Об адвективной модели вентилируемого термоклина

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предлагается модель адвективного термоклина в рамках непрерывно стратифицированной свердруповской циркуляции с вентилируемым слоем, обусловленным дивергенцией потоков в экмановском слое, несмешивающимся с ним слоем с гомогенизированной завихренностью и слоем абиссальной жидкости. Модель применяется к водам антициклонического круговорота. Представлены результаты расчетов по данной модели для района Атлантики (15–52° с.ш., 0–63° в.д.). При абиссальной плотности sa = 28.0 значения поверхностной плотности и плотности невентилируемого слоя растут в северном направлении от 24.2 до 27.0 и от 27.8 до 27.9 соответственно при почти зональном распределении. Из расчетов глубин ветровой циркуляции следует, что вентилируемый слой заглублен до 900 м в северо-западной области и поднят до 250 м в южной и восточной частях бассейна. Та же тенденция прослеживается для глубины круговорота, но здесь отмечается рост глубин от 500 м до полутора км. Отмечены активная динамика в вентилируемом слое и теневая область на восточной границе. Структура термоклина демонстрируется на типичном зональном разрезе, характеризуя больший инкремент роста плотности для вентилируемых слоев, чем в невентилируемых.

Об авторах

А. П. Мирабель

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: vanava139@yandex.ru
Россия, Москва

Н. В. Вакуленко

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Email: vanava139@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Лебедев К.В. Арго-модель исследования глобального океана (АМИГО) // Океанология. 2016. Т. 56. № 2. С. 186-196.
  2. Линейкин П.С., Мадерич В.С. Теория океанического термоклина. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 171 с.
  3. Мирабель А.П., Мишина А.М. О влиянии стратификации и вентиляции на динамику субтропического круговорота // Океанология. 1999. Т.39. № 1. С. 30-35.
  4. Океанология. Физика океана / Под ред. Каменковича В.М. и Монина А.С. М.: Наука, 1978. Т. 2. 360 c.
  5. Cox M.D., Bryan K. A numerical model of the ventilated thermocline // J. Phys. Oceanogr. 1984. V. 14. № 4. P. 674-687.
  6. Huang R.X. On boundary value problems of the ideal-fluid thermocline // J. Phys. Oceanogr. 1988. V. 18. № 4. P. 619-646.
  7. Huang R.X. On the three-dimensional structure of the wind-driven circulation in the North Atlantic Dynamics of atmospheres and oceans // J. Phys. Oceanogr. 1989. V. 15. № 1-2. P. 117-159.
  8. Huang R.X. Climate variability inferred from a continuously stratified model of the ideal-fluid thermocline // J. Phys. Oceanogr. 2000. V. 30. № 6. P. 1389-1406.
  9. Huang R.X. An analytical solution of the ideal-fluid thermocline // J. Phys. Oceanogr. 2001. V. 31. № 8. P. 2441-2457.
  10. Huang R.X., Pedlosky J. Climate variability in-ferred from a layered model of the ventilated thermocline // J. Phys. Oceanogr. 1999. V. 29. № 4. P.779-790.
  11. Huang R.X., Russell S. Ventilation of the sub-tropical North Pacific // J. Phys. Oceanogr. 1994. V. 24. № 12. P. 2589-2605.
  12. Janowitz G.S. A surface density and wind-driven model of the thermocline // J. Geophys. Res. 1986. V. 91. № C4. P. 5111-5118.
  13. Keffer T. Ventilation of the Oceans: maps of the potential vorticity field // J. Phys. Oceanogr. 1985. V. 15. № 5. P. 509-523.
  14. Killworth P.D. A continuously stratified nonlinear ventilated thermocline // J. Phys. Oceanogr. 1987. V. 17. № 11. P. 1925-1943.
  15. Luyten J.R., Pedlosky J., Stommell H. The ventilated thermocline // J. Phys. Oceanogr. 1983. V. 13. № 3. P. 292-309.
  16. McDowell S., Rhines P., Keffer T. North Atlantic potential vorticity and its relation to the General Circulation // J. Phys. Oceanogr. 1982. V. 12. № 12. P. 1417-1436.
  17. Pallet J., Arhan M. Oceanic ventilation in the Eastern North Atlantic // J. Phys. Oceanogr. 1996. V. 26. № 10. P. 2036-2052.
  18. Pedlosky J. The dynamics of the oceanic subtropical gyres Science // J. Phys. Oceanogr. 1990. V. 248. № 4953. P. 36-42.
  19. Pedlosky J., Young W.R. Ventilation, potential-vorticity homogenization and the structure of the ocean circulation // J. Phys. Oceanogr. 1983. V. 13. № 11. P. 2020-2037.
  20. Qin B., Huang R.X. Ventilation of the North Atlantic and North Pacific: subduction versus obduction // J. Phys. Oceanogr. 1995. V. 25. № 10. P. 2374-2390.
  21. Rhines P., Young W.R. Homogenization of potential vorticity in planetary gyres // J. Fluid Mech. 1982. V. 122. P. 347-367.
  22. Sarmiento J.L. A tritium box model of the North Atlantic thermocline J. Phys. Oceanogr. 1983. V. 13. № 7. P. 1269-1274.
  23. Sumata H., Kubokava A. A numerical study of eastern boundary ventilation and its effects on the thermocline structure // J. Phys. Oceanogr. 2001. V. 31. № 10. P. 3002-3019.
  24. Talley L.D. Ventilation of the subtropical North Pasific: the shallow salinity minimum //J. Phys. Oceanogr. 1985. V. 15. № 6. P. 633-649.
  25. Welander P. The advective model of the ocean the thermocline // Tellus. 1959. V. 11. № 3. P. 309-318.
  26. Welander P. Some exact solutions to the equations, describing in ideal fluid thermocline // J. Mar. Res. 1971. V. 29. № 2. P.60-68.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Картина изогипс циркуляции вентилируемого слоя H0 (1а) и невентилируемого слоя Ha (1б) в км.

Скачать (107KB)
3. Рис. 2. Зональное сечение по q = 20° с.ш. распределения изопикн по глубине (км) в вентилируемом (σ = 26.0, 26.2, 26.5 и 27.0) и невентилируемом (σ = 27.85 и 27.9) слоях.

Скачать (55KB)
4. Рис. 3. Карты функций Бернулли с векторной диаграммой геострофических скоростей течений в вентилируемом слое при σ = 26.5 (3а) и невентилируемом слое при σ = 27.9 (3б). Стрелки показывают направление и величину скорости в см (1 см – 10 м/с).

Скачать (109KB)

© Российская академия наук, 2019