Самый большой научпоп канал
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
58 минут назад
ФизТех
27

Российские ученые открыли новое течение в глубоководном канале южной Атлантики

4.6

Течения в глубоководных частях Мирового океана исследовать чрезвычайно сложно. Со спутников их не видно, для численного моделирования не хватает данных, автономные дрейфующие буи, как правило, не достают до больших глубин. В этом случае необходимы замеры непосредственно на месте с научно-исследовательских судов. Исследователи МФТИ впервые представили такие данные в ранее неизученной части канала Вима, который играет большую роль в переносе холодной антарктической воды в Атлантику.

Рисунок 1. (a) — Оранжевая сплошная линия — основной поток Антарктической донной воды в канале Вима. (b) — Части канала Вима. Средняя часть детально изучена впервые в рамках опубликованной работы. (c) — Течения в средней части канала Вима. Пунктирная оранжевая линия — дополнительное, относительно неглубокое течение, которое периодически изменяет направление на противоположное / © Д. И. Фрей, Journal of Geophysical Research: Oceans

Статья об этом опубликована в Journal of Geophysical Research: Oceans. Осенью и зимой на шельфе Антарктиды образуются экстремально холодные, ниже двух градусов Цельсия, очень плотные воды. Эту водную массу называют Антарктической донной водой. В южной части Атлантического океана она занимает нижнюю километровую толщу.

Антарктическая донная вода попадает в Аргентинскую котловину по системе глубоководных разломов, а оттуда в Бразильскую котловину по трем каналам, из которых самый глубокий — канал Вима. Он переносит наиболее холодные донные воды в тропическую Атлантику, откуда она распространяется дальше в северо-восточную и северо-западную части Атлантического океана, достигая средних широт Северного полушария.

Течения в канале Вима влияют на Атлантическую меридиональную циркуляцию и климат в целом. Однако глобальные модели океана не позволяют сделать точные расчеты течений из-за недостатка непосредственных измерений, неточной топографии дна, проблем с численным описанием физических процессов в абиссали Мирового океана — так называют глубоководные океанические равнины, расположенные на глубинах более 4000 метров.

Канал Вима промыт в глубоководных породах течениями донных вод. По сути, это подводное русло длиной 700 и шириной 20 километров со стенками высотой полкилометра. В его средней, наименее изученной части расположено подводное поднятие, разделяющее канал на два широких каньона. Донные воды огибают его двумя потоками.

Рисунок 2. Многолетний тренд температуры, начиная с 2003 года, в трех частях канала Вима. Каждая точка показывает минимальное значение потенциальной температуры, наблюдаемое в придонном слое. Заметен многолетний тренд потепления донных вод / © Journal of Geophysical Research: Oceans

В 2019 году Дмитрий Фрей, доцент кафедры термогидромеханики океана МФТИ, основываясь на данных численного моделирования, предположил, что две ветви донных вод можно отследить в средней части канала Вима. Вскоре эту гипотезу подтвердили полевые исследования. В новой работе исследователь впервые опубликовал анализ непосредственных измерений скорости, направления, термохалинных свойств (температуры и солености), выполненных на поперечном разрезе в районе 28 параллели южной широты, а также вдоль канала Вима.

«Это была экспедиция нашей лаборатории зимой 2019–2020 года на научно исследовательском судне “Академик Мстислав Келдыш”, проведенная в год 200-летия открытия Антарктиды Беллинсгаузеном и Лазаревым. Мы выполняли измерения в районе Антарктического полуострова. Но помимо этого, мы исследовали, как Антарктическая донная вода распространяется дальше в придонном слое Атлантики. Оказалось, что одно из течений в канале Вима разветвляется на две отдельные ветви», — рассказал Дмитрий Фрей, который представляет также Институт океанологии имени П. П. Ширшова РАН (Москва) и Морской гидрофизический институт РАН (Севастополь).

Измерения проводили дважды — в январе (по пути к Антарктическому полуострову) и марте–апреле (на обратном пути в Калининград). Всего сделано 25 станций на глубине порядка пяти километров. Для анализа добавили замеры из базы данных Мирового океана WOD‐18, сделанные в канале Вима ранее.

