物理海洋学

图2.7显示了典型的垂直的波弗特海的温度和盐度(北阿拉斯加,见图2.2),在北极附近,收集在1993年August-September USS戈的巡航。虽然两个配置文件显示一些明显的差异,这将很快得到解决,几个共同特征突出。注意第一个低盐度表层的存在。在这两个例子中,表面盐度大约28事业单位(波弗特海)和31事业单位(北极附近)。标准海水是事业单位35度左右。表层的温度附近salinity-adjusted冰点(盐解决方案降低了冰点低于0°C)。表层下面的地区,一直延伸到大约200 - 300米深度,特点是

图2.6海冰原在巴伦支海法兰士约瑟夫地群岛附近(见图2.3),7月6日2001年,基于可见频带中分辨率成像光谱仪(MODIS)图像。水平分辨率大约是250公里。图片由376公里约526公里。现场展示了从高冰浓度过渡到公海水域(边际冰带)。注意个人浮冰和冰穴右边图像的冰盖法兰士约瑟夫地群岛的岛屿(t·哈兰提供的,博尔德有限公司)。

图2.6中的海冰字段巴伦支海法兰士约瑟夫地群岛附近(见图2.3),7月6日2001年,基于可见频带中分辨率成像光谱仪(MODIS)图像。水平分辨率大约是250公里。图片由376公里约526公里。现场展示了从高冰浓度过渡到公海水域(边际冰带)。注意个人浮冰和冰穴右边的图像和冰帽法兰士约瑟夫地群岛的岛屿(t·哈兰提供的,博尔德有限公司)。

图2.7温度(T)和盐度(S)极附近的波弗特海和概要文件。轴分巴(dbar)密切接近深度米(由j·莫里森,极地科学研究中心,华盛顿大学西雅图,佤邦)。

在盐度迅速增加。这是出席了温度的增加最大(和零上)值在300 - 500米深度。而温度下降在更大的水深度,从约400下降(图中未显示)盐度保持近均匀34.5 - -35.0的要求。

快速盐度增加(温度)的层称为盐跃层(thermo-cline)。在大多数的全球海洋,海洋上层稳定分层(密度较低水顶部)是由高水温接近水面。然而,在低水温在北冰洋,密度分层不是由温度决定,而是由垂直剖面的盐度-减少盐度意味着低密度。因此,盐跃层与一个强大的密度随深度增加,称为密度跃层。随着密度的增加与深度,这意味着北冰洋上非常稳定分层,抑制垂直混合。强大的重要性为“冷北极盐跃层”这是因为相关的低温-再强调也不为过。将在第7章进一步检查,新鲜的表层和有限的垂直混合下面温暖的海水是北冰洋的关键特性,随着冬季气温较低,允许海冰形成容易。

维护的新鲜,低密度表层(反过来,寒冷的北极盐跃层)在很大程度上取决于河流输入。这条河的重要性流入北冰洋的事实证明只包含大约1%的全球海水,然而它收到世界上约11%的河流流,这山峰由于地面积雪融化的6月(见第6章)。欧亚流域

Ob,叶尼塞丽娜,随着马更些河在加拿大,供应河道流量总额的三分之二。图2.8给出了北极的边界地面排水和这四个主要的独立的分水岭。北极排水,延伸到中纬度地区,图2.8中定义的所有区域排水进入北冰洋以及哈德逊湾,哈得逊海峡,白令海峡和詹姆斯•湾北部白令海。河流流入的影响立即明显意味着夏季表层盐度的地图(图2.9)。初夏的淡水排放主要河流产生了非常低的盐度值沿着西伯利亚大陆架和附近麦肯齐三角洲——这淡水最终向外混合的影响中央北冰洋。与冬季平均表面盐度场当河量小(图2.10)是显而易见的。

