Океанический круговорот

Любая крупная система циркулирующих поверхностных течений океана

В океанографии круговорот ( / ˈ dʒ aɪər / ) — это любая большая система циркулирующих поверхностных течений океана , особенно тех, которые связаны с большими ветровыми движениями. Круговороты вызваны эффектом Кориолиса ; планетарная вихрь , горизонтальное трение и вертикальное трение определяют циркуляционные модели из завихрения напряжения ветра ( крутящего момента ). ^[1]

Термин «круговорот» может относиться к любому типу вихря в атмосфере или море ^[2], даже к тому, который создан человеком, но чаще всего он используется в наземной океанографии для обозначения основных океанических систем.

Формирование круговорота

Крупнейшие океанические круговороты приводятся в движение ветром, что означает, что их местоположение и динамика контролируются преобладающими глобальными ветровыми моделями : восточными ветровыми моделями в тропиках и западными ветровыми моделями в средних широтах. Эти ветровые модели приводят к завихрению ветрового напряжения, которое приводит к нагнетанию Экмана в субтропиках (приводящему к даунвеллингу) и всасыванию Экмана в субполярных регионах (приводящему к апвеллингу). ^[3] Нагнетание Экмана приводит к увеличению высоты морской поверхности в центре круговорота и антициклоническим геострофическим течениям в субтропических круговоротах. ^[3] Всасывание Экмана приводит к понижению высоты морской поверхности и циклоническим геострофическим течениям в субполярных круговоротах. ^[3]

Океанические круговороты, вызываемые ветром, асимметричны, с более сильными потоками на их западной границе и более слабыми потоками по всей их внутренней части. Слабый внутренний поток, типичный для большей части круговорота, является результатом сохранения потенциальной завихренности . В уравнениях мелкой воды (применимых для течения в масштабе бассейна, поскольку горизонтальный масштаб длины намного больше вертикального масштаба длины) потенциальная завихренность является функцией относительной (локальной) завихренности (дзета), планетарной завихренности и глубины и сохраняется относительно материальной производной : ^[4] ${\displaystyle \zeta }$ ${\displaystyle f}$ ${\displaystyle H}$

${\displaystyle {D \over Dt}\left({\frac {\zeta +f}{H}}\right)=0}$

В случае субтропического океанического круговорота, нагнетание Экмана приводит к накоплению воды в центре круговорота, сжимая водные участки. Это приводит к уменьшению , поэтому из-за сохранения потенциальной завихренности числитель также должен уменьшаться. ^[5] Его можно еще больше упростить, понимая, что в океанических круговоротах в масштабе бассейна относительная завихренность мала, что означает, что локальные изменения завихренности не могут объяснить уменьшение . ^[5] Таким образом, водный участок должен соответственно изменить свою планетарную завихренность. Единственный способ уменьшить планетарную завихренность — это переместить водный участок к экватору, поэтому в большинстве субтропических круговоротов наблюдается слабый поток к экватору. Харальд Свердруп количественно описал это явление в своей статье 1947 года «Ветровые течения в бароклинном океане» ^[6] , в которой (интегрированный по глубине) баланс Свердрупа определяется как: ^[7] ${\displaystyle H}$ ${\displaystyle \zeta +f}$ ${\displaystyle \zeta }$ ${\displaystyle H}$ ${\displaystyle f}$

${\displaystyle fV_{g}=\beta \rho w_{E}}$

Здесь — меридиональный перенос массы (положительный север), — параметр Россби , — плотность воды, — вертикальная скорость Экмана из-за завихрения напряжения ветра (положительный вверх). В этом уравнении ясно видно, что при отрицательной скорости Экмана (например, нагнетание Экмана в субтропических круговоротах) меридиональный перенос массы (перенос Свердрупа) отрицателен (на юг, к экватору) в северном полушарии ( ). Наоборот, при положительной скорости Экмана (например, всасывание Экмана в субполярных круговоротах) перенос Свердрупа положителен (на север, к полюсу) в северном полушарии. ${\displaystyle V_{g}}$ ${\displaystyle \beta }$ ${\displaystyle \rho }$ ${\displaystyle w_{E}}$ ${\displaystyle f>0}$

Профиль скорости в пограничном слое, рассчитанный с использованием решения пограничного слоя Мунка ^[8] как для случая западной границы (вверху), так и для восточной границы (внизу) в субтропическом круговороте северного полушария. Обратите внимание, что положительная завихренность вносится в поток вблизи границы только в случае течения на западной границе, что означает, что это единственное допустимое решение для обратного потока круговорота.