Поперечные замеры сделали на трех океанографических разрезах. Причем эти измерения были выполнены почти одновременно, что позволило сравнить пространственную изменчивость потока Антарктической донной воды в канале Вима. Выяснилось, что его максимальная скорость различается в разных частях канала. В южной части она равна 31 сантиметру в секунду, в средней 17, а в северной — 25. Причем максимум локализуется либо в самом глубоком слое, либо на 200 метров выше.

В этой экспедиции было открыто дополнительное течение в средней части канала Вима, которое меняет направление на противоположное. При повторном измерении выяснилось, что скорость этого дополнительного течения несколько ниже, чем в основном канале — 13 сантиметров в секунду, а направление может меняться с северного на южное. У воды, возвращающейся с севера, несколько выше температура. По вертикали поток обладает сложной структурой.

«В каньоне есть более глубокое место, по которому течет донная вода, а мы открыли еще одно русло, более мелководное. Через него распространяется более теплая вода», — уточнил ученый. По его словам, знание точной картины абиссальных течений позволит более корректно настраивать численные модели океана и более точно оценивать перенос тепла океаном, что важно в том числе для исследований климата Земли.

Течения в таких каналах также важны для изучения осадконакопления в абиссали океана. Они меняют рельеф, управляют формированием осадочной толщи в Мировом океане. Российские исследователи полагают, что изученные ими потоки могут значительно влиять на перенос и образование осадков в юго-западной Атлантике. Кроме того, неглубокие каналы и рециркуляция могут изменить время нахождения Антарктической донной воды в канале Вима, по крайней мере, в более теплых его слоях. Все это важно учитывать для понимания системы течений, распределяющей тепло в Атлантике.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 10:24
Любовь Соковикова

Изучив поведение 69 видов птиц в разных областях Западных Гат (Индия), международная исследовательская группа наконец объяснила, почему территориальные и всеядные птицы чаще других поют по утрам.

Вчера, 10:04
Андрей Папиш

Среди ныне живущих морских обитателей осталось всего несколько так называемых «живых» ископаемых вроде латимерии или мечехвоста. Остальных мы знаем по уцелевшим остаткам. Новый вид древней рыбы обнаружили палеонтологи в девонском песчанике Канадской Арктики. Судя по найденным зубам и челюстям, рыба была в разы меньше своих родственников, а значит, могла жить в реках, что необычно для этих существ.

13 июня
Илья Гриднев

Длиннорогие «сумасшедшие муравьи» заранее убирали мелкие препятствия с маршрута, по которому их сородичи планировали перемещать крупный кусок добычи. Это сложное коллективное поведение, которое напоминает заблаговременное планирование, запускалось химически, посредством феромонов, без «осознанного» понимания задачи отдельным муравьиным индивидом.

Позавчера, 10:24
Любовь Соковикова

Изучив поведение 69 видов птиц в разных областях Западных Гат (Индия), международная исследовательская группа наконец объяснила, почему территориальные и всеядные птицы чаще других поют по утрам.

Вчера, 10:04
Андрей Папиш

Среди ныне живущих морских обитателей осталось всего несколько так называемых «живых» ископаемых вроде латимерии или мечехвоста. Остальных мы знаем по уцелевшим остаткам. Новый вид древней рыбы обнаружили палеонтологи в девонском песчанике Канадской Арктики. Судя по найденным зубам и челюстям, рыба была в разы меньше своих родственников, а значит, могла жить в реках, что необычно для этих существ.

Позавчера, 12:23
Любовь Соковикова

Наблюдая ранние этапы рождения землеподобных миров, астрономы приблизились к решению «метрового барьера» — проблемы роста пылевых зерен до размеров, необходимых для формирования планет.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

22 мая
ПНИПУ

Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.

26 мая
Unitsky String Technologies Inc.

Казахстанский Алматы — город контрастов, где горы соседствуют с урбанистическими пейзажами, а бизнес-центры — с историческими кварталами. Неизменным остается одно — пробки. Ежедневно сюда приезжает более 700 тысяч автомобилей из пригородов, при этом в самом мегаполисе зарегистрировано порядка 600 тысяч транспортных средств. В результате по улицам ежедневно движется более миллиона транспортных средств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно