Mäander (Oceanographie) ⇐ Васина Википедия

[wiki_de]

А '' 'mäander' '' '(английский' 'neadder)', иногда также называемый «извилистым током», представляет собой большую масштабную, волнистую нестабильность в океанических предельных течениях. Эти токи извиваются «вокруг вашей собственной оси» и имеют характерную форму волны на горизонтальном уровне. При определенных динамических условиях эти меандры могут расти в геометрической прогрессии, закрывать и образовывать закрытый цикл, океанский позвонок | позвонки (вихревые) или кольцо. В зависимости от выравнивания первоначального меандра (выпуклый или вогнутый, особенно в отношении северного направления), это имеет либо циклональное, либо антициклональное циркуляцию. Энтони Джозеф: '' Измерение океанских токов - Глава & NBSP; 1 - океанические течения и их последствия '. Elsevier, 2014, S. & NBSP; 1-49. ISBN 9780124159907. < /Ef>

== Research ==

Плоки поверхности и подводных поплавок, свободно в океане дрифтоджо | Дрейфующие измерения мальчиков способствовали лучшему пониманию сложных движений океанических вод, таких как меандские токи, позвоночные движения и кольца. С начала 1983 года в Гульф -потоке использовалось несколько подводных поплавок (у восточного побережья Соединенных Штатов | Восточное побережье Северной Америки). Rossby et & nbsp; ал. (1986). В: «Журнал атмосферных и океанических технологий», том 3, выпуск 4, с. 672–679. Doi: 10.1175/1520-0426 (1986) 0032.0.co; 2 предоставил пример пространственного развития меандром тока, основанного на железной дороге поезда подводного плавания. У железной дороги была характерная форма волны извилистого потока гольфа. В этом примере средняя скорость буя 55 & nbsp; см/с. Поразительным аспектом этого и всех других поплавок в Гульф -потоке была тенденция буя становиться более плоским от маандерлала до Мяндеркамма и становиться глубже от одного хребта. Было отмечено, что в течение 2100 & nbsp; Длинное путешествие км на востоке, его боковая сдвига составляла менее 100, а км относительно течения. Основываясь на записях печати, было обнаружено, что эти движения не были случайными, но явно в результате динамики движений в форме кривой. Крупные меанды морских течений приводят к замену мезостальной океанографии | Мезомасштабные позвонки и кольца.

Динамика и прогнозирование Meanders являются активной областью исследований. Машиное обучение использует новые подходы для моделирования нелинейной разработки этих структур. Серый et & nbsp; ал. (2024) «Цифровой близнец» из Gulf Stream под названием «Oceannet», который основан на искусственной нейронной сети | Нейронные операторы и способны точно предсказать долгосрочное развитие меандеров в течение нескольких месяцев. Лоу, Руинг Хе (2024): «Долгосрочный прогноз глифного потока с использованием океанной сети: принципиально на основе цифровых двойных нейронных операторов». Egusphere [Препринт]. [https://egusphere.copernicus.org/prepri ... /egusphere 2024-1238.pdf pdf]. < /ef>

== Появление меандеров ==

В дополнение к наиболее стабильному меру протокола Gulf, Mäander также часто встречается в другом большом западном краю | Системы маргинального потока. Например, «Куросио-стри» к югу от Японии работает по двум стабильным полосам, зоналам и в форме извилистых, которые существуют в течение нескольких лет. Мизуно и Уайт (1983) сообщили об открытии квазистабильной извилистой паттерна '' '(kuroshio-mäander)' 'в расширении Куросио возле Шатсского Восстания | Schatski-Rücken (160 ° & nbsp; ost). Keisuke Mizuno, Warren B. White (1983)) «Годовая и межгодовая изменчивость в системе Curoshio Current». В: «Журнал физической океанографии», Band & NBSP; 13, издание & nbsp; 10, с. & Nbsp; 1847-1867. Doi: 10.1175/1520-0485 (1983) 013%3C1847: aaivit%3E2.0.co; 2. Основная теория для этой стабильности уже была разработана McCreary and White (1979), которая показала, что взаимодействие потока с батиметрией играет ключевую роль для формирования стационарного имени Mäander = "McCreary1979"> Джулиан П. МакКрири, Уоррен Б. Уайт: 'на теории "Цель". В: '' 'Deep Sea Research Part & NBSP; а. 26 (1979), издание & nbsp; 3, с. & Nbsp; 317-320. Doi: 10.1016/0198-0149 (79) 90027-X. Kuroshio-Mäander нестабильна благодаря повышению активности позвонков и образования кольца. Эти извилины также могут воспроизводить в Восточном Китайском море | Осткинское море, такое как Ли имсп; ал. (2024) с помощью комбинированных спутниковых наблюдений и измерений на месте. Seungyong Lee, Hanna NA, Hong Sik Min, Dong Guk Kim, Hirohiko Nakamura, Ayako Nishina (2025): «Свидетельство о промежутке Куросио и распространение в Восточном Китае». В: «Границы в морской науке, секция физическая океанография», Band & NBSP; 11 (2024). Doi: 10.3389/fmars.2024.1512572. < /ef>

