science >> Wetenschap >  >> Natuur

De verstrekkende effecten van oceaanbodems op het zeeoppervlak

Oppervlaktestroomsnelheid (pijlen) en bodemtopografie (schaduw) in de westelijke noordelijke Stille Oceaan, met de nadruk op bodemstijgingen op een diepte van 5, 000 meter tot 6, 000 meter. Krediet:Mitsudera F., et al., Natuurcommunicatie , 22 maart, 2018

Laagbouw op de oceaanbodem op een diepte van 5, 500 meter in de westelijke noordelijke Stille Oceaan reguleren oppervlaktestromen en creëren scherpe fronten van de zeeoppervlaktetemperatuur (SST), die enorme gevolgen hebben voor het klimaat en de mariene hulpbronnen.

In de jaren 2000, paden die warm water transporteren dat afkomstig is uit de Kuroshio-stroom, een noordwaarts stromende stroming aan de westkant van de noordelijke Stille Oceaan, werden ontdekt 1, 000 kilometer ten oosten van Hokkaido, noordelijk Japan. Deze paden, die zich altijd op bijna dezelfde locaties bevinden, worden quasi-stationaire jets of Isoguchi-jets genoemd, genoemd naar de wetenschapper die ze ontdekte, Osamu Isoguchi.

Isoguchi-jets transporteren warm water naar zeezones voor de kust van Hokkaido, het creëren van scherpe SST-fronten tussen het warme water en het koude water van de Oyashio-stroom, een subarctische stroom die zuidwaarts stroomt in de westelijke noordelijke Stille Oceaan.

Recente studies hebben aangetoond dat SST-variaties in de subarctische frontale zone (SAFZ) verstrekkende gevolgen kunnen hebben voor extratropische atmosferische circulaties op het noordelijk halfrond, een factor die klimaatverandering veroorzaakt. Een afzonderlijke studie toonde aan dat Isoguchi-jets een aanzienlijke impact hebben op de mariene hulpbronnen die de jets gebruiken om te migreren. Maar er is veel onbekend gebleven over de Isoguchi-jets, inclusief waarom ze quasi-stationair ver van de kust vormen.

Driedimensionale conceptuele tekening van Isoguchi Jets en het onderliggende mechanisme. Krediet:Mitsudera F., et al., Natuur Communicatie, 22 maart, 2018

In de huidige studie gepubliceerd in Natuurcommunicatie , onderzoekers, waaronder Hokkaido University Professor Humio Mitsudera, onderzochten de rol van zeebodemtopografie met laagbouw van 500 meter op een diepte van 5, 500 meter (Hokkaido Rise-systeem), die door eerdere studies over het hoofd zijn gezien. Isoguchi-jets stromen boven het Hokkaido Rise System. De onderzoekers besteedden aandacht aan de voortplanting van Rossby-golven, een natuurlijk oceaanfenomeen dat wordt veroorzaakt door de rotatie van de aarde en wordt afgebogen door door wervelingen aangedreven stromingen over bodemstijgingen.

Vanwege de afbuiging van Rossby-golfvoortplanting, een dunne bovenlaag die voortkomt uit de subarctische gyre en een dikke laag die voortkomt uit de subtropische gyre komen samen op locaties waar Isoguchi-jets bestaan, waardoor diktesprongen ontstaan ​​en oppervlaktestralen ontstaan, vonden de onderzoekers.

Deze resultaten zijn verkregen door de JCOPE2 oceaanheranalyse uitgevoerd door het Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology. Een soortgelijk mechanisme voor de vorming van jets werd bevestigd door het oceaanmodel van het Meteorological Research Institute.

"Omdat er over de hele wereld veel lage zeebodemstijgingen worden waargenomen, een soortgelijk mechanisme zou aan het werk kunnen zijn in verschillende zeezones in oceaanzones op middelhoge tot hoge breedtegraden. We doen nu theoretisch onderzoek naar vereenvoudigde topografie om het mechanisme voor oppervlaktestralen te veralgemenen, ", zegt Humio Mitsudera.