Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
05.12.2023
РНФ
257

Ученые измерили аномально быстрые течения на границе океанических вихрей в Атлантике

4.4

Российские исследователи определили, что скорость течений на границе океанических вихрей юго-западной Атлантики превышает семь километров в час на поверхности океана и 3,5 километра в час на глубине 600 метров. Такие вихри — одни из самых мощных в Мировом океане, и образуются они при столкновении двух основных течений этого района: холодного Мальвинского и теплого Бразильского. Полученные данные могут быть полезны при настройке компьютерных моделей, которые прогнозируют состояние океана и используются в судоходстве и других направлениях хозяйственной деятельности человека в море.

Положение вихрей в районе исследований, в юго-западной Атлантике по спутниковым данным: уровень моря, концентрация хлорофилла А, температура поверхности моря / Дмитрий Фрей
Положение вихрей в районе исследований, в юго-западной Атлантике по спутниковым данным: уровень моря, концентрация хлорофилла А, температура поверхности моря / © Дмитрий Фрей / Автор: Сергей Данилов

Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Journal of Geophysical Research: Oceans. На климат и морские экосистемы побережья Бразилии, Уругвая и Аргентины влияют наиболее интенсивные течения юго-западной Атлантики: Бразильское и Мальвинское. Они несут теплые субтропические и холодные субантарктические воды навстречу друг другу и сталкиваются недалеко от побережья Южной Америки, образуя так называемый океанический фронт — область резкого изменения температуры и солености воды. В районе столкновения течения образуются мощные океанические вихри, которые представляют собой круговые движения воды. Такие вихри значительно влияют на запасы тепла в океане, а также на перенос питательных веществ и функционирование морских экосистем.

Ученые из Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН (Москва) и Морского гидрофизического института РАН (Севастополь) провели серию морских экспедиций на научно-исследовательских судах «Академик Сергей Вавилов» и «Академик Мстислав Келдыш» и получили уникальную информацию о динамической структуре 13 вихрей. Измерив акустический сигнал, отраженный от частиц в толще морской воды, в частности, планктона и мелких пузырьков воздуха, авторы впервые определили распределение скорости таких вихрей в верхнем слое океана вплоть до глубины одного километра.

Исследователи показали, что скорость вихрей очень высока, и даже в глубинных слоях ниже 500 метров достигает скорости Гольфстрима — 3,5 километра в час. Оказалось, что интенсивные течения (со скоростью до семи километров в час) наблюдаются не только на границе вихрей, но и в их центральной части, где находятся нескольких дополнительных и достаточно мощных течений. Также исследователи установили, что вихри имеют коническую форму, при которой течения на границе не просто становятся медленнее с глубиной, но и смещаются по горизонтали к центру.

Научно-исследовательское судно «Академик Сергей Вавилов», с которого проводились измерения / © Дмитрий Фрей

Кроме того, ученые проанализировали данные о таких вихрях за весь период спутниковых альтиметрических измерений начиная с 1993 года по настоящее время. Альтиметры — спутниковые инструменты, отслеживающие изменения уровня поверхности моря в Атлантике. Кроме этого, использовались автономные буи Арго, позволяющие определять скорости течений, соленость и температуру воды на глубинах до двух километров. Это позволило охватить весь регион юго-западной Атлантики и показать, что вихри в исследуемом регионе оказывают наиболее сильное влияние на распределение температуры и солености. Авторы обнаружили, что вихри накапливают тепло и могут быть на 7–10 градусов теплее на глубине 100–300 метров, чем окружающие воды. Таким образом вихри значительно влияют на запас и транспорт тепла в глубины океана.

«В рамках этой работы мы измерили трехмерную структуру скорости нескольких интенсивных океанических вихрей и показали, что они имеют коническую структуру с аномально высокими скоростями на периферии, достигающими семи километров в час. В дальнейшем мы планируем исследовать океанические вихри по всей толще океана, вплоть до глубин в несколько километров.

Палубные работы в рейсе / © Дарья Смирнова

Ключевую роль в исследовании наименее изученного слоя океана, а именно его глубоководной части, продолжают играть измерения со специализированных научно-исследовательских судов. Дальнейшие экспедиции должны дать более полное представление о трехмерной структуре Мирового океана, что в свою очередь позволит создать более точные системы оценки и прогноза его состояния», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Дмитрий Фрей, ведущий научный сотрудник Института океанологии имени П. П. Ширшова.

«Исследуемые вихри оказывают мощнейшее влияние на структуру вод в исследуемом регионе. По данным буев Арго, ядра самых интенсивных вихрей на 10 градусов теплее в глубинных слоях — ниже 200 метров. Это может существенно влиять на условия развития морских экосистем», — рассказывает Арсений Кубряков, ведущий научный сотрудник Морского Гидрофизического Института РАН.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
РНФ осуществляет финансовую и организационную поддержку фундаментальных и поисковых научных исследований посредством финансирования прошедших конкурсный отбор научных, научно-технических программ и проектов.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
28 июня
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

Позавчера, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

Позавчера, 11:35
Игорь Байдов

Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

25 июня
Evgenia Vavilova

Квантовые спиновые жидкости (КСЖ) обещают ученым развитие в областях квантовых вычислений и передачи энергии без потерь. В них магнитные моменты частиц теоретически не должны упорядочиваться даже при охлаждении до абсолютного нуля температур.

28 июня
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

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.

[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