В «Agulhassentrom» у южного побережья Африки также являются формирующей особенностью. McMonigal et & nbsp; ал. (2020) изучили их влияние на изменчивость температуры электроэнергии. Они обнаружили, что амплитуда мешковых и связанных с ними расширения и углубления электричества оказывает большее влияние на колебания температуры, чем сезонные эффекты. k. Макмонигал, Лиза М. Бил, Шейн Элипот, Кэтрин Л. Ганн, Джульетта Гермес, Тамарин Моррис, Адам Хоук (2020): «Влияние мешковых, углубленных и расширения, а также сезонность на изменчивость температуры агулхаса». В: «Журнал физической океанографии», Band & NBSP; 50, издание & nbsp; 12, S. & NBSP; 3529–3544. Doi: 10.1175/jpo-d-20-0018.1. < /ef>

Mäander не ограничивается субтропиками | Субтропические предельные течения. Антарктическая циркумполярная сила | Антарктическая циркумполярная мощность (ACC) также образует крупный масштаб, стоящий меандр. Zhang et & nbsp; ал. (2022) разработал объяснение этих структур. Его теория предполагает, что эти меанды возникают из -за взаимодействия тока с батиметрией морского дна и могут стабилизироваться или дестабилизировать в ответ на колебания натяжения ветра. (2022): '«Теория стоящих мешколов Антарктического циркумполярного тока и их реакция на ветер». В: «Журнал физической океанографии», Band & NBSP; 53, издание & nbsp; 1, с. & Nbsp; 235–251. Doi: 10.1175/jpo-d-22-0086.1. < /ef>

== Происхождение меандеров ==
=== Причинах ===
Разработка меандеров в морском потоке | Океанианские течения - сложная физика | Физический процесс, который в первую очередь основан на механизме «бароклинности» | бароклинная нестабильность '. Основное привод имеет тенденцию превращать потенциальную энергию в кинетическую энергию. Сильные предельные токи, такие как Gulf Stream или Kuroshio, не только быстрые, но и показывают значительную горизонтальную плотность | Различия плотности - вода на теплой стороне легче, чем на холодной стороне. Эти различия в плотности приводят к наклону на поверхности моря: теплая сторона выше, чем холод, и наклон раздела между теплой и холодной водой.

Это условие хранит большое количество «потенциальной энергии». Тем не менее, система нестабильна и ищет способ уменьшить эту энергию. Это делает это путем преобразования энергии посредством образования волн и извилистого в кинетическую энергию турбулентного тока | Турбулентный ток. Этот процесс преобразования энергии называется «нестабильностью бароклина». Джозеф Педлоски: '' 'Геофизическая динамика жидкости'. Springer-Verlag New York, 1990. ISBN 978-0-387-96387-7. Doi: 10.1007/978-1-4612-4650-3. < /ef>

=== Процесс создания ===

* '' Маленькие расстройства: '' Первоначально относительно прямой поток отклоняется небольшими естественными нарушениями. Они могут взаимодействовать с морским дном | Топография морского пола (например, nbsp; b. Unterwassergebirge, такой как Шатсский подъем

* '' Экспоненциальный рост (нестабильность бароклина): '' Арест, например, Например, небольшая выход на оси строма усиливается вращением Земли '' (Coriolis Force) '' и градиент | Градиент давления силы. На «циклональной» стороне (в южном полушарии слева отклоняется вправо в северном полушарии), более холодная вода прижимается вверх под течением '' (плавучесть | upwelling) ''. Это приводит к падению давления в глубине, которая движет розеткой дальше. На «антизиклональной» стороне теплая вода прижимается вниз »(плавучесть | вниз) '', что вызывает структуру давления, которая также поддерживает ток в его извилистой форме. Этот процесс обратной связи увеличивает изначально небольшое расстройство в геометрической прогрессии, так что формируется все большая амплитуда-создается меж.

* '' ОТКЛЮЧЕНИЕ от позвонков (образование кольца): '' Если амплитуда меандра становится слишком великой, она больше не может быть стабильной. Меандер "заполнить сам" (английский '' off Off) '', а закрытый цикл отделяется от основного потока. Создается независимая, вращающаяся позвонки (вихрь) или кольцо. «Кольцо холодной воды» (циклональное) возникает, когда меандр «испускает» и щелкает на север (на северном полушарии). Он состоит из более холодной воды, которая исходит от сельского края электричества. «Кольцо с горячей водой» (анти -циклональное) возникает, когда меандр выходит на юг и связан. Он состоит из теплой воды от электричества.

* Дополнительные факторы влияния: «Морский пол» играет центральную роль. Подводные спины и долины могут «привязывать» меандовые на определенных позициях (см. McCreeary and White, 1979, для Kuroshio ) или запускать их формирование. Изменения в «циркуляции ветра» могут модулировать активность меандра, влияя на структуру лежащей плотности и поток потока (см. Zhang et & nbsp; al., 2022, для антарктической циркумполярной мощности | Антарктическая циркумновая ток). «Более быстрые токи с сильными горизонтальными различиями плотности» (сильный характер бароклина) более восприимчивы к извилистой нестабильности.

