WikiDer > Кольцо с теплым сердечником
 Показан след урагана Катрина, проходящий через теплое центральное кольцо. Обратите внимание, что он усиливается до категории 5 по мере прохождения через кольцо. | |
| Атрибуты | |
|---|---|
| Площадь поверхности | 100-300 км |
| Глубина | до 1,5 км |
| Скорость | 2-5 км / сутки |
| Вхождение | 10-15 / год |
А кольцо с теплым сердечником это тип мезомасштаб Эдди который отрывается от океаническое течение, например то Гольфстрим или Куросио Текущий. Кольцо представляет собой автономную систему циркуляции теплой воды, которая может сохраняться в течение нескольких месяцев.[1] В оставшейся части этой статьи в качестве примера будет использоваться Гольфстрим, но эти мезомасштабные водовороты также образуются в самых мощных океанских течениях, таких как течения Куросио или Агульяс.
Такие кольца могут быть обнаружены с помощью инфракрасных спутников или аномалий высоты моря, и их легко идентифицировать на фоне окружающих более холодных вод. Эти системы будут дрейфовать на запад от их истока в Гольфстриме, пока они не распадутся на прибрежном шельфе или не будут поглощены Гольфстримом.
Теоретически этот тип системы способствовал возникновению нескольких ураганов, в первую очередь ураган Катрина, в значительно более сильные штормы из-за обилия более теплой океанской воды, достигающей значительной глубины.[2] Кроме того, эти водовороты могут повредить морское буровое оборудование из-за своих течений.
Кольца с теплым ядром также известны тем, что влияют на дикую природу, принося теплых водоемов в необычные места.
Формирование и движение
Формирование
Поскольку Гольфстрим течет и перемещается со временем, он может образовывать большие петли, которые в конечном итоге могут быть отрезаны от тока, образуя независимый вихрь более теплых Саргассово море воды[3] циркулирует по часовой стрелке аналогично направлению Гольфстрима.[4] Хотя многие кольца с теплым сердечником создаются в Мексиканский залив, они могут развиваться где угодно вдоль восточного побережья Соединенных Штатов к северу от Гольфстрима.[3] Кольца имеют диаметр от 100 до 200 км и могут включать более теплые воды на глубину до 1500 метров.[3] Эти кольца развиваются в среднем каждые 6–11 месяцев.[4] Однако кольца в Мексиканском заливе могут длиться намного дольше и образуются с гораздо более неравномерными интервалами, чем на восточном побережье США.[3] В активный год из-за Гольфстрима может образоваться до 15 колец теплых ядер.[1]
Движение
Кольца будут дрейфовать на запад-юго-запад со скоростью 3–5 км / сутки в течение от нескольких месяцев до года.[4] Кольца всегда вращаются по часовой стрелке из-за направления Гольфстрима и могут достигать скорости вращения до 1 м / с.[1] Обычно теплые сердечники не могут переместиться на континентальный шельф потому что они достигают глубины морского дна на шельфе более чем на 1000 метров, хотя могут и вблизи шельфа.[3]
Расформирование
Кольца теплых ядер часто реабсорбируются Гольфстримом, но они могут распасться и сами по себе, если переместятся на континентальный шельф.[1]
Обнаружение и отслеживание
Теплые кольца ядра легко наблюдаются в Мексиканском заливе или в других местах с помощью инфракрасное изображение к метеорологические спутники.[3] Поскольку температура воды в океане у кольца значительно выше, чем у окружающей воды, эти кольца легко обнаруживаются на инфракрасных изображениях. Это, в сочетании с моделями движения колец, позволяет хорошо отслеживать движения колец. Поскольку кольца с теплой сердцевиной включают теплую воду на значительную глубину, инфракрасные спутники могут различать температуру, в отличие от кольца с холодным сердечником, который нелегко обнаружить.
Теплые кольца керна также обнаруживаются по аномалиям высоты морской поверхности. Поскольку теплая вода при расширении занимает больше места, чем холодная, большое количество теплой воды вызывает подъем на высоте моря, который можно обнаружить с помощью буев.[5]
Побочные эффекты
Интенсификация ураганов
Теплые кольца ядра были связаны с усилением нескольких ураганов, проходящих над их местоположением. Потому что высокий температура поверхности моря а также более теплая вода на большей глубине является основным усилителем ураган, теплые кольца ядра составляют огромное усиление этих бурь.
