海洋环流和气候Isbn 0126413517raybet雷竞技最新 Xbu

最后更新于太阳,2023年1月1日|海洋环流

: 图5.7.1温度和盐度(a) (b)轮廓在1100米深度在北大西洋的莱维图斯(1982)气候学。盐度的等高线间距是0.2%的o和温度是1°C。

地中海,罗马人的海,是一个半封闭海有着广泛的历史密切相关的西方文明的发展,但直到最近oceanog-raphers认识到地中海的水世界海洋本身的为他们提供一个模型(拉康姆猪,1990)。地理区域约4000公里的程度,平均经向宽1000公里,平均深度1500米,最大深度达5000米的爱奥尼亚海。这是西西里岛的海峡分为西部和东部盆地(图5.7.2)。主要是一个蒸发盆地,它的作用将相对新鲜的北大西洋地表水(盐度

: 图5.7.2地中海地图指示的名字在文本中提到的地方。的shaded areas in the Gulf of Lions, Adriatic, Aegean and Levantine correspond to known regions of water mass formation.The 200,1000, 2000 and 4000 m depth contours are also shown.

o)成一个密集的地中海水36.1%,38.4%的盐度o, 13°C的温度和密度1029.7 kgm ~ 3,因为它流出,通过直布罗陀海峡的深度。地中海通常被视为“实验室盆地”海洋循环的研究,特别是温盐环流,特别活跃,尽管规模相对较小。它是世界上为数不多的地方,深对流和水质量的形成发生。在目前的气候,深raybet雷竞技最新对流发生只有在大西洋;拉布拉多,格陵兰岛和地中海海域;偶尔也在威德尔海。在这些地区对流源温盐环流,全球海洋的经向翻转环流负责大约一半的向极热传输要求的硕士系统(马歇尔和Schott, 1999;参见布莱登带领一个Imawaki, 6.1章)。推测,结果地中海流出中扮演一个重要的间接作用在北大西洋环流(里德,1979),因此,在温盐输送机带在全球尺度和时间尺度的全球气候变化(吴和海恩斯,1996)。raybet雷竞技最新根据里德(1979)地中海流出帮助维持的高盐度挪威海。没有这个Norwegian-Greenland高矿化度水的来源

海可能不提供密集的水域,填补北极盆地,因此造成北大西洋深层水的一个主要组成部分。相对盐水北大西洋深层水,经由深的西部边界电流,渗透到低盐度威德尔海的水域,在进一步和富含盐水提供冷却南极底层水——最密集的水在海洋世界。在某种程度上,这些建议的联系是正确的,大西洋和地中海之间的交流具有十分重要的意义。

5.7.2地中海水的形成

在地中海有几个地方预处理(即一个气旋环流把密集的凸曲率的等容度,通常弱分层,水域接近表面)和海气通量结合诱导对流过程(对流机制的细节,请参阅马歇尔和Schott, 1999)。这些是狮子在地中海西部的墨西哥湾,罗兹以南的地区,地中海东部的盆地,南部亚得里亚海,近年来爱琴海南部地区的(Roether et al ., 1996)在东地中海(图5.7.2)。这些网站,狮子的海湾地区是对流过程达到超过2000米深的海底以来广为记载地中海海洋对流(梅多克)实验(梅多克集团,1970)。水质量分布在地中海西部由三层组成。上层,原始主要从流入到直布罗陀海峡,大西洋修改水(胃)。150至500米深度,找到温暖和盐层,称为地中海东部的中间水(LIW),这是由浅对流在东地中海盆地,然后慢慢地扩散到西西里的西地中海通过海峡。LIW层之下,西方地中海深水盆地充满near-homogeneous (WMDW)。正是这种WMDW是由深对流过程在墨西哥湾的狮子和重要的是有助于地中海流出的特点(Stommel et al ., 1973;友善和高潮,1987)。基于新创作的水文气候学,Krahmann(1997)估计WMDW产量的地中海西北部1.8 + 0.6 x 1013 m3年”1,对应0.6 + 0.2 Sv。 The average yearly WMDW production is made up of 1.3 x 1013m3 of LIW and 0.5 x 1013m3 of MAW. Thus, the formation rate of LIW and slight variations of its characteristics have implications on the WMDW formation rate and its variability. Actually, it is becoming clear from recent observations that deep water formation is not a process that recurs every year with certainty and regularity. The intensity of convection shows great variability from one year to the next and from one decade to another. For example, in the Gulf of Lions, 1969, the year of the first MEDOC experiment (MEDOC Group, 1970), was a year of strong convection, but convection in 1971 was not as strong (Gascard, 1978). Vigorous deep convection to 2200 m returned in 1987 causing a very homogeneous water body of potential temperature 12.79°C and salinity 38.45%o (Leaman and Schott, 1991). Convection reached only to 1700 m in 1991 and did not mix the water column as thoroughly (Schott et al., 1996). Fluctuations in the composition and possibly also the volume of the Mediterranean outflow are the result of the variability in WMDW formation, coupled to the LIW formation variability (Nittis and Lascaratos, 1998). Recent findings that in the last decade an influx of Aegean Sea water has replaced 20% of the deep waters of the Eastern Mediterranean, which were previously only formed in the Adriatic Sea (Roether et al., 1996), also affect such fluctuations.

