定义
在已出版的正面作品中,作者通常使用各种术语的定义。锋区,“正面界面”,“正面”,“正面线”。定义上的差异与不同作者所接受的锋区概念有关。每个定义都是可接受的,一般适用于解决特定问题和描述所调查现象的某些方面。斯捷潘诺夫(1960)注意到锋面现象与海洋中的辐合有联系。研究海湾的锋面流系统Baranov(1966,1972)在“水团”概念的基础上,将锋面区定义为各种水团之间的广阔过渡地带,在时间和空间上是相当静止的。在描述世界海洋的主要气候锋面带时,Gruzinov(1986)将其定义为“具有不同生态系统的各种水文特征的水之间相互作用的准静止带,它们通过水文特征的最大水平梯度和垂直流在温跃层上显示出来”。Gruzinov指出,他的工作是关于“主要”或气候前沿。同时,Baranov和Gruzinov补充说,从气候的角度来看,锋面区也可以被认为是发生特定锋面的季节性和年际转变的海洋区域。Fedorov(1983,1986)还总结了许多其他定义。这些定义,对于气候锋面带的物理-地理描述问题是相当适当的,然而,并没有挑出它们的动态特征,这些特征产生了主要参数的显著对比,并导致在该区域出现各种尺度的锋面(不仅是气候)。Fedorov(1983, 1986)给出的定义考虑到了这些特征,根据该定义,海洋中的锋面区是一个“主要热力学特征的空间梯度与平均值相比非常高”的区域。这个定义不是基于气候学概念,如“水团”、“温跃层”等,这些概念本身需要定义,并意味着应用由每个研究人员选择的一些适当的数值标准。根据Fedorov的理论,正面界面将被定义为“正面区域内的一个表面,该表面与一个或几个特征(温度,温度,温度,温度等)的最大梯度的表面重合。”盐度、密度,速度等)。然后,严格地说,“锋面”可以被认为是锋面界面与任何给定曲面,特别是与自由曲面相交的结果海洋表面或具有等视面(Fedorov 1986)。
挪威海、格陵兰海和巴伦支海的北极锋区(NPFZ)是一个复杂的海洋特征,所有尺度的过程都体现在其中。总的来说,NPFZ代表了由行星环流两种元素相互作用产生的气候锋面区:从南到北延伸的大西洋相对温暖和咸的海水,以及在总体冷却期间形成的从极地向南渗透的较冷和较新鲜的海水。冰融化将解冻产品与封闭水混合。研究区域相当复杂的底部地形和海岸线地形导致主要水流划分为独立的分支,因此存在永久流的分支系统。海流的汇聚及其与地形和海岸线要素的相互作用导致NPFZ被划分为几个较小尺度的锋区(100公里)。此外,由环流二级分支输送的海水与大陆排水的相互作用也导致锋面带的形成。因此,气候非pfz是一个具有多种特征的锋区系统。然而,有必要记住,这些锋区“只是非功能区的单独部分,因此,它们必须被视为气候”。
根据定义,整个锋面区的温度和盐度梯度应大大超过平均气候梯度。在研究区域,温度和盐度水平梯度的平均气候值分别不高于0.01°C/km和0.001%o/km。
该水域大部分锋面带的一个特征是多锋面内部结构,即存在多个锋面(通常是不同类型的)。与持续的气候原因有关的永久锋、天气性或季节性的锋,以及来自当地的小规模锋都存在,这证明了Fedorov将“锋区”和“锋”分开是正确的。
挪威海和格陵兰海的锋面地带
挪威海和格陵兰海锋面带特征的描述是根据苏联水文气象中心1984-1987年收到的水文数据的分析。这些信息来自大约1万个电台。在约30%的台站进行了温度和盐度的垂直剖面测量,其余台站只进行了温度剖面测量。这些站点的分辨率为10-30英里。
12 w 0 12 24 36 48 e
确定锋面特征的技术如下:将每年的数据按月份分类,并在地图上标出每个月的台站位置。通过分析温度和盐度的垂直剖面,在剖面上区分出一对对或一组台站,在这些台站之间观察到温度和/或盐度变化显著超过平均气候变化的高梯度区域。然后,就可以声明一个或多个锋面位于相邻台站之间,而这些台站位于锋面带内部或边缘。通过分析每个月的剖面总量,可以在地图上绘制出高梯度区域的位置,这些区域是划分具有不同特征的水域的线。图2和图3为48张月图叠加而成的各水文季节海面温、盐场高梯度带组合图。因此,这些地图代表了挪威海、格陵兰海和巴伦支海同时出现的完整锋面系统的高分辨率快照,由于多云,卫星监测无法到达。
