循环驱动机制
海洋的温度分布的一个显著特征图1显示温度的部分沿着大西洋经向程度的强烈的垂直对比温度低和中纬度地区,与温暖的海洋表层水漂浮在冰冷的深和深海水域。水的垂直分层不同的温度(密度)被称为分层。已经承认早在1798年由计数拉姆福德,在缺乏任何深海散热器在低纬度地区寒冷的水域必须来自高纬度传播阻碍在深度。6今天,它已是不争,观察到的温度分布是一个大西洋经向翻转环流的后果,移动大约19 Sv的温暖,盐水水域向北在大西洋南部和相同数量的冷水在深度((16、17);图2)。在墨西哥湾流/北北大西洋海流系统附近的地表水向大气中释放热量,从而逐渐密集的。最终水达到北欧海域和拉布拉多海。这里,深入的冬季对流(即垂直混合在上2000米的水柱)可能发生[4 18 19],当垂直分层侵蚀后的时期过度的热损失(图2)。大部分的新成立的深水
6朗沃思和布莱登带领一个[15]提供一个令人兴奋的账户的历史恢复亚特兰大抽搐的经向翻转环流。
60°S 40°S 20°S Eq。20°N 10°N 6问°N
图1部分的潜在温度沿经向大西洋的程度。tem peratures少于5°C和大于5°C,黑色的轮廓有间距0.2和1°C,分别。印度红、红、鲑鱼、青色,浅蓝色和深蓝色区域表示温度高于16°C,从10到16°C,从4到10°C,从3到4°C,从1到3°C和1°C以下,分别。降低温度测量期间获得三个科考船上房车罗纳德·h·布朗在2003年(部分A16N, PI: Bullister [PMEL])和2005年(部分系;π:Wanninkhof (NOAA) /多尼[WHOI]),房车在1995年詹姆斯·克拉克·罗斯(部分A23;π:海伍德/王[石油])是编译这个图连接在一起。数据来源:办公室(Clivar和碳水文数据http://whpo.ucsd.edu/atlantic.htm)。改编自林恩·d·Talley图(http://sam.ucsd.edu/vertical部分/ Atlantic.html # a16a23)。
60°S 40°S 20°S Eq。20°N 10°N 6问°N
图1部分的潜在温度沿经向大西洋的程度。tem peratures少于5°C和大于5°C,黑色的轮廓有间距0.2和1°C,分别。印度红、红、鲑鱼、青色,浅蓝色和深蓝色区域表示温度高于16°C,从10到16°C,从4到10°C,从3到4°C,从1到3°C和1°C以下,分别。降低温度测量期间获得三个科考船上房车罗纳德·h·布朗在2003年(部分A16N, PI: Bullister [PMEL])和2005年(部分系;π:Wanninkhof (NOAA) /多尼[WHOI]),房车在1995年詹姆斯·克拉克·罗斯(部分A23;π:海伍德/王[石油])是编译这个图连接在一起。数据来源:办公室(Clivar和碳水文数据http://whpo.ucsd.edu/atlantic.htm)。改编自林恩·d·Talley图(http://sam.ucsd.edu/vertical部分/ Atlantic.html # a16a23)。
受溢出和夹带过程构成了北大西洋深层水(NADW)。NADW随后向南出口,一定程度上局限于深西部边界电流(DWBC)美洲低于约1000米。强烈的局部的强度,buoyancy-loss诱导形成NADW高纬度地区(图2)“推”的表层水向下一直认为大西洋经向翻转环流的强度控制。
关闭循环,密集的NADW最终需要返回到上海洋。这被认为是主要由两个过程来完成。第一个过程涉及到风和潮汐代表机械能的主要来源输入海洋[20]。最终,这种能量输入被耗散到小规模的运动平衡,出现湍流混合的过程。耗散和混合在开放海域中无处不在;然而,他们似乎最活跃的附近的中期所展现出来的粗糙等深度测量法海洋山脊[21]。因此更深(密度)水从下面是与上覆温暖混合(更少
^表面流 |
G风动上涌 |
l |
拉布拉多海 |
^深流 |
Mixing-driven上涌 |
N |
北欧海域 |
_底流 |
»盐度> 36% |
W |
威德尔海 |
米深水形成 |
■盐度„< 34% |
R |
罗斯海 |
图2强烈全球推翻循环系统的简化示意图。在亚特兰大抽搐,温暖和盐水水域向北流从南大洋进实验室rador和北欧海域。相比之下,没有深水形成北太平洋和其表面的水是新鲜的。南太平洋的深水形成密度,从而在更深层次比北大西洋。注意强局部深水形成区域相比,混合驱动的上升流的广泛区域。风吹动的上升流发生在南极绕极流(ACC)。这个数字已经发表的Kuhlbrodt et al。[17]。
图2强烈全球推翻循环系统的简化示意图。在亚特兰大抽搐,温暖和盐水水域向北流从南大洋进实验室rador和北欧海域。相比之下,没有深水形成北太平洋和其表面的水是新鲜的。南太平洋的深水形成密度,从而在更深层次比北大西洋。注意强局部深水形成区域相比,混合驱动的上升流的广泛区域。风吹动的上升流发生在南极绕极流(ACC)。这个数字已经发表的Kuhlbrodt et al。[17]。
密集),从而使深水逐渐轻。这使他们上升,返回上层海洋。这一事实的直接后果的垂直混合甚至低于1000米深海展品显著稳定分层(即水变得密集的深度,如图1所示)已经被用于认为耗散引起的垂直混合“拉”深水向上最终可能对大西洋经向翻转环流的活力更强的控制比向下推的高纬度地区。移动水垂直表面的密度不变,垂直混合是必需的,这不能由高纬度生成浮力迫使[22]。
第二个潜在的强大的机制来“拉动”深水回到上层海洋关闭推翻循环可以出于仔细检查图。1。NADW流南离的地区形成和最终到达南大洋的部分原因。,以北40°S恒温只显示弱的深层表面向上坡向南方,南方局势急剧变化40°S。这是一个70%的全球的直接结果风能输入海洋发生在这个区域。由于埃克曼的平衡强劲的西风在南大洋推动大量的近地表水域向北,然后被从深海水域被吸向上。这一过程的表现是向上倾斜的温度急剧增加表面向南(图1)。在这种情况下,从冷到暖过渡水域(混合密度表面)发生在南大洋海面附近,建议从模型发现Toggweiler和塞缪尔[23]。南大洋的控制是否在大西洋经向翻转环流的活力比深海混合机制受到当前争论[17],仍然缺乏清晰的观测证据。
除了大西洋经向翻转环流,第二个经向翻转存在的主要模式。这涉及到形成深水南极洲附近的对流。的南极底层水(AABW)向北传播,因此代表了最冷和最深的水质量在大西洋、太平洋和印度洋(大致由深蓝色阴影部分的温度场图1)。
在大西洋,水逐渐混合成部分上覆NADW越低,并最终返回向南。虽然体积NADW流动向南和向北迁移AABW可比的大小[24]或大细胞[25],南部的贡献AABW经向翻转细胞有关经向热传输可以忽略不计,因为垂直温度对比其上部和较低的分支是很小的[26]。
继续阅读:冰盖是如何工作的
这篇文章有用吗?