Западная интенсификация

Как утверждает баланс Свердрупа, субтропические океанические круговороты имеют слабый поток к экватору, а субполярные океанические круговороты имеют слабый поток к полюсу над большей частью своей площади. Однако должен быть некоторый обратный поток, который идет против переноса Свердрупа, чтобы сохранить баланс массы. ^[9] В этом отношении решение Свердрупа является неполным, поскольку в нем нет механизма, с помощью которого можно было бы предсказать этот обратный поток. ^[9] Вклады Генри Стоммеля и Уолтера Манка решили эту проблему, показав, что обратный поток круговоротов осуществляется через усиленное западное пограничное течение. ^{[10] [8]} Решение Стоммеля основано на фрикционном нижнем пограничном слое, который не обязательно является физическим в стратифицированном океане (течения не всегда достигают дна). ^[5]

Нормализованная функция потока (справа), вычисленная с использованием решения пограничного слоя Мунка ^[8] в прямоугольном океаническом круговороте с плоским дном на бета-плоскости в северном полушарии с центром в 30° с.ш. с горизонтальной шкалой длины . Приложенные ветры (слева) синусоидальные, что является приближением типичных ветров, движущих субтропический круговорот. Поток идет вдоль линий тока (черные пунктирные линии), а функция тока отрицательна на протяжении всего круговорота, что указывает на вращение круговорота по часовой стрелке. Расстояние между линиями тока обратно пропорционально скорости потока — обратите внимание на гораздо более близкие линии тока на западной стороне бассейна, что указывает на западную интенсификацию круговорота. ${\displaystyle \psi }$ ${\displaystyle L}$ ${\displaystyle \tau }$

Решение Мунка вместо этого полагается на трение между возвратным потоком и боковой стенкой бассейна. ^[5] Это допускает два случая: один с возвратным потоком на западной границе (западное пограничное течение) и один с возвратным потоком на восточной границе (восточное пограничное течение). Качественный аргумент в пользу наличия решений западного пограничного течения над решениями восточного пограничного течения может быть найден снова через сохранение потенциальной завихренности. Рассматривая снова случай субтропического круговорота северного полушария, возвратный поток должен быть направлен на север. Для того чтобы двигаться на север (увеличение планетарной завихренности ), должен быть источник положительной относительной завихренности в системе. Относительная завихренность в мелководной системе равна: ^[11] ${\displaystyle f}$

${\displaystyle \zeta ={\partial v \over \partial x}-{\partial u \over \partial y}}$

Здесь снова меридиональная скорость, а — зональная скорость. В смысле возвратного потока на север зональная составляющая игнорируется, и только меридиональная скорость важна для относительной завихренности. Таким образом, это решение требует, чтобы увеличить относительную завихренность и иметь действительный возвратный поток на север в субтропическом круговороте северного полушария. ^[5] ${\displaystyle v}$ ${\displaystyle u}$ ${\displaystyle \partial v/\partial x>0}$

Из-за трения на границе скорость потока должна упасть до нуля на боковой стенке, прежде чем достичь некоторой максимальной скорости на север в пределах пограничного слоя и затухать до южного решения Свердрупа для транспорта вдали от границы. Таким образом, условие, которое может быть удовлетворено только через западный пограничный слой трения, поскольку восточный пограничный слой трения заставляет . ^[5] Можно привести аналогичные аргументы для субтропических круговоротов в южном полушарии и для субполярных круговоротов в любом полушарии и увидеть, что результат остается тем же: возвратный поток океанического круговорота всегда имеет форму западного пограничного течения. ${\displaystyle \partial v/\partial x>0}$ ${\displaystyle \partial v/\partial x<0}$

Западное пограничное течение должно переносить тот же порядок воды, что и внутреннее течение Свердрупа, на гораздо меньшей площади. Это означает, что западные пограничные течения намного сильнее внутренних течений, ^[5] явление, называемое «западной интенсификацией».

Распределение круговорота

Субтропические круговороты

Существует пять основных субтропических круговоротов в мировых океанах: Североатлантический круговорот, Южноатлантический круговорот, Индоокеанский круговорот, Северотихоокеанский круговорот и Южнотихоокеанский круговорот. Все субтропические круговороты являются антициклоническими, что означает, что в северном полушарии они вращаются по часовой стрелке, в то время как круговороты в южном полушарии вращаются против часовой стрелки. Это происходит из-за силы Кориолиса . Субтропические круговороты обычно состоят из четырех течений: экваториального течения, текущего на запад, узкого и сильного западного пограничного течения, текущего на восток в средних широтах и ​​более слабого и широкого восточного пограничного течения, текущего на экватор.

Североатлантический круговорот

Североатлантический круговорот расположен в северном полушарии в Атлантическом океане, между зоной внутритропической конвергенции (ITCZ) на юге и Исландией на севере. Северное экваториальное течение переносит теплые воды на запад к Карибскому морю и определяет южный край Североатлантического круговорота. Как только эти воды достигают Карибского моря, они соединяются с теплыми водами Мексиканского залива и образуют Гольфстрим , западное пограничное течение. Затем это течение направляется на север и восток к Европе, образуя Североатлантическое течение . Канарское течение течет на юг вдоль западного побережья Европы и Северной Африки, завершая циркуляцию круговорота. Центр круговорота — Саргассово море , которое характеризуется густым скоплением водорослей саргассум . ^[12]

