信息很奇怪
在强大的混合
后密度轮廓初始b热结构准稳定的加热和冷却状态的解决方案,包括温跃层
图5.117为北半球盆地示意图:密度结构在两个站后初始加热/冷却和随后的调整;b meridional-section视图。
高密度,虚线所示的正确的图5.117的一部分。冷却后自由表面高程下降;因此,重力势能(GPE)的状态是减少。由于这种不稳定的分层,对流调整。GPE的意思是国家进一步降低对流调整期间,5.1.3章节中讨论。对流调整后,整个水柱统一的密度(实线在正确的图5.117的一部分)和自由表面高程(沉重的虚线)比原来的低。
这里的关键是,在北部模型的海洋,冷却创造了一个不稳定的分层和对流调整随之而来,在此期间GPE的意思是国家释放和转化为动能推动平均流量的动荡,和内波,在第三章讨论。因此,我们可以看到,冷却表面创建没有GPE;相反,它释放GPE最初存储在海洋中。
另一方面,加热创建一个稳定的分层模型的南部海洋。当没有可用的机械能,分层将保持稳定。如果辐射渗透到海洋中被忽视,GPE由加热表面的皮肤非常小,可以忽略不计。因此,加热和冷却的上表面不产生GPE(忽视GPE生成的分子扩散);相反,GPE失去通过对流调整冷却。
保持循环,GPE的来源是必需的,和纯粹的热循环的情况下,这样的一个来源是通过垂直混合生成。垂直混合在一个稳定分层流体推动轻(重)流体向下(向上),提高质心。结果,混合增加GPE和维护热循环连接到表面热强迫。因此,为了维护一个循环,足以可见,外部来源的机械能是必需的。
如果机械能的外部来源缺乏维持海洋内部混合,冷水会逐渐堆积在海洋里。最终,整个盆地是填满冷水,除了一个非常薄层顶部的海洋表面加热保持一个非常尖锐的热边界层(图5.117 b)。因此,海洋中几乎没有循环内部存在在这种情况下,由于缺乏外部源的机械能。很弱流薄边界层内的海面是由少量的机械能通过分子扩散从内部能量转换。相比之下,相应的深度主要温跃层海洋中被描绘成沉重的曲线。有一种强烈的经向翻转环流与强劲的主要温跃层的维护需要外部来源的机械能。
温盐环流的概念
密集的深水形成高纬度地区一直被认为是在海洋温盐环流的驱动力。这种观点似乎已经出现从大气中人们的理解发生了什么,太阳日晒升温低收入和中等的位置地区的大气和对流发生,而外层空间是热力发动机的冷却源。虽然大气热引擎的效率非常低,只有0.8%的订单,这实在是一个热机。与海洋相关的问题是表面加热/冷却是否能工作一种动力温盐环流。
温盐环流的经典视图
自从理论发展的早期阶段,表面热迫使已被确认为温盐环流的动力,由Wyrtki假设和温盐环流的经典照片(1961)如图5.118所示。
通过推理,“循环必须发生在子午面加热在低纬度地区和地区之间的区域冷却在高纬度地区,“Wyrtki(1961)提出了一个循环系统包括四个主要过程:加热表层和向极流的表面;最重的水沉没的最高纬度;在深层传播向赤道;通过温跃层和提升的深水表层。
注意,水质量转型这个框架只发生在表层。因此,在循环被Wyrtki,表层构成的基本要素水循环通过海气,水质量特性改变浮力通量。他的讨论主要集中在海气热通量在表层水质量转换,也没有内部混合是必需的。在这个框架中,风力循环是完全分开的温盐环流,和潜在的角色设置风应力的温盐环流被排除在外。因此,在某种意义上,这个框架中讨论的循环是一个“纯”温盐环流。
加热
向极表层流
冷却
高纬度地区
加热
向极表层流
高纬度地区
深水沉没
图5.118草图的温盐环流的经典视图由表面冷却/加热(从Wyrtki修改,1961)。
深水沉没
图5.118草图的温盐环流的经典视图由表面冷却/加热(从Wyrtki修改,1961)。
后来,这个框架修改如下:混合的表层被diapycnal混合在中期所取代海洋的深度内部。因此,主要的平衡之间的海洋内部垂直上升流和向下的热扩散,所讨论的芒克(1966)。在这个修改的框架,不需要风应力函数,因为向极流的表层是由温盐环流本身所产生的压力梯度。因此,循环就是一个纯粹的温盐环流。类似于前面的框架,循环系统包括四个部分:寒冷和高纬度地区形成的致密水下沉深入;密集的深水蔓延整个盆地;深的水中通过基础的主要温跃层和逐渐升温;地表水向极和完成周期。
温盐环流的三所学校
提出了两个理论,或学校,解释海洋温盐环流。第一个,这一问题已经成为我们思考温盐环流,假定温盐环流是由深水高纬度地区形成,如图5.119所示。这将是“推动”的学校。
第二个理论假定,温盐环流需要机械能克服摩擦;因此,温盐环流是由外部机械能量的来源,如潮汐耗散和风应力。我们将称之为“拉”的学校。The school of pulling is further separated into two sub-schools, as explained below.
1。推动学院:深水形成推动深电流,从而保持温盐环流。
在这个旧学派,温盐环流被认为是由表面温盐强迫,特别是表面冷却/加热。表面冷却产生密集的水下沉到一个伟大的深度。高纬度地区的海洋充满了寒冷和密集的水从表面到下。结合光和温暖的水在海洋上层在低纬度地区,这将创建一个压力深海海洋导致
加热
冷却加热
冷却
赢了。
冷却
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