Wetenschap
Onderzoekers onderzoeken de meridionale afbuiging van de voortplanting van mondiale wervels, afgeleid van tandemhoogtemeting
Sinds de ontdekking van hun alomtegenwoordige aanwezigheid in de oceaan tientallen jaren geleden, zijn wervels op mesoschaal erkend als belangrijke bijdragers aan het transport van warmte en stoffen. Een algemene opvatting over de meridionale afbuiging van de voortplanting van wervels is naar het poolgebied voor cyclonen en naar de evenaar voor anticyclonen.
Door bijna 30 jaar aan hoogtemeter-afgeleide eddy tracking-datasets te analyseren, ontdekte een onderzoeksteam echter dat dit algemeen aanvaarde polariteitsgevoelige patroon steeds meer wordt ondermijnd, aangezien het systematisch wordt geschonden op zowel zonale als regionale schaal. In plaats daarvan lijkt het primaire patroon van wervelafbuiging geografisch gecorreleerd en polariteitsonafhankelijk te zijn.
Om de geografische afhankelijkheid van eddy-afbuiging te onderzoeken, is een klimatologie van eddy-meridionale afbuigingskaart gemaakt met prominente evenaarwaartse/poolwaartse afbuigzones geïdentificeerd:Prominente evenaarwaartse afbuigingszones worden waargenomen in de oostelijke delen van de middelste breedtegraad van de Stille Oceaan en de Atlantische Oceaan van de twee halfronden, terwijl Er bestaan poolwaartse afbuigzones op bekkenschaal in de tropische oceanen en langs de belangrijkste paden van de westelijke grensstromingen, zoals de Kuroshio en de Golfstroom.
Deze studie wordt geleid door prof. Ge Chen (Frontiers Science Center for Deep Ocean Multispheres and Earth System, School of Marine Technology, Ocean University of China). De bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Science China Earth Sciences .
"We verdelen de kaart verder in westwaarts/oostwaarts voortplantende anticyclonische/cyclonische wervels. Heel verrassend verschijnen niet alleen de patronen op bekkenschaal opnieuw, maar blijven ook de regionale schaalkenmerken behouden, wat suggereert dat, tot de nulde-orde benadering, meridionale afbuiging van wervelstromen beweging is geografisch gecorreleerd, ongeacht andere werveleigenschappen zoals polariteit of zonale voortplantingsrichting", zegt prof. Chen.
Het team ontdekte dat geostrofische aanpassing een cruciale rol speelt bij het definiëren van de meridionale beweging van een wervelstorm. In het bijzonder wordt een consistente poolwaartse (equatorwaartse) trajectbuiging van ruimtelijk (temporeel) ageostrofische wervelingen waargenomen, ongeacht hun polariteit.
In het beginstadium van een ageostrofische wervel, geïdentificeerd door zijn ruimtelijke schaal, is deze klein van formaat en asymmetrisch van vorm, met de neiging van een geleidelijke toename tot een relatief maximum op hogere breedtegraad, wanneer deze vergelijkbaar wordt met de Rossby-vervormingsradius waar een geostrofische evenwicht kan worden bereikt. Het mechanisme van wervelafbuiging wordt ook bepaald door de zonale voortplantingsrichting. Westwaarts voortplantende wervels worden aanzienlijk beïnvloed door thermische vervaging, terwijl tegenovergestelde wervels worden beïnvloed door stromingsweerstand.
Ocean Eddy staat bekend om zijn sterke vermogen tot stoffentransport over het hele bekken, met een potentieel mondiale impact die positief kan zijn (als er bijvoorbeeld nutriënten worden meegevoerd) of negatief (als er bijvoorbeeld verontreinigende stoffen worden meegevoerd). Om misleidende gevolgen in de wervelwetenschap te voorkomen, moet de oppervlakkige beschrijving van door polariteit bepaalde pool-/evenaarwaartse afbuiging worden vervangen door een geografisch afhankelijke karakterisering die rekening houdt met de belangrijkste betrokken mechanismen.
Hopelijk zal een realistisch en alomvattend begrip van wervelafbuiging een belangrijke bijdrage leveren aan de voorspelling van het werveltraject en de bescherming van het oceaanmilieu.