Южно-Атлантический круговорот

Южно -Атлантический круговорот расположен в южном полушарии в Атлантическом океане, между зоной внутритропической конвергенции на севере и Антарктическим циркумполярным течением на юге. Южное экваториальное течение переносит воду на запад к Южной Америке, образуя северную границу Южно-Атлантического круговорота. Здесь вода движется на юг в Бразильском течении , западном пограничном течении Южно-Атлантического круговорота. Антарктическое циркумполярное течение образует как южную границу круговорота, так и восточную составляющую круговоротной циркуляции. В конце концов вода достигает западного побережья Африки, где она переносится на север вдоль побережья как часть восточного пограничного Бенгельского течения , завершая круговоротную циркуляцию. Бенгельское течение испытывает явление Бенгельского Ниньо , атлантический аналог Эль-Ниньо в Тихом океане , и коррелирует с сокращением первичной продуктивности в зоне апвеллинга Бенгельского течения. ^[13]

Круговорот Индийского океана

Индоокеанский круговорот , расположенный в Индийском океане, как и Южно-Атлантический круговорот, граничит с зоной внутритропической конвергенции на севере и Антарктическим циркумполярным течением на юге. Южное экваториальное течение образует северную границу Индоокеанского круговорота, поскольку оно течет на запад вдоль экватора к восточному побережью Африки. У побережья Африки Южное экваториальное течение разделяется Мадагаскаром на Мозамбикское течение , текущее на юг через Мозамбикский пролив, и Восточно-Мадагаскарское течение , текущее на юг вдоль восточного побережья Мадагаскара, оба из которых являются западными пограничными течениями. К югу от Мадагаскара два течения соединяются, образуя течение Агульяс . ^[14] Течение Агульяс течет на юг, пока не соединится с Антарктическим циркумполярным течением, которое течет на восток по южному краю Индоокеанского круговорота. Из-за того, что Африканский континент не простирается на юг так далеко, как круговорот Индийского океана, часть воды в течении Агульяс «просачивается» в Атлантический океан, что может иметь потенциально важные последствия для глобальной термохалинной циркуляции . ^[15] Круговоротная циркуляция завершается текущим на север Западно-Австралийским течением , которое образует восточную границу круговорота.

Северный Тихоокеанский круговорот

Северо -Тихоокеанский круговорот , одна из крупнейших экосистем на Земле, ^[16] граничит на юге с зоной внутритропической конвергенции и простирается на север примерно до 50° с. ш. На южной границе Северо-Тихоокеанского круговорота Северное Экваториальное течение течет на запад вдоль экватора в сторону Юго-Восточной Азии. Течение Куросио является западным пограничным течением Северо-Тихоокеанского круговорота, текущим на северо-восток вдоль побережья Японии. Примерно на 50° с. ш. поток поворачивает на восток и становится Северо-Тихоокеанским течением . Северо-Тихоокеанское течение течет на восток, в конечном итоге разветвляясь около западного побережья Северной Америки на текущее на север Аляскинское течение и текущее на юг Калифорнийское течение . ^[17] Аляскинское течение является восточным пограничным течением субполярного Аляскинского круговорота, ^[18] в то время как Калифорнийское течение является восточным пограничным течением, которое завершает циркуляцию Северо-Тихоокеанского круговорота. Внутри Северо-Тихоокеанского круговорота находится Большое тихоокеанское мусорное пятно , область повышенной концентрации пластиковых отходов . ^[19]

Южно-тихоокеанский круговорот

Южно -Тихоокеанский круговорот , как и его северный аналог, является одной из крупнейших экосистем на Земле, площадь которой составляет около 10% от площади поверхности мирового океана. ^[20] В пределах этой огромной области находится Точка Немо , место на Земле, которое находится дальше всего от всех континентальных массивов суши (2688 км от ближайшей суши). ^[21] Удаленность этого круговорота усложняет отбор проб, в результате чего этот круговорот исторически недостаточно охвачен в океанографических наборах данных. ^{[22] [23]} На северной границе Южно-Тихоокеанского круговорота Южное Экваториальное течение течет на запад в сторону Юго-Восточной Азии и Австралии. Там оно поворачивает на юг, поскольку оно течет в Восточно-Австралийском течении , западном пограничном течении. Антарктическое циркумполярное течение снова возвращает воду на восток. Поток поворачивает на север вдоль западного побережья Южной Америки в течении Гумбольдта , восточном пограничном течении, которое завершает циркуляцию Южно-Тихоокеанского круговорота. Как и Северо-Тихоокеанский круговорот, Южно-Тихоокеанский круговорот имеет повышенную концентрацию пластиковых отходов вблизи центра, называемого Южно-Тихоокеанским мусорным пятном . В отличие от Северо-Тихоокеанского мусорного пятна, которое было впервые описано в 1988 году ^[19] , Южно-Тихоокеанское мусорное пятно было обнаружено гораздо позже, в 2016 году ^[24] (свидетельство крайней удаленности Южно-Тихоокеанского круговорота).

