Лофотенский бассейн ⇐ Васина Википедия

[wiki_de]

Батиметрия Лофотенской котловины.

«Лофотенский бассейн», реже: «Лофотенский бассейн» (англ. «Lofoten Basin») — глубокий озерный бассейн | океанический бассейн в восточной части Норвежского моря | Норвежского моря с максимальной глубиной 3250 метров. Бассейн назван в честь Лофотенских островов, норвежского архипелага, который простирается у побережья северной Норвегии примерно между 67-й и 68-й параллелью. Острова лежат на восточной окраине бассейна и отмечают переход от норвежского шельфа к глубокому морю. Являясь крупнейшим резервуаром тепла и соли в Северных морях, Лофотенский бассейн играет центральную роль в преобразовании и транспортировке атлантических вод в Северный Ледовитый океан и имеет фундаментальное значение для Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (АМОК) Гольфстрима. В бассейне также находится постоянный «Лофотенский вихрь» (Lofoten Vortex), одна из самых замечательных океанографических структур в Северных морях.T. Россби, Владимир Ожигин, Виктор Ившин, Шелдон Бэкон (2009): «Изопикнальный взгляд на гидрографию северных морей с акцентом на свойства Лофотенского бассейна». В: «Глубоководные исследования, часть I: Статьи океанографических исследований», том 56, выпуск 11, стр. 1955–1971. DOI:10.1016/j.dsr.2009.07.005.

== География и морфология ==

Лофотенская котловина расположена между Норвежским континентальным шельфом на востоке, плато Воринг и хребтом Хельгеланд на юге и юго-западе, а также хребтом Мак на северо-западе;I. Л. Башмачников, М. А. Соколовский, Т. В. Белоненко, Д. Л. Волков, П. Э. Исаксен, X. Картон (2017): «Закономерность вертикальной скорости в Лофотенском вихре (Норвежское море)». В: «Динамика океана», том 67, стр. 1711–1720. DOI:10.1016/j.dsr.2017.08.001. на юге он граничит с более крупным «Норвежским бассейном». Самые глубокие участки достигают более 3000 метров, средняя глубина составляет около 2500-3000 метров.

Чашеобразная форма бассейна и его большая глубина, постепенно увеличивающаяся к центру, заставляют атлантические воды постепенно опускаться и заполнять бассейн. Эта батиметрическая структура имеет решающее значение для течения двух основных течений: Норвежское Атлантическое наклонное течение (NwASC) течет вдоль норвежского континентального шельфа в направлении юг-север, а Норвежское Атлантическое фронтовое течение (NwAFC) проходит почти параллельно вдоль хребта Мон; Эти две ветви Норвежского Атлантического течения окружают Лофотенский бассейн.Кьелл Арильд Орвик, Питер Ниилер (2002): «Основные пути движения атлантических вод в северной части Северной Атлантики и северных морях в сторону Арктики». В: «Письма о геофизических исследованиях», том 29 (2002 г.), выпуск 19, стр. 2-1-2-4. DOI:10.1029/2002GL015002.П.-М. Пулен, А. Варн-Варнас, П. П. Нилер (1996): «Приповерхностная циркуляция в северных морях, измеренная лагранжевыми дрифтерами». В: «Журнал геофизических исследований», том 101 (1996), стр. 18,237-18,258. DOI: 10.1029/96JC00506.

