Bibcode :2012JGRC..117.9026T. doi :10.1029/2012JC008090. hdl : 2027.42/94834 . ISSN 0148-0227.

[Talley1999-8] Талли, Линн Д. (1999). «Некоторые аспекты переноса тепла в океане мелководными, промежуточными и глубокими опрокидывающими циркуляциями». Механизмы глобального изменения климата в масштабах тысячелетия . Серия геофизических монографий. Том 112. С. 1–22 . doi :10.1029/GM112p0001. ISBN 0-87590-095-X. ISSN 0065-8448.

[9] Шредер, Э. Х.; Х. Стоммел; Д. В. Менцель; У. Х. Сатклифф (1959). «Климатическая стабильность восемнадцатиградусной воды на Бермудских островах». J. Geophys. Res . 64 (3): 363– 366. Bibcode : 1959JGR....64..363S. doi : 10.1029/jz064i003p00363.

[10] Suga, T.; K. Hanawa (1995). «Межгодовые изменения субтропического режима воды северной части Тихого океана в сечении 137° в. д.». J. Phys. Oceanogr . 25 (5): 1012– 1017. Bibcode :1995JPO....25.1012S. doi : 10.1175/1520-0485(1995)025<1012:ivonps>2.0.co;2 .

[HanawaTalley2001-11] Ханава, Кимио; Д.Тэлли, Линн (2001). "Глава 5.4 Режимные воды". Циркуляция океана и климат - Наблюдение и моделирование мирового океана . Международная геофизика. Т. 77. С. 373–386 . doi :10.1016/S0074-6142(01)80129-7. ISBN 9780126413519. ISSN 0074-6142.