Субполярные круговороты

Субполярные круговороты формируются в высоких широтах (около 60° ). Циркуляция поверхностного ветра и океанской воды является циклонической, против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном полушарии, вокруг области низкого давления , такой как устойчивая Алеутская депрессия и Исландская депрессия . Завихрение напряжения ветра в этом регионе приводит в действие всасывание Экмана, которое создает подъем богатой питательными веществами воды с нижних глубин. ^[25]

Субполярная циркуляция в южном полушарии определяется Антарктическим циркумполярным течением из-за отсутствия крупных массивов суши, разделяющих Южный океан . В море Уэдделла и море Росса есть небольшие круговороты , круговорот Уэдделла и круговорот Росса , которые циркулируют по часовой стрелке.

Североатлантический субполярный круговорот

Распределение североатлантического субполярного круговорота показано выше североатлантического круговорота к югу.

Североатлантический субполярный круговорот, расположенный в северной части Атлантического океана, характеризуется вращением поверхностных вод против часовой стрелки. Он играет решающую роль в глобальной системе океанического конвейера, влияя на климат и морские экосистемы. ^[26] Круговорот приводится в движение схождением теплых, соленых вод с юга и холодных, пресных вод с севера. Когда эти воды встречаются, теплая, плотная вода опускается под более легкую, холодную воду, инициируя сложную схему циркуляции. Североатлантический субполярный круговорот имеет значительные последствия для регулирования климата, поскольку он помогает перераспределять тепло и питательные вещества по всей Северной Атлантике, влияя на погодные условия и поддерживая разнообразную морскую жизнь. Кроме того, изменения в силе круговорота и циркуляции могут влиять на региональную изменчивость климата и могут зависеть от более широких тенденций изменения климата. ^[26]

Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC) является ключевым компонентом глобальной климатической системы благодаря переносу тепла и пресной воды. ^[26] Североатлантический субполярный круговорот находится в регионе, где AMOC активно развивается и формируется посредством смешивания и преобразования водных масс. Это регион, где большие объемы тепла, переносимого океаном на север, высвобождаются в атмосферу, тем самым изменяя климат северо-западной Европы. ^[27] Североатлантический субполярный круговорот имеет сложную топографию с серией бассейнов, в которых крупномасштабная циркуляция характеризуется циклоническими пограничными течениями и внутренней рециркуляцией. Североатлантическое течение развивается из расширения Гольфстрима и поворачивает на восток, пересекая Атлантику в широкой полосе между примерно 45° с. ш. и 55° с. ш., создавая южную границу Североатлантического субполярного круговорота. Существует несколько ветвей Северо-Атлантического течения, и они впадают в восточную межкруговую область в Бискайском заливе , Роколлском желобе , Исландском бассейне и море Ирмингера . Часть Северо-Атлантического течения впадает в Норвежское море, а часть рециркулирует в пограничных течениях субполярного круговорота. ^[26]

Росс Джайр

Круговорот Росса расположен в Южном океане, окружающем Антарктиду , недалеко от моря Росса. Этот круговорот характеризуется вращением поверхностных вод по часовой стрелке, вызванным совместным влиянием ветра, вращения Земли и формы морского дна. Круговорот играет решающую роль в переносе тепла, питательных веществ и морской жизни в Южном океане, влияя на распределение морского льда и региональные климатические модели.

Море Росса , Антарктида , является регионом, где смешивание различных водных масс и сложные взаимодействия с криосферой приводят к образованию и экспорту плотной воды с глобальными последствиями. ^[28] которое контролирует близость теплых вод Антарктического циркумполярного течения к континентальному шельфу моря Росса, где они могут вызывать таяние шельфового ледника и повышать уровень моря. ^[29] Углубление давления на уровне моря над юго-восточной частью Тихого океана/морями Амундсена-Беллинсгаузена создает циклоническую циркуляционную ячейку, которая уменьшает высоту морской поверхности к северу от круговорота Росса посредством всасывания Экмана. Относительное уменьшение высоты морской поверхности на севере способствует расширению на северо-восток внешней границы круговорота Росса. Кроме того, круговорот усиливается аномалией океанического напряжения, направленной на запад, над его южной границей. Последующая аномалия переноса Экмана на юг повышает высоту поверхности моря над континентальным шельфом и ускоряет западный сквозной поток за счет увеличения градиента давления поперечного склона. Центр давления уровня моря может оказывать большее влияние на перенос круговорота Росса или сквозной поток, в зависимости от его местоположения и силы. Этот круговорот оказывает значительное влияние на взаимодействие в Южном океане между водами антарктической окраины, Антарктическим циркумполярным течением, а промежуточные круговороты с сильным сезонным морским ледяным покровом играют важную роль в климатической системе. ^[30]

Море Росса является самым южным морем на Земле и содержит американскую станцию ​​Мак-Мердо и итальянскую станцию ​​Дзукелли . Несмотря на то, что этот круговорот расположен рядом с двумя из самых известных в мире исследовательских станций по изучению Антарктики, круговорот Росса остается одним из наименее изученных круговоротов в мире. ^[31]

Расположение круговоротов Уэдделла и Росса и их распространение в Южном океане.

