Приливы регулируют поток и плотность антарктических придонных вод западной части моря Росса.

Jan 26, 2024

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 3873 (2023) Цитировать эту статью

797 Доступов

1 Цитаты

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Авторская поправка к этой статье была опубликована 27 марта 2023 г.

Эта статья была обновлена

Донные воды Антарктики (AABW) сохраняют тепло и газы в течение десятилетий или столетий после контакта с атмосферой во время формирования на антарктическом шельфе и последующего потока в глобальный глубокий океан. Плотная вода западной части моря Росса, основного источника AABW, демонстрирует изменения в свойствах и объеме воды за последние несколько десятилетий. Здесь мы показываем, используя многолетние наблюдения с якоря, что плотность и скорость стока согласуются с поступлением из прогиба Дрыгальского, контролируемым плотностью в заливе Терра Нова («ускоритель») и приливным перемешиванием («тормоз». "). Мы предполагаем, что приливы создают два пика плотности и расхода каждый год в дни равноденствия и могут вызывать изменения ~ 30% расхода и плотности за 18,6-летний лунный узловой прилив. Основываясь на нашей динамической модели, мы обнаружили, что приливы могут объяснить большую часть десятилетней изменчивости оттока, причем более долгосрочные изменения, вероятно, обусловлены плотностью залива Терра Нова.

Свойства AABW определяют температуру и соленость примерно 40% мирового океана1, определяя большую часть абиссальной стратификации2, скорости поступления кислорода3 и поглощения CO2 в глубоких слоях мирового океана4. Плотная вода западной части моря Росса, выходящая из региона у мыса Адэр5 (рис. 1), является источником около четверти глобального объема AABW6. Гидрографические наблюдения показывают, что за последние несколько десятилетий, вплоть до 2014 года, AABW подвергалась распреснению, причем наибольшее опреснение происходило вблизи антарктического континента7 и склона8. С 2014 года соленость в море Росса увеличилась9, как и соленость плотного стока на мысе Адаре10, что позволяет предположить, что этот компонент AABW может уменьшить или даже обратить вспять тенденции опреснения в глубоководном океане. Однако недавнее повышение солености в море Росса может быть краткосрочным изменением в рамках долгосрочной тенденции опреснения, наблюдаемой с 1950-х годов11.

Наблюдения за плотным оттоком из западной части моря Росса (слева) Карта западной части моря Росса с двумя местами для стоянки на мысе Адаре (СА1/Р2 и СА2), обозначенными пурпурными ромбами, и причалом G в прогибе Дрыгальского, обозначенным синим ромбом. . Изолинии глубин составляют 500, 1000 и 2000 м. (Вверху справа) Контур западной части карты моря Росса показан черным цветом, места гидрографических наблюдений на 170° восточной долготы обозначены красным кружком, а 150° восточной долготы - синим кружком. (Внизу справа) Положения двух причалов на мысе Адаре (CA1 и P2 на меньшей глубине; CA2 на большей глубине), измеряющих поток бентоса на склоне, показаны с консервативной температурой по гидрографическому разрезу 2018 года.

Считается, что ветры вызывают изменчивость производства и выброса плотной воды из западной части моря Росса. Увеличение плотности в полынье залива Терра Нова коррелирует с производством морского льда и связано с меньшим импортом морского льда с востока, что позволяет предположить крупномасштабную связь между ветровыми аномалиями, производством плотной воды и экспортом AABW12. Ветры также были предложены в качестве механизма, позволяющего высвобождать плотную воду из Дригальского прогиба за счет перемещения фронтов плотности в устье5. В море Уэдделла вынос плотной воды также коррелирует с изменениями в ветрах и скручиваемостью ветрового напряжения над круговоротом в море Уэдделла13.

В северо-западной части моря Росса, где расположен прогиб Дрыгальского, также наблюдаются исключительно сильные приливы14, которые, вероятно, влияют на поток плотной воды с шельфа. Наблюдения документально подтверждают адвекцию плотной воды с приливами у дна в прогибе Дрыгальский15 и перемешивание модифицированной циркумполярной глубоководной воды (mCDW) к придонной зоне во время солнцестояний16. Моделирование также предполагает, что приливы контролируют свойства бентосного слоя17,18 и обмениваются ими через впадину19. Недавние наблюдения на мысе Адэр показывают, что пульсации плотной воды появляются каждый год в районе равноденствия, что согласуется с более слабыми приливами, снижающими нагрузку на дно и позволяющими высвобождать плотную воду из желоба10.