新鲜的另一个重要因素,低密度表层盐度水域相对较低的涌入太平洋通过白令海峡进入北冰洋。它的影响更接近Pacific-derived水域和河

图2.9意味着表面盐度(事业单位),夏季(改编自北极气候学项目,1998年,国家冰雪数据中心的许可,博尔德有限公司)。

径流产生较低的表面盐度在波弗特海的例子如图2.7所示。进一步重大贡献新鲜的表层是由净降水(降雨少蒸发)在北冰洋本身。表层的盐度也影响经济增长和融化的海冰覆盖。海冰形式,盐水是拒绝。表层的密度随深度的垂直混合。相比之下,作为夏天融化的冰,表层变得新鲜,并抑制垂直混合。

理解观察到的垂直海洋结构还需要我们考虑的流入Atlantic-derived水域。图2.11是一个简单的表面和示意图深海洋流在北冰洋。首先简要文字表面电流,为在第7章更详细的调查。立即

图2.10意味着表面盐度(事业单位)冬季(改编自北极气候学项目,1997年,国家冰雪数据中心的许可,博尔德有限公司)。

明显是表面/附近表面流从白令海峡进入北冰洋。还要注意上层海洋的顺时针方向运动(以及上覆海冰覆盖)的中央北冰洋,称为波弗特环流,运动从西伯利亚的货架上,整个杆和通过弗拉姆海峡,经过北极的漂移流。南弗拉姆海峡,这成为东格陵兰海流,延伸到一个相当的深度。温度最大层约300 - 500米深度的概要文件在图2.7中体现的流入Atlantic-derived温暖的海水。这个大西洋流入所提供的两个分支,一个西部Sptisbergen(西方斯匹次卑尔根电流)和一个在巴伦支海(巴伦支海分支)。大西洋水水槽下面北极北部巴伦支海表层。由此可见,温度最高一层一层被称为大西洋。较强的温度最高在北极的例子

图2.11主要表面(孵化箭头)和深度电流(薄的黑色箭头)北冰洋,随着放电的位置从四大Arctic-draining河流(Ob,叶尼塞丽娜和Mackenzie)。材质对应深度测量法(由g·霍洛威学院海洋科学研究所,西德尼,BC)。

图2.11主要表面(孵化箭头)和深度电流(薄的黑色箭头)北冰洋,随着放电的位置从四大Arctic-draining河流(Ob,叶尼塞丽娜和Mackenzie)。材质对应深度测量法(由g·霍洛威学院海洋科学研究所,西德尼,BC)。

图2.7的体现Atlantic-derived水域的强大影响。还要注意从图2.11的深海洋流北冰洋与底部地形盟军。

考虑到大淡水的重要性在北冰洋,一直努力量化其主要来源和下沉。年平均估计组装来自各种来源的总结在表2.1。下表列出了一些淡水贡献,相对于参考盐度为34.80,平均淡水用毫米来表示在北冰洋。在稳态条件下,淡水水槽必须平衡淡水来源。- 29毫米的相当小的净平衡见表2.1与强烈的警告,必须被估计为个人条款范围广泛。除了淡水来源前款所讨论的,有一个小电流源提供的挪威海岸,代表水的流入波罗的海。提供的主要淡水水槽是海冰的通量和相对较低的盐度水通过弗拉姆海峡与东格陵兰海流(分别为300毫米和120毫米,420毫米)。发达在后面的章节,这通量对所谓的具有潜在的影响在北大西洋北部深水生产。第二大水槽代表冰的流出和低盐度北极水域通过加拿大北极群岛的渠道集体(370毫米)。因为它的高盐度,大西洋(Spitsbergen-Barents海)代表一个小型淡水流入水槽。努力通过ASOF和其他程序修改这些估计。例如,伍德盖特和

表2.1年平均淡水预算(mm)北冰洋

源

流入

流出

河流径流

白令海峡流入

降水减少蒸发

挪威沿海当前

当前(弗拉姆海峡东格陵兰冰通量)

东格陵兰海流(弗拉姆海峡水通量)

加拿大北极群岛(水)

加拿大北极群岛(海冰)

大西洋流入

总

净不平衡

注:括号中的值估计均方根误差来源:巴里和Serreze, 2000年,根据不同的原始来源。

Aagaard(2005)表明,白令海峡流入表2.1中给出就相当大了。

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