Agulhasův proud - Agulhas Current

Průběhy teplého proudu Agulhas (červený) podél východního pobřeží Jižní Afriky a studeného proudu Benguela (modrý) podél západního pobřeží. Agulhasův proud je tvořen soutokem tepla Mosambik a Východní Madagaskarské proudy, které se setkávají jihozápadně od Madagaskaru (na obrázku není znázorněno). Zima Benguela Current pochází z vyvrtávání vody z chladných hlubin Atlantského oceánu proti západnímu pobřeží kontinentu. Tyto dva proudy se nikde „nesetkávají“ podél jižního pobřeží Afriky.

The Agulhasův proud /əˈɡʌləs/ je západní hraniční proud jihozápadu Indický oceán. Teče na jih podél východního pobřeží ostrova Afrika od 27 ° J do 40 ° J. Je úzký, rychlý a silný. Předpokládá se, že se jedná o největší západní hraniční proud v světový oceán, s odhadovanou čistou přepravou 70 sverdrups (70 milionů metrů krychlových za sekundu), protože západní hraniční proudy ve srovnatelných zeměpisných šířkách přepravují méně - Brazílie aktuální (16,2 Sv), Golfský proud (34 Sv), Kuroshio (42 Sv).[1]

Fyzikální vlastnosti

Zdroje proudu Agulhas jsou: Východní Madagaskarský proud (25 Sv) Mosambik Current (5 Sv) a recirkulovaná část jihozápadního indického subgyre jižně od Madagaskaru (35 Sv).[2] Čistý transport proudu Agulhas se odhaduje na 100 Sv. Tok Agulhasova proudu je řízen topografie. Proud následuje po Kontinentální šelf z Maputo ke špičce Agulhas Bank (250 km jižně od Cape Agulhas ). Zde hybnost proudu překonává vířivost zůstatek přidržující proud k topografii a proud opouští polici.[3]Proud dosahuje svého maximálního transportu poblíž banky Agulhas, kde se pohybuje mezi 95-136 Sv.[4]

Jádro proudu je definováno jako místo, kde povrchové rychlosti dosahují 100 cm / s (39 in / s), což dává jádru průměrnou šířku 34 km (21 mi). Průměrná maximální rychlost je 136 cm / s (54 in / s), ale proud může dosáhnout 245 cm / s (96 in / s).[4]

Agulhovy meandry a natální pulsy

Vzhledem k tomu, že proud Agulhas teče na jih podél východního afrického pobřeží, má tendenci se často vydávat na pobřeží, což je odchylka od běžné cesty proudu známé jako meandry proudu Agulhas (ACM). Tyto boule jsou příležitostně (1–7krát ročně) následované mnohem větší pobřežní boulí známou jako natální pulsy (NP). Natální pulsy se pohybují podél pobřeží rychlostí 20 km (12 mil) denně. ACM může vyboulit až 20 km (12 mi) a NP až 120 km (75 mi) od průměrné polohy proudu.[5]AC prochází 34 km (21 mi) na moři a ACM může dosáhnout 123 km (76 mi) na moři. Když se střídavý proud klikatí, jeho šířka se rozšiřuje z 88 km (55 mi) na 125 km (78 mi) a jeho rychlost se oslabuje z 208 cm / s (82 in / s) na 136 cm / s (54 in / s). ACM indukuje silný pobřežní protiproud.[6]

Když se Agulhasův proud dostane na kontinentální šelf na jihoafrickém východním pobřeží (tj. Na východním břehu Agulhas), vytvářejí se velké cyklonové meandry známé jako natální pulsy Natal ). Když se tyto impulsy pohybují podél pobřeží v Agulhasově bance, mají tendenci odtrhávat Agulhasovy prsteny z Agulhasova proudu. Takové vylučování prstence může být vyvoláno samotným natalským pulzem, ale někdy se točí kolem Agulhas návratový proud sloučit a přispět k odstranění Agulhasova prstenu.[7]

Retroflexe

Na jihovýchodě Atlantický oceán proud retroflects (otočí se zpět na sebe) v Agulhas Retroflection kvůli smykovým interakcím se silnými Antarktický cirkumpolární proud, také známý jakoDrift západního větru „navzdory tomu, že se jedná spíše o oceánský proud než o povrchové větry. Tato voda se stává zpětným proudem Agulhas, Indický oceán Gyre. Odhaduje se, že až 85 Sv (Sv) čisté dopravy je vráceno do Indický oceán prostřednictvím retroflexe. Zbývající voda je transportována do Jižní Atlantik Gyre v úniku Agulhas. Spolu s přímými větvovými proudy dochází k tomuto úniku ve vláknech povrchové vody a v Agulhasových vírech.

Agulův únik a kroužky

Agulhasovy prsteny jsou odloupnuty od Agulhasova proudu v Agulhas Basin kde se retroflektuje zpět do Indického oceánu.