Круговорот Уэдделла

Круговорот Уэдделла расположен в Южном океане, окружающем Антарктиду, недалеко от моря Уэдделла. Он характеризуется вращением поверхностных вод по часовой стрелке, на которое влияют комбинированные эффекты ветров, вращения Земли и топографии морского дна. ^[32] Как и круговорот Росса, круговорот Уэдделла играет важную роль в перемещении тепла, питательных веществ и морской жизни в Южном океане. Понимание поведения и изменчивости круговорота Уэдделла имеет решающее значение для понимания взаимодействия между океаническими процессами в южном полушарии и их последствий для глобальной климатической системы. ^[32]

Этот круговорот образован взаимодействием между Антарктическим циркумполярным течением и Антарктическим континентальным шельфом . ^[33] Круговорот Уэдделла (WG) является одной из основных океанографических особенностей Южного океана к югу от Антарктического циркумполярного течения, которое играет влиятельную роль в глобальной циркуляции океана, а также в газообмене с атмосферой. ^[33] WG расположен в атлантическом секторе Южного океана, к югу от 55–60° ю.ш. и примерно между 60° з.д. и 30° в.д. (Deacon, 1979). Он простирается над абиссальной равниной Уэдделла, где расположено море Уэдделла , и простирается на восток в абиссальную равнину Эндерби. ^[33]

Круговорот моря Бофорта

Изображение распределения круговорота моря Бофорта и его связь с трансполярным дрейфом

Антициклонический круговорот Бофорта является доминирующей циркуляцией Канадского бассейна и крупнейшим резервуаром пресной воды в западном и северном секторах Северного Ледовитого океана . ^[34] Круговорот характеризуется крупномасштабным, квазипостоянным вращением поверхностных вод против часовой стрелки в пределах моря Бофорта . Этот круговорот функционирует как критический механизм для переноса тепла, питательных веществ и морского льда в пределах арктического региона, тем самым влияя на физические и биологические характеристики морской среды. Отрицательная завихренность ветрового напряжения над регионом, опосредованная морским льдом, приводит к экмановскому перекачиванию, опусканию изопикнических поверхностей и хранению ~20 000 км3 пресной воды в верхних нескольких сотнях метров океана. ^[35] Круговорот получает энергию от ветров на юге и теряет энергию на севере в течение среднегодового цикла. Сильная циркуляция атмосферы осенью в сочетании со значительными областями открытой воды демонстрирует влияние, которое ветровое напряжение оказывает непосредственно на поверхностные геострофические течения. ^[36] Круговорот Бофорта и Трансполярный дрейф взаимосвязаны из-за их взаимосвязи в их роли в транспортировке морского льда через Северный Ледовитый океан. Их влияние на распределение пресной воды имеет широкие последствия для глобального повышения уровня моря и динамики климата.

Биогеохимия круговоротов

Анимация года плотности организмов на Земле. Южно-тихоокеанский круговорот заметно низок (фиолетовый) по плотности организмов.

В зависимости от их расположения в мире, круговороты могут быть регионами высокой биологической продуктивности или низкой продуктивности. Каждый круговорот имеет уникальный экологический профиль, но может быть сгруппирован по регионам из-за доминирующих характеристик. Как правило, продуктивность больше для циклонических круговоротов (например, субполярных круговоротов), которые управляют апвеллингом посредством всасывания Экмана, и меньше для антициклонических круговоротов (например, субтропических круговоротов), которые управляют нисходящим потоком посредством откачки Экмана, но это может различаться в зависимости от сезона и региона. ^[37]

Субтропические круговороты иногда описываются как «океанические пустыни» или «биологические пустыни», в отношении засушливых пустынь , где существует мало жизни. ^[38] Из-за своих олиготрофных характеристик теплые субтропические круговороты имеют некоторые из наименее продуктивных вод на единицу площади поверхности в океане. ^[37] Опускание воды, которое происходит в субтропических круговоротах, переносит питательные вещества глубже в океан, удаляя их из поверхностных вод. Органические частицы также могут быть удалены из поверхностных вод посредством гравитационного погружения, когда частица слишком тяжела, чтобы оставаться взвешенной в толще воды. ^[39] Однако, поскольку субтропические круговороты покрывают 60% поверхности океана, их относительно низкая продукция на единицу площади компенсируется покрытием огромных территорий Земли. ^[40] Это означает, что, несмотря на то, что они являются областями с относительно низкой продуктивностью и низким содержанием питательных веществ, они играют большую роль в содействии общему объему продукции океана. ^{[41] [42]}

В отличие от субтропических круговоротов, субполярные круговороты могут иметь большую биологическую активность из-за всасывающего апвеллинга Экмана, вызванного завихрением напряжения ветра. ^[43] Субполярные круговороты в Северной Атлантике имеют модель «цветения и падения», следующую за сезонными и штормовыми моделями. Самая высокая продуктивность в Северной Атлантике наблюдается бореальной весной, когда дни длинные и уровень питательных веществ высок. Это отличается от субполярной северной части Тихого океана, где почти не происходит цветения фитопланктона, а модели дыхания более постоянны во времени, чем в Северной Атлантике. ^[37]

Доступность питательных веществ

Распределение нитратов в мировом океане.