== Гидрография и водные массы ==

=== Накопление воды в Атлантике ===

Приходящие атлантические воды распределяются в стратификационном (океанографическом) слое от поверхности моря до глубины около 800 метров; Арктика | Арктические воды практически полностью отсутствуют в верхних и средних слоях бассейна.Йохан Блиндхейм, Свейн Остерхус (2005): «Северные моря, основные океанографические особенности». В: Хельге Дранге, Тронд Доккен, Торе Фуревик, Рюдигер Гердес, Вольфганг Бергер (ред.): «Северные моря: интегрированная перспектива». В: «Геофизическая монография AGU», том 158, ISBN 978-0-87590-423-8, стр. 11-37. Интенсивное взаимодействие между теплым течением и более холодной земной атмосферой зимой приводит к значительным потерям тепла из воды в воздух, что значительно смягчает региональный климат северной Норвегии. name="Bunker1976">Эндрю Ф. Банкер (1976): «Расчеты приземного потока энергии и годовых циклов взаимодействия воздуха и моря в северной части Атлантического океана». В: «Ежемесячный обзор погоды», том 104 (1976), выпуск 9, стр. 1122–1140. DOI:10.1175/1520-0493(1976)1042.0.CO;2.Жан-Клод Гаскар, Кьелл Арне Морк (2008): «Климатическое значение крупномасштабной и мезомасштабной циркуляции в бассейне Лофотенских островов выведено из лагранжиана наблюдения». В: Роберт Р. Диксон, Йенс Мейнке, Питер Райнс (ред.): «Арктически-субарктические океанские потоки». Спрингер, стр. 131–143. DOI: 10.1007/978-1-4020-6774-7_7.

Теплая атлантическая вода распространяется в бассейн Лофотенских островов между двумя основными течениями СВА. Из-за длительного времени пребывания, зимнего охлаждения и вертикального перемешивания слой атлантических вод в бассейне становится толще и может достигать глубины 500 метров. Часть 1: Доказательства пересмотренной схемы обращения». В: «Глубоководные исследования I», том 43 (1996), выпуск 6, стр. 769-806. DOI:10.1016/0967-0637(96)00037-4.Энтони Боссе, Илкер Фер, Хенрик Сойланд, Томас Россби (2018): «Трансформация атлантических вод на пути к полюсу через Северные моря». В: «Журнал геофизических исследований: Океаны», том 123 (2018), выпуск 9, стр. 6428-6448. DOI:10.1029/2018JC014147. Время пребывания атлантических вод в Лофотенской котловине больше, чем в любом другом регионе Северных морей, что связано с преобладающей глубокой циклонической циркуляцией океана в бассейне.Кьелл Арильд Орвик (2004): «Углубление атлантических вод в Лофотенской котловине Норвежское море, продемонстрированное с использованием модели активной пониженной гравитации». В: «Письма о геофизических исследованиях», том 31 (2004 г.), выпуск 1, L01306. DOI: 10.1029/2003GL018687.

=== Распределение температуры и солености ===

Сравнительно теплая и соленая вода, оставаясь в бассейне Лофотенских островов, может довольно долго отдавать тепло в атмосферу; При этом оно постепенно остывает. Оценка данных многолетних измерений за 50 лет показывает четкую закономерность: самые теплые водные массы в Норвежском море встречаются не в южных районах, а на севере, именно в тех глубинных участках, где вода такой плотности достигает морской поверхности. Это явное свидетельство важного океанического процесса: вода, значительно остывшая на поверхности, опускается, увлекая за собой вниз более теплую и соленую воду из более мелких слоев. Это перемешивание, вызванное охлаждением поверхности, и отвечает за наблюдаемое распределение тепла.

== Лофотенский вихрь ==

=== Характеристики и структура ===

В самой глубокой части Лофотенской впадины, примерно на 70° с.ш. и 3° в.д., находится «Лофотенский вихрь» (Lofoten Vortex, также «Lofoten Basin Eddy)», по-видимому, постоянный антициклонический когерентный вихрь, который впервые наблюдался в 1970-х годах.Денис Л. Волков, Арсений А. Кубряков, Рик Лампкин (2015): «Формирование и изменчивость вихря Лофотенского бассейна в модели океана с высоким разрешением». В: «Глубоководные исследования, часть I», том 105 (2015), стр. 142–157. DOI:10.1016/j.dsr.2015.09.001.Илкер Фер, Энтони Боссе, Бруно Феррон, Паскаль Буруэ-Оберто (2018): «Диссипация кинетической энергии в Лофотенском бассейне Эдди». В: «Журнал физической океанографии», том 48 (2018), выпуск 6, стр. 1299–1316. DOI:10.1175/JPO-D-17-0244.1. Его устойчивость была подтверждена за последнее десятилетие исследованиями с исследовательских судов|корабельных измерений, подводными планерами|планерами и спутниковыми наблюдениями.