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由此可见,高梯度带的位置具有较大的时空变异性,一般与多个局地锋面在锋面区内的存在和/或其位置在季节内的显著变异性有关。同时观测到的高梯度站点不能提供狭窄和连续的图像。只能区分相当广泛的区域(锋面区),在这些区域中,水团之间的主要性质变化(即水平梯度的锐化)发生。
非非军事区各部分的特点差别很大。因此,根据水相互作用类型、底部和海岸地形、准永久流特征等,有利于对其个别部分(或较小尺度的锋面区)进行区分。根据对广泛的科学出版物、卫星和挪威和格陵兰海的现场数据的分析,有可能区分出以下九个气候NPFZ部分和相邻的锋面区在主要特征上彼此不同,并在(Kostianoy et al. 2004)中详细描述它们:
1.挪威海流锋面区(NCFZ)是挪威海流与挪威盆地、罗弗敦盆地和挪威高原的东冰岛海流相互作用的结果。有大量的工作致力于挪威海的一般水文,然而,关于NCFZ的地方前线发表的资料很少。
2.挪威海海岸锋面区(CFZNS)是由挪威海岸海流(在北纬65°以南称为波罗的海海流)与挪威海流西支和北部东支的相互作用形成的大西洋海流(法罗-设得兰海峡以南)。
3.冰岛-法罗锋面区(IFFZ)是由北大西洋洋流和东冰岛洋流相互作用形成的,从冰岛海岸沿着冰岛-法罗海岭延伸到大约6264°N, 3-5°w。
4.东格陵兰锋面带(EGFZ)是东格陵兰海流和伊尔明格海流相互作用的区域,沿格陵兰岛大陆斜坡延伸。
5.冰岛海岸锋面带(ICFZ)是伊尔明格海流冰岛海岸分支与东格陵兰岛和东冰岛海流水域相互作用的区域,位于冰岛北部和东部大陆架断裂区域。为了支持渔业,在1950年代和1960年代对这一区域进行了非常密集的研究。
6.Jan Mayen锋面带(JMFZ)是东冰岛海流与东格陵兰海流相互作用的区域,从冰岛-法罗海岭沿Jan Mayen海岭沿大约70°N通过,几乎在6°- 9°W之间。
50°w 40°30°20°10”0°10”20”30°40°e
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图4所示。挪威海和格陵兰海的主要洋流和锋面区(FZ)的格局。罗马数字表示正面区域,阿拉伯数字表示电流:
- I -挪威海流自由区,II -挪威海沿海自由区,III -冰岛-法罗自由区,IV -扬马延自由区,V -东格陵兰自由区,VI -冰岛沿海自由区,VII -莫恩岭自由区,VIII -北格陵兰海自由区,IX -西斯皮次卑尔根自由区。
- 1 -北大西洋海流,2 -挪威海流,3 -伊尔明格海流,4 -东冰岛海流,5 -东格陵兰海流(5a -扬马延分支),6 -挪威海岸海流,7 -波罗的海海流,8 -西斯匹次卑尔根海流。
图4所示。挪威海和格陵兰海的主要洋流和锋面区(FZ)的格局。罗马数字表示正面区域,阿拉伯数字表示电流:
- I -挪威海流自由区,II -挪威海沿海自由区,III -冰岛-法罗自由区,IV -扬马延自由区,V -东格陵兰自由区,VI -冰岛沿海自由区,VII -莫恩岭自由区,VIII -北格陵兰海自由区,IX -西斯皮次卑尔根自由区。
- 1 -北大西洋海流,2 -挪威海流,3 -伊尔明格海流,4 -东冰岛海流,5 -东格陵兰海流(5a -扬马延分支),6 -挪威海岸海流,7 -波罗的海海流,8 -西斯匹次卑尔根海流。
7.Mohn Ridge锋区(MRFZ)位于Mohn Ridge区域,是东格陵兰海流Jan Mayen分支水域与挪威海流西部分支水域相互作用的区域,在南纬70°,北纬73-74°的范围内。