== Значение меандеров ==

Mäander играет важную роль в различных физических, биологических и климатологических процессах. Их важность можно разделить на несколько ключевых областей:

=== Транспорт и климат ===

Mäander и полученные кольца являются важными участниками в глобальном «тепло и энергетическом балансе». Западные края, такие как теплое вода, транспортируют теплую воду из Гюльф из тропиков до более высокой ширины. Дорогая пронзание создает позвонки, которые направляют эти тепла далеко в боковой морской бассейн.

* '' 'Hot Water Congring' 'Принесите теплую тропическую воду на север и внутри таза.
* '' 'Cold Water Cons' 'Транспортные кулеры, решающую питательную воду на юг.

Этот процесс облегчает климат на побережье | Прибрежные регионы (например, & nbsp; b. В северо -западной Европе) и являются критическим механизмом для «токов компенсации» в гольф -токе | Меридиональная потрясенная циркуляция.

=== Биологическая продуктивность и экосистемы ===

Динамика Mäander оказывает глубокое влияние на флот:

* '' Распределение питательных веществ: '' из -за турбулентности на флангах меандеров и в оберщенных кольцах, «плавучесть (Upwelling)» и '' ограбление (вниз) '. Это смешивает верхний, питательный бедный слои (океанография) | Слои воды с более глубокими, богатыми питательными слоями.
* «Горячие точки продуктивности:». Этот вход питательных веществ в солнечную эйфотическую зону приводит к взрывоподобному увеличению фитопланктона. Деннис Дж. МакГилликудди-младший (2016): «Механизмы физического биологического взаимодействия в океаническом мезомасштабе». В: «Ежегодный обзор морской науки», Band & NBSP; 8 (2016), S. & NBSP; 125-159. Doi: 10.1146/annurev-marine-010814-015606. Это формирует основу «морской пищевой цепи» и привлекает рыбу, морских млекопитающих и птиц. Мандерские области являются одними из самых биологически продуктивных областей океанов. Питер Гауб, Деннис Дж. МакГилликудди-младший, Дадли Б. Челтон, Майкл Дж. Бенкренфельд, Питер Дж. Страттон (2014): «Региональные вариации влияния мезомасштабных вихреев на вихрях на ближние хлорофилл». В: «Журнал геофизических исследований: океаны», Band & NBSP; 119, издание & nbsp; 12, S. & NBSP; 8195-8220. Doi: 10.1002/2014JC010111. < /ef>
* '' Распределение видов: '' Кольца, пропущенные меандорами, действуют как «подвижные острова» определенного типа воды. Вы можете транспортировать организмы в течение сотен километров и, таким образом, способствовать распространению видов и генетическому обмену между популяциями.

=== Микс океанов и транспорта ткани ===

Mäander являются одними из наиболее эффективных механизмов для «бокового смешивания» масс воды с различными свойствами (температура, соленость | соленость, плотность, растворенные газы).

* Этот процесс смешивания имеет решающее значение для «распределения кислорода на глубине средней» и для абсорбции «антропогенного углекислого газа | Co₂ '' из атмосферы Земли в океане.
* Они вносят значительный вклад в «вихревую транспорту» импульса, тепла и соли, что является фундаментальным для динамики океанов.

=== взаимодействие с атмосферой ===

Структура поверхности океанов, которая характеризуется меандерами и позвонками, напрямую влияет на нижнюю атмосферу:

* Теплые морские поверхности (над кольцами с горячей водой) могут увеличить «образование областей низкого давления» и увеличить тепловую выработку в атмосферу.
* С другой стороны, холодные моря (через кольца холодной воды) могут влиять на формирование облаков. Эта мезомасштабная океанография | Небольшие ксластивые взаимодействия -это большая неопределенность в «климатических моделях» и интенсивно исследуются.

=== Значение для эксплуатационной океанографии и прогноза ===

Понимание и прогнозирование меандеров имеют практическую значимость:

* '' Shipping: '' Знание точного положения и силы токов и их позвонков может оптимизировать маршруты кораблей и экономить топливо.
* «Рыбалка:». Поскольку многие виды рыб концентрируются на продуктивных фронтах мешколов, рыбаки используют эти океанические сооружения для увеличения их доходов.
* '' Нефтяные катастрофы и поисковые и спасательные мероприятия: «Прогноз того, как движущие объекты (нефтяные ковры, спасательные лодки) движутся в сложном ландшафте потока, невозможно без понимания извилистых и динамики позвонков. Работа серого ET & NBSP; ал. (2024) с Oceannet («цифровой близнец» для региональных океанов на основе нейрональных операторов) является новаторским примером того, как современные «цифровые близнецы» могут улучшить их.

== См. Также ==
* Океанские позвонки
* Филамент (океанография) | Филамент
* Gulf Stream
* Морский поток



Категория: океанография
Категория: Sea Flow
Категория: Морская наука

Подробнее: https://de.wikipedia.org/wiki/M%C3%A4an ... nographie)