В частности, Ураган Опал пролетел над кольцом и имел внезапное увеличение скорости ветра со 110 миль в час до 135 миль в час незадолго до выхода на сушу, тенденция также наблюдается в Ураган Аллен и Ураган Камилла.[6] Есть свидетельства того, что ураган Катрина и Ураган Рита, оба заметных шторма, достигших 5-й категории интенсивности, а также Ураган Иван, также были усилены кольцами с теплым сердечником.[4]
Воздействие на дикую природу
Кольца теплых ядер обычно включают гораздо меньше биологических образцов, чем окружающий океан. Когда кольца приближаются к континентальным шельфам, затрагиваются прибрежные течения, из-за которых организмы могут дрейфовать на шельф, которых обычно там не было. Фактически, есть свидетельства людей о морских черепахах и тропических рыбах, которые обычно живут в гораздо более теплых водах, приближающихся к прибрежному шельфу из-за глубоких теплых вод теплого центрального кольца.[3]
Повреждения морского бурения
Это явление может привести к повреждению морских нефтяных платформ и увеличению риска аварий из-за токов вокруг теплых колец активной зоны со скоростью почти 5 миль в час.[3]
Личиночный транспорт
Жизненный цикл многих видов рыб включает две различные среды обитания. Взрослые особи живут в более теплых водах с умеренным климатом к югу от мыса Хаттерас, Северная Каролина, а молодь обитает в устьях более прохладных вод к северу от мыса Хаттерас.[7][8] Теплые кольца с сердечником играют важную роль в транспортировке личинки между двумя средами обитания. Такие виды, как голубая рыба (Pomatomus saltatrix) и жемчужная бритва (Xyrichtys novacula) нерестятся около западного края Гольфстрим к югу от мыса Хаттерас.[7] Из-за слияния Гольфстрима с юга и более прохладного прибрежного водного потока с севера большая часть воды вокруг мыса Хаттерас впадает в Гольфстрим.[8] Личинки, выпущенные около этого схождения, уносятся в Гольфстрим и текут на север. Поскольку личинки планктонный, они не плывут в центр Гольфстрима, а остаются у его западного края.[8][9][10] Это полезно, когда образуются теплые кольца сердечника. Теплые кольца ядра образуются при отрыве гребня меандра от Гольфстрима. Любые личинки на гребне меандров захватываются теплым сердечником.[8] Как только кольцо теплого ядра прорвется, оно повернет на юго-запад к побережью.[8][9][10] Взаимодействие между кольцами теплого сердечника и континентальный шельф ослабляет кольцо и позволяет личинкам сбежать и продолжить свой путь к ближайшему эстуарии. Теплые кольца ядра, сформированные вдоль северо-восточных штатов, могут длиться от 4 до 5 месяцев.[11] За это время личинки растут так, что к тому времени, когда они достигают устьев, они могут уплыть от теплого центрального кольца в устья.
Смотрите также
- Кольцо с холодным сердечником - Тип океанического вихря, характеризуемый как неустойчивые, зависящие от времени закрученные «ячейки», которые отделяются от своего океанского течения и перемещаются в водоемы с различными характеристиками.
- ураган Катрина - Атлантический ураган 5 категории в 2005 г.
- Ураган Рита - Атлантический ураган 5 категории в 2005 г.
Рекомендации
- ^ а б c d "Статья прибрежного университета Каролины о формировании кольца". Колледж естественных и прикладных наук. Получено 20 апреля 2011.
- ^ Кафатос, Менас; Дунлянь Сунь; Ритеш Гаутам; Зафер Бойбей; Жуйсинь Ян; Гвидо Червоне1 (1 сентября 2006 г.). «Роль аномальных теплых вод залива в усилении урагана Катрина» (PDF). Письма о геофизических исследованиях. Bibcode:2006GeoRL..3317802K. Дои:10.1029 / 2006GL026623. Получено 27 апреля 2011.
- ^ а б c d е ж грамм час "Ветровые поверхностные течения: кольца". НАСА. Получено 20 апреля 2011.
- ^ а б c d Мастерс, Джеффри (2011). "Кольцевое течение в Мексиканском заливе: учебник для начинающих". Weather Underground, Inc. Получено 20 апреля 2011.
- ^ «Дистанционное зондирование океанов». Университет Рутгерса. Получено 29 апреля 2011.
- ^ Калмансон, Дэн (28 октября 1999 г.). Топливные форсунки "Океана", "связанные с интенсификацией ураганов". Университет Майами / НАСА. Получено 23 апреля 2011.
- ^ а б Авель, К. и М. Фахи (1998). Первый год жизни эстуарных рыб Средней Атлантической бухты. Нью-Брансуик: Издательство Университета Рутгерса.
- ^ а б c d е Заяц, Дж. и Р.К. Коуэн (1996). Механизмы переноса личинок и пелагической молоди синего рыбы (Pomatomus saltatrix) из нерестилищ Южной Атлантики в места обитания питомников Средней Атлантики. Лимнология и океанография 41 (6): 1264-1280.
- ^ а б Заяц, Дж. и Р.К. Коуэн (1991). Изгнание личинок Xyrichtys novacula (Pisces: Labridae): свидетельство быстрого поперечного обмена. Журнал морских исследований 49: 801-823.
- ^ а б Cowen, R.K., J.A. Заяц, М. Фахи (1993). Помимо гидрографии: могут ли физические процессы объяснить скопления личинок рыб в Средней Атлантической бухте? Бюллетень морских наук. 53: 567-587.
- ^ Ауэр, С.Дж. (1987). Пятилетнее климатологическое исследование системы Гольфстрим и связанных с ней колец. Журнал геофизических исследований 92: 11709-11726.