Первичная продукция в океане в значительной степени зависит от наличия питательных веществ и доступности солнечного света. Здесь питательные вещества относятся к азоту, нитрату, фосфату и силикату, все важные питательные вещества в биогеохимических процессах, которые происходят в океане. ^[44] Общепринятым методом соотнесения различных питательных веществ друг с другом для описания химических процессов является уравнение Редфилда, Кетчума и Ричардса (RKR). Это уравнение описывает процесс фотосинтеза и дыхания, а также соотношения участвующих питательных веществ. ^[45]

Уравнение RKR для фотосинтеза и дыхания:

${\displaystyle {\ce {106CO2 +16HNO3 +H3PO4 +122H2O ->(CH2O)106(NH3)16H3PO4 +138O2}}}$^[45]

Этот график показывает связь с доступностью азота и фосфора в различных областях мирового океана. Азот чаще всего является более ограничивающим фактором для фотосинтеза, чем фосфор.

При правильных соотношениях питательных веществ в левой части уравнения RKR и солнечного света происходит фотосинтез для производства планктона (первичная продукция) и кислорода. Обычно лимитирующими питательными веществами для производства являются азот и фосфор, причем азот является наиболее лимитирующим. ^[45]

Недостаток питательных веществ в поверхностных водах субтропических круговоротов связан с сильным нисходящим движением и погружением частиц, которое происходит в этих областях, как упоминалось ранее. Однако питательные вещества все еще присутствуют в этих круговоротах. Эти питательные вещества могут поступать не только из вертикального переноса, но и из бокового переноса через фронты круговоротов. Этот боковой перенос помогает компенсировать большую потерю питательных веществ из-за нисходящего движения и погружения частиц. ^[46] Однако основным источником нитрата в субтропических круговоротах с ограничением нитрата являются биологические, а не физические факторы. Азот в субтропических круговоротах вырабатывается в основном азотфиксирующими бактериями, ^[47] которые распространены в большинстве олиготрофных вод субтропических круговоротов. ^[48] Эти бактерии преобразуют атмосферный азот в биодоступные формы.

Регионы с высоким содержанием питательных веществ и низким содержанием хлорофилла

Аляскинский круговорот и Западный субарктический круговорот являются средой с ограниченным содержанием железа, а не азота или фосфора. Этот регион зависит от пыли, сдуваемой с Аляски и других близлежащих земель, для поставки железа. ^[49] Поскольку он ограничен железом вместо азота или фосфора, он известен как регион с высоким содержанием питательных веществ и низким содержанием хлорофилла . ^{[50] [51]} Ограничение содержания железа в регионах с высоким содержанием питательных веществ и низким содержанием хлорофилла приводит к тому, что вода богата другими питательными веществами, поскольку они не были удалены небольшими популяциями планктона, которые там обитают. ^[52]

Сезонность в североатлантическом субполярном круговороте

Североатлантический субполярный круговорот является важной частью механизма снижения содержания углекислого газа в океане. Фотосинтез фитопланктонных сообществ в этой области сезонно истощает поверхностные воды углекислым газом, удаляя его через первичное производство. ^[53] Это первичное производство происходит сезонно, причем наибольшее количество происходит летом. ^[54] Как правило, весна является важным временем для фотосинтеза, поскольку снимается ограничение света, наложенное зимой, и имеются высокие уровни доступных питательных веществ. Однако в североатлантическом субполярном круговороте весенняя продуктивность низкая по сравнению с ожидаемыми уровнями. Предполагается, что эта низкая продуктивность обусловлена ​​тем, что фитопланктон менее эффективно использует свет, чем в летние месяцы. ^[54]

Трофические уровни

Океанические круговороты обычно содержат 5–6 трофических уровней . Ограничивающим фактором для числа трофических уровней является размер фитопланктона , который, как правило, мал в круговоротах с ограниченным содержанием питательных веществ. В зонах с низким содержанием кислорода олиготрофы составляют большой процент фитопланктона. ^[55]

На промежуточном уровне мелкие рыбы и кальмары (особенно оммастрефиды ) доминируют в нектонической биомассе. Они важны для переноса энергии с низких трофических уровней на высокие трофические уровни. В некоторых круговоротах оммастрефиды являются основной частью рациона многих животных и могут поддерживать существование крупных морских организмов . ^[37]

Знания коренных народов о закономерностях океана

Традиционные экологические знания коренных народов признают, что коренные народы, как изначальные хранители, поддерживают уникальные отношения с землей и водами. Эти отношения затрудняют определение ТЭК, поскольку традиционные знания означают что-то свое для каждого человека, каждой общины и каждого хранителя. Декларация Организации Объединенных Наций о правах коренных народов начинается с напоминания читателям о том, что «уважение к знаниям, культурам и традиционным практикам коренных народов способствует устойчивому и справедливому развитию и надлежащему управлению окружающей средой» ^[56] . Попытки собрать и сохранить эти знания предпринимались в течение последних двадцати лет. Такие конгломераты, как Социальная сеть знаний коренных народов (SIKU) https://siku.org/, проект Igliniit ^[57] и Справочник морских льдов Уэльса инупиак добились успехов в включении и документировании мыслей коренных народов о глобальных климатических, океанографических и социальных тенденциях.

