南极底水

在他们对深海水团的分析中,Mantyla和Reid(1983)提醒人们注意南极底水这个术语的不恰当使用,这个术语通常用于任何来自南方的底水。他们证明了真正的AABW在与其他水域混合之前并没有延伸到远离南极洲的地方(另见Orsi等人,1999)。尤其对于西部深边界流,其中AABW与源自ACC的CDW混合在一起。因此,在西北大西洋北纬30°,Amos等人(1971)记录到海底附近的AABW <20%。

为了更好地描述AABW的特征,从而更好地评估其扩散和对全球底水的贡献,Orsi等人(1999)通过其中性密度(gn)定义AABW,其中gn>28.27kgm~3。这种密集的水域主要局限于深海(水下约6000米),环南极盆地,包括阿根廷和巴西盆地(西南大西洋),莫桑比克,Crozet和澳大利亚-南极盆地(印度)以及东南太平洋盆地(图4.1,4.4-4.6)。密度较小的南部底水(28.18

AABW密度由产生区域不同水域的不同来源的组合决定(Mantyla和Reid, 1983;Orsi等人,1999;雅各布斯,2004)。最新鲜和最冷(Sr 34.64 psu;8 -1°C)底水出现在威德尔海,而东南太平洋盆地的盐含量最高,温度最低(S> 34.72 psu;- 0.6<8<-0.3°C)底水。澳大利亚-南极盆地含有介于两个末端之间的水。传统上,威德尔海被认为是AABW的主要来源,但最近出现了另外两个来源。威德尔海的贡献现在被认为约占50%威尔克斯地边缘包括阿德利海岸(Rintoul, 1998),主要为印度洋贡献约30%,罗斯海产生约20%的AABW,主要流向东南太平洋盆地(Jacobs, 2004)。

底水形成的模式也同样多样(Jacobs, 2004)。福斯特和卡马克(1976)援引了由海冰的盐水排斥形成的高盐陆架水(HSSW)。然而,盐驱动的密度增加也可能受到含nadw的LCDW侵入上斜坡和陆架的影响(Toggweiler和Samuels, 1995年)。超冷的冰架水(ISW)是在冰架以下冻结和融化形成的,可以与HSSW混合并到达外层冰架,然后流下斜坡(Baines和Condie, 1998)。另外,冷AASW和高盐度LCDW的简单混合,无论有无ISW,都可能在陆架边缘产生负浮力水(例如Jacobs, 2004)。最后,密集的水可能会通过对流烟囱和波尼娅下沉,例如记录充分但寿命很短的威德尔海波尼娅(Gordon, 1982)。

根据水文数据估计,AABW的形成速率通常在5-15 Sv (1 Sv - 106m3s-1)范围内。人为示踪剂,特别是氟氯化碳,记录了在南极洲附近2500米等深线下降的AABW的通量为8.1西沃特(Orsi等人,2001年)。相比之下,在北大西洋源头流出北欧和拉布拉多海的低NADW为7.6 Sv。由于AABW比它的北方对手更冷,南极翻转可能在冷却深海中起着主要作用。深水在海洋中循环的时间通常被引用为一千年或更长时间,例如,北大西洋和南大洋之间为1000年,南大洋之间为1000年

南极底水

图4.6:3500米中性密度场确定的南极底水密度范围(Orsi et al., 1999;Orsi和Whitworth, 2005)。除了大西洋东南部的AABW通过阿根廷和巴西盆地向北延伸外,其余的AABW在环南极盆地被捕获,在那里进一步向北扩散受到了抑制海洋山脊系统用白色表示。盆地注释为Arg。B.阿根廷盆地,向北延伸至巴西盆地(图中未显示);w.b.威德尔盆地;e.b.恩德比盆地;c.b., Crozet Basin;欧斯特。a.b.,澳大利亚-南极盆地和SE p.b.,东南太平洋盆地。图表由WOCE南大洋地图集生成http://woceatlas.tamu.edu/

图4.6:3500米中性密度场确定的南极底水密度范围(Orsi et al., 1999;Orsi和Whitworth, 2005)。除了大西洋东南部的AABW通过阿根廷和巴西盆地向北延伸外,其余的AABW在南极周围的盆地中被捕获,在这些盆地中,进一步向北扩散受到白色所示的海洋脊系统的抑制。盆地注释为Arg。B.阿根廷盆地,向北延伸至巴西盆地(图中未显示);w.b.威德尔盆地;e.b.恩德比盆地;c.b., Crozet Basin;欧斯特。a.b.,澳大利亚-南极盆地和SE p.b.,东南太平洋盆地。 Chart is generated from the WOCE Southern Ocean Atlas athttp://woceatlas.tamu.edu/

从大洋到北太平洋。然而,Matsumoto(2007)在对放射性碳年代测定的海水的重新分析中指出,循环年龄要短得多,从而支持但完善了早期基于放射性碳的研究(Stuiver et al., 1983)。因此,南大洋在1500米以下的环流年龄为- 300 14C年,与大西洋的年龄相似。对于太平洋,盆地环流年龄为- 900 14C年。

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