Prsten se studeným jádrem - Cold core ring

Prsteny se studeným jádrem jsou oceánské vír, které jsou charakterizovány jako nestabilní, časově závislé vířící „buňky“, které se oddělují od příslušných oceánských proudů a pohybují se do vodních útvarů s různými fyzikálními, chemickými a biologickými vlastnostmi.[1] Jejich velikost se může pohybovat od 1 mm do průměru přes 10 000 km s hloubkami přes 5 km.[2] Kroužky se studeným jádrem jsou produktem proudů teplé vody, které se omotávají kolem chladnější vodní hmoty, když se odtrhne od příslušného proudu. Směr vířivých vírů lze podle hemisféry kategorizovat jako cyklonový nebo anticyklonální. Pohyb vody proti směru hodinových ručiček na severní polokouli je cyklonální, ale stejný pohyb proti směru hodinových ručiček je na jižní polokouli anticyklonální (Yasuda, 2000). Ačkoli víry mají velké množství kinetické energie, jejich rotace se relativně rychle zmenšuje ve vztahu k množství viskózního tření ve vodě. Obvykle trvají několik týdnů až rok.[2] Povaha vírů je taková, že střed víru, vnější vířící prstenec a okolní vody jsou dobře rozvrstvené a všechny si během krátké doby víření udržují své odlišné vlastnosti.[3]

Formace

Řídící síly víru jsou velmi závislé na jeho velikosti. Malé víry jsou do značné míry ovlivňovány viskozitou a směrem vodního útvaru.[2] Větší víry se však vytvářejí z rovnováhy mezi silou horizontálního tlakového gradientu, vyplývající z rozdílů v hustotách setkávajících se vodních hmot, a Coriolisovou silou.[4] Vzhledem k bouřlivé povaze zemských oceánů lze víry najít téměř všude. Víry Mesoscale jsou obvykle vidět v oblastech intenzivních, vinutých proudů, jako je Golfský proud a Antarktický cirkumpolární proud, který se napájí do jižního Pacifiku a indických oceánů, ale obecně může být způsoben kombinací faktorů, jako je chlazení teploty povrchu , konvekce, přímá tvorba větru nebo proudění vody kolem nepravidelného pobřeží.[2] Cyklické víry se studeným jádrem jsou často vytvářeny na polární frontě Golfským proudem a Labradorským proudem.[3] Studené vody bohaté na živiny z Labradorského moře tečou na jih a zachycují se na východním klikatění Golfského proudu a cestují přes Atlantský oceán na východ.

Fyzika, chemie a biologie

Všechny víry jsou schopné přenášet energii, hybnost, teplo, fyzikální a chemické vlastnosti vody a dokonce i malé organismy na velmi velké vzdálenosti.[4] Vzhledem k tomu, že víry mísí vody s různými vlastnostmi, působí při cestování jako výměna živin z kontinentálního šelfu do hlubšího oceánu. To z nich dělá ideální horká místa pro primární produktivitu, zejména v oblastech s nízkými živinami, jako je centrum otevřených oceánských gyrů.[2] Důležitost těchto vířících hmot spočívá v neuvěřitelném množství kinetické energie, kterou jsou schopny přenášet vodorovně i svisle, v jejich účasti na interakci vzduch-moře a v nevratném míšení vodních hmot. Všechny tyto procesy přispívají k přenosu živin, kyslíku a stopových chemikálií, stratifikaci oceánů a hustotních polí a vzorů tepla, které řídí atmosférickou a oceánskou cirkulaci.[3]

Permanentní a semipermanentní prsteny se studeným jádrem

Semi permanentní a permanentní víry jsou také uznávány v relativním množství po celém světě. Jedná se o víry, které se vytvářejí na stejném místě na pravidelném sezónním nebo systematickém základě a obvykle mají stejnou trajektorii.[5] Některé stálé víry jsou natolik pravidelné, že je možné je pojmenovat v současném oceánském systému, jako je teplovodní Kuroshioův prsten z Japonska a studený jádro Agulhasův prsten z cípu Jižní Afriky. Západní hraniční proudy jako Agulhas, Brazílie a východní australské proudy jsou známé tím, že vylučují víry směrem dolů od svých koncových bodů.[6] Semipermanentní vír se studeným jádrem je pravidelně tvořen proudem smyčky ve východním Mexickém zálivu, kde teplá voda z jižního rovníkového proudu cestuje nahoru přes jižní karibský oceán a proudí do proudu smyčky u pobřeží Cancúnu.[7]

Viz také

Reference

  1. ^ Lochte, K. a O. Pfannkuche. 1987. Cyklonový studený jádrový vír ve východním severním Atlantiku. II. Živiny, fytoplankton a bakterioplankton. Marine Ecology Process Series, sv. 39; 153-164.
  2. ^ A b C d E Steele, J., K. Turkian a S. Thorpe. (vyd.). 2001. Mesoscale Eddies. Encyclopedia of Ocean Sciences, Academic Press. Tisk. Sv. 3; 1717-1730.
  3. ^ A b C Skupina prstenů. 1981. Kruhy studeného jádra Gulf Stream: jejich fyzika, chemie a biologie. Science, sv. 212; 1091-1100.
  4. ^ A b Mittelstaedt, E. 1987. Cyklónový vířivý chlad ve východním severním Atlantiku. I. Fyzický popis. Marine Ecology Process Series, sv. 39; 145-152.
  5. ^ Crawford, W. a P. Greisman. 1987. Vyšetřování permanentních vírů v Dixon Entrance, Britská Kolumbie, Continental Shelf Research, Vol. 7; 851-870t.
  6. ^ Pichevin, T., D. Nof a J. Lutjeharms. 1999. Proč existují prsteny Agulhas? Journal of Physical Oceanography; 693-707.
  7. ^ Biggs, D. C. a R. A. Zimmerman. 1997. Poznámka k planktonu a prstenům studeného jádra v Mexickém zálivu. Bulletin o rybolovu. Sv. 95, č. 2.