Один из примеров касается древних полинезийцев и того, как они открыли и затем путешествовали по Тихому океану от современной Полинезии до Гавайев и Новой Зеландии. Известный как путеводитель , навигаторы использовали звезды, ветры и океанские течения, чтобы знать, где они находятся в океане и куда направляются. ^[58] Эти навигаторы были близко знакомы с тихоокеанскими течениями, которые создают северо-тихоокеанское течение, и этот способ навигации продолжается и сегодня. ^[59]

Другой пример касается народа маори, который пришел из Полинезии и является коренной группой в Новой Зеландии. Их образ жизни и культура тесно связаны с океаном. Маори верят, что море является источником всей жизни и представляет собой энергию, называемую Тангароа. Эта энергия может проявляться по-разному, например, сильными океанскими течениями, спокойным морем или бурными штормами. ^[60] У маори есть богатая устная история навигации в Южном океане и Антарктическом океане и глубокое понимание их ледовых и океанических моделей. Текущий исследовательский проект направлен на консолидацию этих устных историй. ^[61] Предпринимаются усилия по интеграции TEK с западной наукой в ​​морских и океанических исследованиях в Новой Зеландии. ^[62] Дополнительные исследовательские усилия направлены на сбор устных историй коренных народов и включение знаний коренных народов в практику адаптации к изменению климата в Новой Зеландии, которая напрямую повлияет на маори и другие коренные общины. ^[63]

Изменение климата

Океаническая циркуляция перераспределяет тепло и водные ресурсы, поэтому определяет региональный климат. Например, западные ветви субтропических круговоротов текут из более низких широт в более высокие широты, принося относительно теплый и влажный воздух на прилегающую сушу, способствуя мягкому и влажному климату (например, Восточный Китай, Япония). Напротив, восточные пограничные течения субтропических круговоротов текут из более высоких широт в более низкие широты, что соответствует относительно холодному и сухому климату (например, Калифорния).

В настоящее время ядро ​​субтропических круговоротов находится около 30° в обоих полушариях. Однако их положение не всегда было там. Данные спутниковых наблюдений за высотой поверхности моря и температурой поверхности моря свидетельствуют о том, что основные мировые океанические круговороты медленно перемещаются в сторону более высоких широт в последние несколько десятилетий. Такая особенность согласуется с прогнозом климатической модели при антропогенном глобальном потеплении. ^[64] Палеоклиматические реконструкции также предполагают, что во время прошлых холодных климатических интервалов, т. е. ледниковых периодов, некоторые из западных пограничных течений (западные ветви субтропических океанических круговоротов) находились ближе к экватору, чем их современные положения. ^{[65] [66]} Эти данные свидетельствуют о том, что глобальное потепление, скорее всего, сместит крупномасштабные океанические круговороты в сторону более высоких широт. ^{[67] [68]}

Загрязнение

Мусор, выброшенный на берег Гавайев из Большого тихоокеанского мусорного пятна

Мусорное пятно — это круговорот частиц морского мусора, вызванный воздействием океанических течений и увеличивающимся загрязнением пластиком населением. Эти антропогенные скопления пластика и другого мусора ответственны за экосистемные и экологические проблемы, которые влияют на морскую жизнь, загрязняют океаны токсичными химикатами и способствуют выбросам парниковых газов . Попав в воду, морской мусор становится подвижным. Обломки могут переноситься ветром или следовать потоку океанических течений, часто оказываясь в середине океанических круговоротов , где течения слабее всего.

В мусорных пятнах отходы не компактны, и хотя большая их часть находится у поверхности океана, их можно обнаружить на глубине более 30 метров (100 футов) в воде. ^[69] Пятна содержат пластик и мусор разных размеров: от микропластика и мелкомасштабного загрязнения пластиковыми гранулами до крупных объектов, таких как рыболовные сети , потребительские товары и бытовая техника, потерянные в результате наводнения и потери при транспортировке.

Мусорные пятна растут из-за широкомасштабной потери пластика из человеческих систем сбора мусора. Экологическая программа ООН подсчитала, что «на каждую квадратную милю океана» приходится около «46 000 кусков пластика». ^[70] Десять крупнейших источников загрязнения океана пластиком во всем мире — это, от большего к меньшему, Китай, Индонезия, Филиппины, Вьетнам, Шри-Ланка, Таиланд, Египет, Малайзия, Нигерия и Бангладеш, ^[71] в основном через реки Янцзы , Инд , Желтая , Хай , Нил , Ганг , Жемчужная , Амур , Нигер и Меконг , и на них приходится «90 процентов всего пластика, который достигает мировых океанов». ^{[72] [73]} Азия была ведущим источником неправильно управляемых пластиковых отходов , причем на один только Китай приходилось 2,4 миллиона метрических тонн. ^[74]