Odhaduje se, že až 15 Sv Indický oceán voda uniká přímo do Jižní Atlantik. 10 z toho je relativně teplé, slané termoklin voda, přičemž zbývajících 5 Sv je studených, nízká slanost Antarktická střední voda. Vzhledem k tomu, že voda v Indickém oceánu je výrazně teplejší (24–26 ° C) a slanější než voda v jihoatlantickém prostředí, je únik Agulhas významným zdrojem soli a tepla pro jihoatlantický Gyre. Předpokládá se, že tento tepelný tok přispívá k vysoké rychlosti odpařování v jižním Atlantiku, což je klíčový mechanismus v Meridional převrácení oběhu. Malé množství úniku Agulhas se připojuje k Aktuální proud v severní Brazílii, nesoucí vodu z Indického oceánu do Severoatlantický subtropický Gyre.[3] Před dosažením Karibské moře, tento únik se zahřívá sluncem kolem rovníku, a když se konečně připojí k Golfský proud tato teplá a slaná voda přispívá k tvorbě hluboké vody v severním Atlantiku.[8]

Odhaduje se, že vlákna povrchové vody tvoří až 13% celkového transportu soli z proudu Agulhas do Benguela Current a jižní Atlantik Gyre. V důsledku povrchového rozptylu se o těchto vláknech nepředpokládá, že významně přispívají k tepelnému toku mezi povodími.[3]

Tam, kde se Agulhas znovu otočí, se smyčka retroflexního systému periodicky sevře a uvolní vír do jihoatlantického Gyre. Tyto "Agulhasovy prsteny" vstoupit do toku benguelského proudu nebo se dostat na severozápad přes jižní Atlantik, kde se připojí k Jižní rovníkový proud, kde se rozptýlí do větších proudů pozadí. Tyto anticyklonální teplé kroužky jádra se odhaduje, že mají transport 3 - 9 Sv, celkem vstřikováním soli rychlostí 2,5106 kg / s a ​​zahřívat rychlostí 45 TW.[3]

Paleoklima

Protože Pleistocén vztlak jižního Atlantiku termoklin a síla Atlantiku meridionální převrácení oběhu bylo regulováno vylučováním teplých, solných prstenů Agulhas. Únik Agulhas ovlivňuje atlantský termoklin v dekadálním časovém měřítku a po staletí může změnit vztlak atlantického termoklinu, a proto rychlost tvorby Severoatlantická hluboká voda (NADW).[9]

Původ mořských sedimentů lze určit analýzou terrigenní stroncium poměry izotopů v hlubinných jádrech. Sedimenty pod Agulhovým proudem a zpětným proudem mají výrazně vyšší poměry než okolní sedimenty. Franzese a kol. 2009 analyzovala jádra v jižním Atlantiku uložená během Poslední ledové maximum (LGM, před 20 000 lety), a dospěl k závěru, že únik Agulhas byl výrazně snížen.[10] Trajektorie proudu byla během LGM stejná a že snížený únik musí být vysvětlen slabším proudem.[11] Dále lze předvídat, že silnější Agulhasův proud bude mít za následek retroflexi více na východ a zvýšený únik Agulhas. Simon a kol. 2013, nicméně poznamenal, že změny teploty a slanosti v úniku Agulhas jsou alespoň částečně výsledkem variability složení v samotném proudu a mohou být špatným indikátorem síly úniku.[12]

Rogue vlny

Jihovýchodní pobřeží Jižní Afriky je na hlavní přepravní trase mezi Středním východem a Evropou / USA a několik velkých lodí utrpělo velké škody kvůli nepoctivé vlny v oblasti, kde tyto vlny mohou příležitostně dosáhnout výšky více než 30 m (98 ft). Asi 30 větších lodí bylo v letech 1981 až 1991 vážně poškozeno nebo potopeno nepoctivými vlnami podél jihoafrického východního pobřeží.[13]

Agulhasův spodní proud

Přímo pod jádrem Agulhasova proudu, v hloubce 800 m (2,600 ft), existuje Agulhasův podproud, který teče rovníkem.[14] Spodní proud je 2 000 m (6 600 ft) hluboký a 40 km (25 mi) široký a může dosáhnout 90 cm / s (35 in / s) ve 1400 metrech (4 600 ft), což je jedna z největších rychlostí pozorovaných u jakéhokoli proudu v této hloubce , ale také vykazuje velkou odchylku s transportem 4,2 ± 5,2 Sv. Podproud může představovat až 40% Indického oceánu převrácení dopravy.[15]