Лофотенский круговорот характеризуется радиусом от 15 до 20 километров и ядром атлантической воды толщиной 1200 метров, вращающимся со скоростью, достигающей 0,8 м/с на глубинах от 600 до 800 метров.Энтони Боссе, Илкер Фер, Джонатан М. Лилли, Хенрик Сойланд (2019): «Динамический контроль над долговечность нелинейного вихря: случай вихря в бассейне Лофотенских островов». В: «Научные отчеты», том 9, выпуск 1, статья 13448. DOI:10.1038/s41598-019-49599-8. Структура скорости напоминает вихрь Ренкина, характеризующийся медленной, уменьшающейся наружу азимутальной | азимутальной скоростью. Наблюдаемая структура потока, вращающаяся по часовой стрелке (антициклоническая), не только простирается на поверхность, но и проходит через всю толщу воды до морского дна на глубине 3250 метров.

Вертикальная кривая температуры дает четкое представление об основной динамике: изотермы, линии одной и той же температуры, имеют характерные изгибы – вверх на глубине около 200 метров и вниз на глубине около 600 метров. Эта закономерность является прямым свидетельством крупномасштабных движений воды вверх и вниз. В совокупности эти наблюдения показывают, что глубокий бассейн Лофотенских островов является одним из основных районов формирования глубокой воды (океанография) | глубокой воды в северных морях, процесса, вызванного интенсивным охлаждением поверхности, особенно зимой. В пределах Лофотенского круговорота атлантические воды проникают на глубину до 800 метров, что намного глубже, чем в любом другом месте того же моря.

=== Возникновение и динамика ===

Глубина океана в центре Лофотенской впадины притягивает теплые антициклонические вихри, которые отделяются от Норвежского Атлантического наклонного течения.Армин Кёль (2007): «Генерация и стабильность квазипостоянного вихря в Лофотенской впадине». В: «Журнал физической океанографии», том 37 (2007), выпуск 11, стр. 2637-2651. DOI:10.1175/2007JPO3694.1. Как показывают эксперименты во вращающемся резервуаре, антициклоны спускаются по спирали к центру бассейна. Соответственно, антициклоны, выпущенные NwASC, вращаются против часовой стрелки в сторону самой глубокой части Лофотенской котловины.

РАФОС плавает,М. Фемке де Йонг, Хенрик Сойланд, Эми С. Бауэр, Хизер Х. Фьюри (2018): Подповерхностная циркуляция Исландского моря с наблюдаемыми поплавками RAFOS. В: Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, Volume 141 (2018), стр. 1–10, DOI:10.1016/J.DSR.2018.07.008., которые оказались в ловушке в ядре Лофотенского вихря, показали, что центр вихря прошел 1850 километров за 15 месяцев со средней скоростью дрейфа от 1 до 5 километров в день, но с пики высотой до 15 километров в день. Благодаря этим измерениям обнаруживается общий наклон и движение вихря против часовой стрелки вокруг самой глубокой части Лофотенской впадины.

=== Сезонная изменчивость ===

Структура Лофотенского вихря существенно меняется в течение года. Летом формируется характерная структура двойного ядра: солнечная радиация нагревает поверхностные воды (океанография)|поверхностные воды и создает неглубокий слой с выраженным пикноклином, явным скачком плотности в сторону глубины, который действует как разделительный слой. Однако зимой поверхность моря резко охлаждается, холодная поверхностная вода тяжелеет и опускается вниз – этот процесс называется конвекцией (океанография). Это зимнее перемешивание гомогенизирует профиль плотности и позволяет пикноклину опуститься на глубину 1200 метров. Смешанная поверхностная вода (океанография)|поверхностный слой (покровный слой) достигла глубины 750 метров в ядре вихря в середине апреля — значительно глубже, чем в остальной части бассейна Лофотенских островов. Моря». В: «Журнал геофизических исследований: Океаны», том 123 (2018), выпуск 9, стр. 6428-6448. DOI: 10.1029/2018JC014147.

