Науки о Земле

Гольфстрим оказался виновен в смешении вод разных регионов Атлантики

Вылитый исследователями флуоресцентный краситель

Lance Wills/WHOI

Ученые получили первые доказательства того, что Гольфстрим на участках небольшой площади способен смешивать океанические воды с различной температурой воды. Этот процесс способен повлиять на погоду, климат и рыболовство. О результатах работы авторы сообщили в Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Уже давно ведутся споры о том, смешивает ли Гольфстрим два океанических региона с разной температурой воды или выполняет роль барьера. До этого в качестве основного двигателя процесса смешения исследователи в основном рассматривали большие вихри, достигающие ста километров в поперечнике, — говорит ведущий автор исследования, доцент кафедры атмосферы и океана Мэрилендского университета Джейкоб Винеграт. — Наша новая работа добавила существенный факт к этой дискуссии. Мы показали, что процессы, происходящие на более малых, километровых, масштабах, похоже, играют в смешении гораздо большую роль. И эти масштабы действительно трудно контролировать и моделировать».

Гольфстрим приносит теплую соленую воду из тропиков в Северную Атлантику. Но течение также создает невидимую стену воды, которая разделяет два различных региона океана: более холодные, более пресные воды вдоль северного края Гольфстрима, которые вращаются против часовой стрелки, и более теплые, более соленые воды на южном краю течения, которые циркулируют по часовой стрелке.

Вопрос о том, насколько сильное перемешивание океана вызывает это течение, был предметом научных дебатов. Из-за этого не все океанические модели, предсказывающие климат, погоду и биологическую продуктивность, в полной мере учитывают вклад смешения воды. Чтобы получить новые данные об этих процессах, авторы исследования решили изучить край Гольфстрима. Они вылили флуоресцентный краситель вдоль северного края течения и проследили его путь в течение нескольких дней.

Первая команда выпустила краситель вместе с поплавком, несшим акустический маяк. Ниже по течению вторая команда отслеживала поплавок и контролировала концентрацию красителя вместе с температурой воды, соленостью и наличием других химических соединений. Вернувшись на берег, исследователи разработали высокоточные модели физических процессов, которые могли бы заставить краситель рассеиваться по воде так, как показал эксперимент. В результате ученые показали, что турбулентность на участках размером не более километра оказывает существенное влияние на траекторию движения красителя и приводит к сильному перемешиванию. Оно, в свою очередь, вызывает изменение свойств вод — температуры и солености — по обе стороны от течения.

Современные модели не учитывают влияния перемешивания Гольфстрима на малых масштабах на рост фитопланктона. Однако новая работа позволит усовершенствовать их и приблизить расчетные модели к реальности.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.