Pod 1 800 m (5 900 ft) lze rozlišit samostatnou vrstvu spodního proudu: koherentnější Severoatlantická hluboká voda (NADW), který přepravuje v průměru 2,3 ​​± 3,0 Sv.[15] NADW obíhá jižní cíp Afriky, po kterém hlavní část (9 Sv) teče na východ a menší část (2 Sv) na sever přes Agulhasův proud a do Natal Valley (povodí mezi Jihoafrickou republikou a náhorní plošinou Mocambique); zbytky NADW byly pozorovány v EU Mosambická pánev a Kanál. Spodní proud je netěsnější než výše uvedený Agulhas, což má za následek relativně dobře smíšené složení vodních hmot - v střední hloubce je směs Antarktická střední voda a Přečtěte si mořskou vodu.[16]

Periodicitu meandrů a natalských pulzů Agulhů vyrovnává Agulhasův podproud.[15] Je zapotřebí dalšího výzkumu, ale zdá se, že pozorování naznačují, že během meandrové akce se Agulhas pohybuje nejprve na pevnině, poté na moři a nakonec znovu na pevnině, nejprve oslabuje a posiluje 10–15 Sv. Současně je spodní proud nejprve vytlačen na moři a oslaben, když se Agulhas pohybuje na pevnině, poté zesílen a tlačen nahoru, když se Agulhas pohybuje na moři, a nakonec se vrátí do normálu.[16]

Biologické vlastnosti

Mapa střední koncentrace chlorofylu-a v Agulhasově proudu pro rok 2009. Všimněte si vysoké produktivity vody v Agulhas Retroflection.

Primární produkce

Agulhové působí jako oceánští konvergenční zóna. Kvůli hromadná kontinuita to žene povrchové vody dolů, což má za následek upwelling studené vody bohaté na živiny jižně od proudu. Konvergence má navíc tendenci zvyšovat koncentraci planktonu v Agulhu a kolem něj. Oba tyto faktory vedou k tomu, že oblast je jednou z vylepšených primární produktivita ve srovnání s okolními vodami. To je zvláště pozoruhodné ve vodách Agulhas Retroflection, kde koncentrace chlorofylu-a bývají výrazně vyšší než v okolních vodách jižního Indického oceánu a jižního Atlantského oceánu.[17]

Dopad prstenů

Teplé kroužky jádra je známo, že mají nižší primární produktivitu než okolní studené vody. Agulhasovy prsteny nejsou výjimkou a bylo pozorováno, že nesou vody s nízkou hladinou chlorofyl-a koncentrace vody do Jižní Atlantik. Velikost fytoplankton v Agulhasových prstenech bývá menší než v okolní vodě (průměr kolem 20 µm).[17]

Bylo také pozorováno, že kroužky Agulhas odstraňují z kontinentálního šelfu larvální a nedospělé ryby. Toto odstraňování mladých ryb může vést ke snížení sardel chytit v Benguela systém, pokud kruhem prochází rybolov.

Viz také

  • Agulhasův průchod - Propastní kanál jižně od Jihoafrické republiky mezi bankou Agulhas a náhorní plošinou Agulhas
  • Sardinka - Každoroční migrace ryb od břehů Jižní Afriky
  • Vlny v pacifice 1.jpg Portál oceánů

Reference

Poznámky

  1. ^ Bryden, Beal & Duncan 2003, Diskuse, str. 491
  2. ^ Stramma & Lutjeharms 1997, Abstrakt
  3. ^ A b C d Siedler, Church & Gould 2001, str. 310–313
  4. ^ A b Baum 2014
  5. ^ Jackson a kol. 2012
  6. ^ Leber & Beal 2012
  7. ^ Leeuwen, Ruijter & Lutjeharms 2000, Abstrakt
  8. ^ Schiele 2014
  9. ^ Simon a kol. 2013, Úvod, str. 101-103
  10. ^ Franzese, A; Hemming, S; Goldstein, S; Anderson, R (2006-10-15). „Snížený únik Agulhas během posledního glaciálního maxima odvozený z integrované studie provenience a toku“. Dopisy o Zemi a planetách. 250 (1–2): 72–88. doi:10.1016 / j.epsl.2006.07.002.
  11. ^ Franzese, Allison M .; Hemming, Sidney R .; Goldstein, Steven L. (2009). „Použití izotopů stroncia v detritických sedimentech k omezení glaciální polohy Agulhas Retroflection“. Paleoceanography. 24 (2): n / a. doi:10.1029 / 2008PA001706.
  12. ^ Simon a kol. 2013, Závěry, s. 110
  13. ^ Forsberg & Gerber 2012
  14. ^ RSMAS 2005
  15. ^ A b C Beal 2009, Abstract, Introduction, str. 2436-2437
  16. ^ A b Beal 2009, Diskuse a shrnutí, str. 2448-2449
  17. ^ A b Mann & Lazier 2006

Zdroje

Souřadnice: 30 ° 00 ′ jižní šířky 35 ° 00 'východní délky / 30 000 ° J 35 000 ° V / -30.000; 35.000