Сила самого вихря также подчиняется сезонному ритму: она наибольшая в конце зимы и наименьшая поздней осенью. Максимальная интенсивность вихря была измерена зимой 2002/2003 г. Кроме того, Лофотенский вихрь в краткосрочной перспективе может набрать силу, поскольку он сливается с другими вихрями, вращающимися по часовой стрелке.

=== Мезомасштабное вихревое поле ===

В бассейне Лофотенских островов наблюдается самая высокая вихревая активность во всех северных морях – явление, которое уже было замечено в ранних океанографических исследованиях. Мезомасштабная океанография | «Мезомасштабные вихри», также называемые мезомасштабной океанографией | «Вихри», представляют собой небольшие вращающиеся водные структуры диаметром обычно от 10 до 100 километров. Хотя эти вихри вносят значительный вклад в баланс тепловой и кинетической энергии бассейна, в любой момент времени они покрывают лишь около 6 процентов поверхности океана. Таким образом, крупномасштабный фоновый поток, включая удлиненные структуры (нити (океанография) | нити) и другие формы движения, также играет важную роль в общем балансе бассейна. симуляция». В: «Наука об океане», том 17 (2021 г.), выпуск 3, стр. 651–674. DOI: 10.5194/os-17-651-2021.

Компьютерное моделирование, которое отслеживает движение водных частиц (лагранжев формализм | лагранжево моделирование), показывает четкую закономерность: вихри, вращающиеся по часовой стрелке (антициклоны), переносят теплую воду, в то время как вихри, вращающиеся против часовой стрелки (циклоны), несут более холодную воду - каждый по сравнению с окружающим потоком. Эти различия температур более выражены на глубине: на глубине 500 метров антициклонические вихри в среднем на 0,37°C теплее, а циклонические вихри на 0,33°C холоднее, чем их окружающая среда. Этому интенсивному образованию вихрей способствует очень соленая вода, которую Норвежское Атлантическое течение переносит в бассейн.

== Влияние Норвежского прибрежного течения ==

Недавнее лагранжевое моделирование показало, что Норвежское прибрежное течение (NwCC) оказывает существенное влияние на термохалинную структуру верхней части Лофотенской котловины, которая ранее недооценивалась.А.М. Федоров, М.В. Будянский, Т.В. Белоненко, С.В. Прантц, М.Ю. Улейский, И.Л. Башмачников (2021): «Лагранжево моделирование циркуляции воды в бассейне Лофотенских островов». В: «Динамика атмосфер и океанов», том 96 (2021), 101258. DOI:/10.1016/j.dynatmoce.2021.101258. СЗКК проникает глубоко в центральную впадину Лофотенских островов до 0° долготы. В нижнем слое площадь влияния NwCC на структуру воды сравнима с площадью NwASC, а также с площадью NwAFC. Максимальное воздействие СЗКК на поверхностные воды бассейна достигается в августе.

== Климатическое значение ==

=== Выделение тепла в атмосферу ===

Бассейн Лофотенских островов является крупнейшим резервуаром тепла в Северных морях и в то же время регионом с сильными потерями тепла в атмосферу и, таким образом, вносит значительный вклад в исключительно мягкий климат Северной Норвегии. Наука», том 61 (2004), выпуск 5, стр. 846–863. DOI:10.1016/j.icesjms.2004.05.003. Теплосодержание бассейна продолжало увеличиваться на протяжении последних трех десятилетий.Сара Бруме, Леон Чафик, Йохан Нильссон (2020): «Механизмы десятилетних изменений высоты морской поверхности и содержания тепла в восточных северных морях». В: «Наука об океане», том 16, выпуск 3, стр. 715–728. DOI:10.5194/os-16-715-2020. Приток тепла из атлантических вод значительно превышает потери в атмосферу в бассейне Лофотенских островов.