除了这些观察到的年际变化和中间深层水的形成,有一个证据充分的盐度增加西地中海的深水过去40年(拉康姆猪et al ., 1985;利曼和Schott, 1991)。观测还表明,在过去的十年里已经有了跳跃的盐度新形成的深水盆地东部(Roether et al ., 1996)。一直认为这盐度增加了转移的尼罗河和俄罗斯河流灌溉,有效净蒸发在地中海盆地也增加了。液压控制模型的应用项目,整个地中海盐度o将增加约0.13%在接下来的100年左右(埃尔和布莱登带领一个,1992)。然而,目前尚不清楚这种盐度的增加的影响将对整个地中海和北大西洋的循环。

5.7.3流出地中海直布罗陀海峡的水

直布罗陀海峡是地中海的唯一与世界海洋通信;长约60公里,宽15公里,最窄的部分(诺尔缩小),只有280米深的主要基石(图5.7.3)。有三个主要组件流(拉康姆猪Richez, 1982;烛光,1991):潮,主要是正压流,与震级高达2.5 ms-1(烛光et al ., 1990);正压subinertial组件由气压波动在地中海和大小接近0.4 s ^ 1(烛光et al ., 1989);和斜压subinertial组件由内部压力梯度由于地中海和大西洋水域之间的密度差异,大小约为0.5 m s ^ 1,和可能是液压控制(Armi和农民,1988)。因此,海峡是动态非常精力充沛,潮汐,subinertial和长期的电流都是重要的振幅。这种情况使得研究交换流动特别困难,要求长,仔细测量

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图5.7.3直布罗陀海峡的地图显示的位置窗台上系泊在文本(大点)表示。50100、200300400和500 m深度轮廓也显示。深度大于400 m是阴影。的small dots distributed along Gibraltar's main sill indicate the positions where current profiles were obtained from a ship-mounted ADCP during a tidal cycle.

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不仅电流也水的特点特别是波动的接口,将大西洋流入与流出的地中海水域(布莱登带领一个等,1994)。

直布罗陀海峡的话题近年来几场测量项目(布莱登带领一个友善,1991)。最长的连续记录,2年(1994年10月- 1996年10月)的连续测量的电流分布和水属性在直布罗陀的主要基石mid-sill位置(图5.7.3),来自一个2.5年里测量计划,1996年10月结束。这些观察得到upward-looking,海底,宽带150 kHz声学多普勒目前分析器(ADCP),能够测量整个280米水柱mid-sill位置,与10米的垂直分辨率。此外,在两个邮轮船上RV波塞冬在1996年4月和1997年10月,连续海峡过境点的在窗台上一节进行测量当前配置文件使用ship-mounted ADCP通过一个完整的半日潮汐周期(图5.7.3显示当前配置文件的位置来衡量该船在窗台上)。1996年4月巡航恰逢一段小潮(小振幅),而1997年10月期间进行大潮(大的振幅),提供一个想法across-strait当前结构在潮汐极端。很明显,电流从这些部分在窗台上出现大的两岸可变性;然而,mid-sill停泊ADCP测量获取的主要时间变化的电流和两组观察时间序列来估计使用的交换通过海峡。在计算交换通过海峡,重要的是要获得的估计质量,以及数量、水交换。为了区分大西洋和地中海水域是必要的同时测量的密度结构随着电流的水柱。此外,它是强制性的考虑的贡献意味着交换之间的高度相关性正压(潮汐和subinertial)水流和界面的深度分离大西洋和地中海水类型在窗台上(布莱登带领一个et al ., 1994)。出于这个原因,同时与海底ADCP测量,一个额外的系泊是包含若干(3 - 5)仪器安装,水柱,根据部署周期,这使得有可能构造时间序列之间的界面的深度大西洋和地中海的水核。基于以前的工作(布莱登带领一个et al ., 1994),以及这些观察,它是决定使用37盐度作为特征值之间的边界界定两层。估计每小时计算了大西洋和地中海的水交换时间序列的当前速度每隔10米深度的表面,每小时的深度接口的时间序列,和一个现实的截面底部救援连同两岸现有结构基于上述调查船在春天和小潮潮汐周期完成。低通滤波后,保留时间超过3个月,如图5.7.4。

一个重要从这些计算结果是,大西洋和地中海的水传输显示一个小,但明显的,季节性周期。外两个,地中海下层流是一个更可靠的估计,显示年度运输0.28 Sv最低流出在初夏(1995年7月)和最大冬末(1995年和1996年2月)。季节性周期在流入并不代表在这些观察,尽管最大流入往往发生在1995年的夏天与第二个最大在1996年初。最低资本流入发生在冬末(1995年和1996年2月)与最大外流。博尔曼et al。(1986)提出了一个季节循环流入的6%左右,以最大的运输在春天。他们认为增加界面深度的变化,认为冬天水质量形成过程提高界面水平在地中海,而消耗的黎凡特的中间水库发生在今年馀下时间,有效地降低了界面。的

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5.7.2地中海水的形成

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