8.北格陵兰海锋面区(NGSFZ)是由来自大西洋的水通过格陵兰盆地与北极水相互作用形成的。它位于格陵兰盆地地区,Mohn Ridge的北部。由于MIZEX实验和其他计划,这个区域已经被很好地研究了。
9.西斯匹次卑尔根锋面区(WSFZ)位于斯匹次卑尔根陆架的西部边缘,是由来自大西洋的水与从斯匹次卑尔根群岛附近的巴伦支海陆架渗透的水相互作用造成的。
挪威海和格陵兰海主要洋流的格局和主要锋面带的位置如图4所示。
早些时候,很少有人试图在挪威海、格陵兰海和巴伦支海区分NPFZ的不同部分。然而,这种系统化不是对整个水域进行的,也不是非常详细地进行的,或者只是对温度场进行的。
首先,我们应该考虑V.K. Agenorov的作品(Agenorov 1947)。第一次使用了一种新的方法来选择水团和探测锋面带的位置,该方法基于对许多水文特征的梯度场和涡量的分析,由V.K. Agenorov(1944)开发。根据巴伦支海夏季温度场资料,绘制了7 - 9月25、50、100和200 m深度具有明显锋面带和锋面位置的主要水团分布图。
Kolesnikov(1962, 1967)是第一个将挪威海的锋面区系统化的人。他分别揭示和研究了Mohn Ridge的锋面带、Jan Mayen的锋面带、冰岛-法罗的锋面带和挪威海流的锋面带(helholland锋面带被Kolesnikov[1967]称为helholland锋面带)。分析是根据1951年至1960年由BaltNIRO和PINRO以及其他苏联和外国探险队进行的每月微观调查的材料进行的。根据V.K. Agenorov的方法确定额叶区的位置。研究表明,挪威海锋系统与Mohn Ridge、Jan Mayen Ridge、Iceland-Faeroe Ridge、Thomson Ridge和挪威盆地东部斜坡等特定的底部地形隆起有关。
根据AXBT对挪威海温度场的2300次调查,斯玛特(1984)确定了冰岛-法罗、扬马延、冰岛海岸和挪威海流锋面带。Johannessen(1986)提到了冰岛-法罗群岛、东格陵兰岛、挪威海岸、极地海洋和巴伦支海极地锋面。库兹涅佐夫等人(1986)确定了对应于扬马延、冰岛-法罗、挪威海岸流和挪威海流的锋面区。Korablev(1987)以60英里分辨率处理了挪威海和格陵兰海的主要部分的水文信息,确定了冰岛-法罗埃、扬马延、挪威海流、莫恩岭和北格陵兰锋面带。这项工作是在(Alekseev和Nikolaev 1987;尼古拉耶夫和阿列克谢耶夫1989;Alekseev and Bogorodskiy 1994)。亚北极海域海洋锋研究的更完整的历史可以在(Kostianoy et al. 2004)中找到。
遗憾的是,所有的锋面区分类都是基于温度场进行的。显然,这不能精确地识别在盐度场中表现强烈而稳定,而在温度场中表现弱或不稳定的锋面区域(在不同季节中,温盐特征的锋面横向下降的幅度和标志的改变)。此外,收集数据的时间和空间分辨率不够,无法描述锋面带空间和热盐特征的季节变化及其内部锋面结构。
Rodionov and Kostianoy(1998)和Kostianoy et al.(2004)在联合分析俄罗斯水文气象中心1984-1987年档案数据和其他公开资料的基础上,对挪威海、格陵兰海和巴伦支海的锋面带进行了系统的划分,并描述了它们在各个季节的特征。根据各锋面带两侧的温度和盐度垂直剖面确定了主要特征。计算了锋面带的宽度、温度、盐度和相对密度的特征下降以及近地表和深层的一组其他补充参数。此外,根据1900-1992年发表的水文资料,通过对历史文献中水文剖面的图形分析,评价了锋面带内部局部锋面的特征。在这个特殊的分析中,使用了站间分辨率不超过20公里的路段(Rodionov和Kostianoy 1998;Kostianoy et al. 2004)。
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珍娜3个月前
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