Длительное время пребывания теплой воды приводит к дополнительному охлаждению атлантической воды прежде, чем она достигнет Северного Ледовитого океана. Из-за вихревой активности Лофотенской котловины и устойчивости вихря атлантическая вода трансформируется по мере продвижения на север, теряя тепло и становясь более плотной – важнейший процесс для формирования глубоководных вод и АМОК.

=== Роль в образовании плотной воды ===

Лофотенская котловина лежит в одном из основных районов зимней конвекции в Норвежском море. Большая часть производства плотной промежуточной воды в Северных морях происходит на восточной стороне системы Макового хребта в Лофотенском бассейне. Особенно холодные зимы, такие как 1968/69 год, привели к потерям тепла выше среднего по всему бассейну, что привело к эрозии большей части Лофотенского круговорота и вызвало самую большую температурную аномалию за весь 50-летний период наблюдений.

== Биологическое и экологическое значение ==

Из-за наличия постоянного вихря Лофотенский бассейн представляет собой локализованную область с высокими температурами поверхности моря и кинетической энергией вихря. Местные течения внутри круговорота и сильная конвекция, наблюдаемая зимой, создают горячую точку, богатую питательными веществами и влияющую на окружающую морскую биологию. Ветровой стресс|Ветровой апвеллинг вдоль норвежского побережья выносит на поверхность воду, богатую питательными веществами, поддерживая важные запасы рыбы. Физическая среда бассейна оказывает существенное влияние на пополнение, рост и географическое распределение коммерчески важных видов рыб, таких как атлантическая треска (Gadus morhua)», нерестовые миграции которой происходят здесь.

Вертикальное перемешивание и вихревая активность также способствуют работе «биологического углеродного насоса». Углерод | Богатые углеродом поверхностные воды активно переносятся в более глубокие слои вихревыми структурами, в результате чего бассейн играет важную роль как поглотитель | поглотитель углерода для антропогенного CO₂.D. Кестнер, С. Клейтон, П. Лернер, А. Э. Джонс-Келлетт, С. Л. Уокер (2025): «Биогеохимические поплавки Арго выявляют сезонность биологического углеродного насоса под влиянием вихря Лофотенского бассейна». В: «Письма о геофизических исследованиях», том 52 (2025 г.), выпуск 12, e2024GL111937. DOI: 10.1029/2024GL111937.

== История исследований и текущие вопросы ==

Бассейн на протяжении десятилетий был центром океанографических исследований. Современные методы наблюдения, такие как «якорные массивы»,[https://www.geomar.de/entdecken/ozean-u ... anchorings Oceanographic якоринги] веб-сайт GEOMAR, доступ к которому открыт 4 января 2026 г. «Подводные планеры» и «спутниковая альтиметрия» дают подробное представление о сложной динамике вихрей и Включены процессы обратной связи|взаимодействия.

Текущие исследовательские вопросы касаются «долговременной стабильности Лофотенского круговорота», «количественной оценки переноса тепла и соли» через бассейн и оценки того, как эти процессы изменятся по мере продолжения «атлантификации» соседнего Баренцева моря, а также последствий глобального потепления в Арктике|потепления Арктики.Джессика Сара Кенигсон, Мэри-Луиза Тиммерманс (2021): «Гидрография северных морей в контексте динамики Арктики и Северной Атлантики». В: «Журнал физической океанографии», том 51 (2021 г.), выпуск 1, стр. 101–114. DOI:10.1175/JPO-D-20-0071.1.

== См. также ==

* Полярное усиление
* Норвежское море
* Северный Ледовитый океан



Категория:Океанография
Категория:География (Атлантический океан)
Категория:География (Северный Ледовитый океан)
Категория:География (Арктика)
Категория:Атлантический океан
Категория:Северный Ледовитый океан
Категория:Лофотенские острова

Подробнее: https://de.wikipedia.org/wiki/Lofotenbecken