Самым известным из них является Большое тихоокеанское мусорное пятно , которое имеет самую высокую плотность морского мусора и пластика. Тихоокеанское мусорное пятно имеет два массовых скопления: западное мусорное пятно и восточное мусорное пятно, первое у побережья Японии , а второе между Калифорнией и Гавайями . Эти мусорные пятна содержат 90 миллионов тонн (100 миллионов коротких тонн) мусора. ^[69] Другие идентифицированные пятна включают североатлантическое мусорное пятно между Северной Америкой и Африкой, южноатлантическое мусорное пятно, расположенное между восточной частью Южной Америки и оконечностью Африки, южнотихоокеанское мусорное пятно, расположенное к западу от Южной Америки, и мусорное пятно Индийского океана, обнаруженное к востоку от Южной Африки, перечисленные в порядке убывания размера. ^[75]

Смотрите также

• Портал окружающей среды
• Портал Океанов

• Антициклон
• Циклон
• Экосистема северо-тихоокеанского субтропического круговорота
• Эдди
• Динамика жидкости
• Геострофическое течение
• Регионы с высоким содержанием питательных веществ и низким содержанием хлорофилла
• Океаническое течение
• Скукумчак
• Термохалинная циркуляция
• Volta do mar
• Водоворот

Ссылки

1. Хайнеманн, Б. и Открытый университет (1998) Циркуляция океана , Oxford University Press: Страница 98
2. Лиссауэр, Джек Дж.; де Патер, Имке (2019). Фундаментальные планетарные науки: физика, химия и обитаемость . Нью-Йорк: Cambridge University Press. ISBN 978-1108411981.
3. Talley, Lynne D.; Pickard, George L.; Emery, William J.; Swift, James H. (2011), «Введение в описательную физическую океанографию», Описательная физическая океанография , Elsevier, стр. 142–145, doi :10.1016/C2009-0-24322-4, ISBN 978-0-7506-4552-2
4. Гилл, Адриан Э. (1982). Динамика атмосферы и океана . Международная серия геофизики. Нью-Йорк: Academic Press. С. 231–237. ISBN 978-0-12-283522-3.
5. Талли, Линн Д.; Пикард, Джордж Л.; Эмери, Уильям Дж.; Свифт, Джеймс Х. (2011), «Введение в описательную физическую океанографию», Описательная физическая океанография , Elsevier, стр. 211–221, doi :10.1016/b978-0-7506-4552-2.10001-0, ISBN 978-0-7506-4552-2
6. Свердруп, Харальд (1947). «Ветровые течения в бароклинном океане; с приложением к экваториальным течениям восточной части Тихого океана». Труды Национальной академии наук . 33 (11): 318–326. Bibcode : 1947PNAS...33..318S. doi : 10.1073/pnas.33.11.318 . ISSN  0027-8424. PMC 1079064. PMID 16588757  . 
7. Гилл, Адриан Э. (1982). Динамика атмосферы и океана . Международная серия геофизики. Нью-Йорк: Academic Press. С. 326–328, 465–471. ISBN 978-0-12-283522-3.
8. Munk, Walter H. (1950-04-01). "О ветроприводимой циркуляции океана". Journal of the Atmospheric Sciences . 7 (2): 80–93. Bibcode :1950JAtS....7...80M. doi : 10.1175/1520-0469(1950)007<0080:OTWDOC>2.0.CO;2 . ISSN  1520-0469.
9. Pedlosky, Joseph (1987). Геофизическая динамика жидкости (2-е изд.). Нью-Йорк: Springer. С. 263–271. ISBN 978-0-387-96387-7.
10. Stommel, Henry (1948). «Усиление в западном направлении ветровых океанских течений». Eos, Transactions American Geophysical Union . 29 (2): 202–206. Bibcode : 1948TrAGU..29..202S. doi : 10.1029/tr029i002p00202. ISSN  0002-8606.
11. Педлоски, Джозеф (1987). Геофизическая динамика жидкости (2-е изд.). Нью-Йорк: Springer. С. 58–65. ISBN 978-0-387-96387-7.
12. Министерство торговли США, Национальное управление океанических и атмосферных исследований. «Что такое Саргассово море?». oceanservice.noaa.gov . Получено 05.12.2023 .
13. Имбол Кунге, Родриг Анисет; Брандт, Питер; Люббекке, Шутка; Приджент, Артур; Мартинс, Майке Сена; Родригес, Регина Р. (2021). «Бенгела Ниньо 2019». Границы морской науки . 8 . дои : 10.3389/fmars.2021.800103 . ISSN  2296-7745.
14. Stramma, L.; Lutjeharms, JRE (1997-03-15). "Поле течения субтропического круговорота южной части Индийского океана". Журнал геофизических исследований: Океаны . 102 (C3): 5513–5530. Bibcode : 1997JGR...102.5513S. doi : 10.1029/96JC03455. ISSN  0148-0227.
15. Beal, Lisa M.; De Ruijter, Wilhelmus PM; Biastoch, Arne; Zahn, Rainer (2011). «О роли системы Агульяс в циркуляции океана и климате». Nature . 472 (7344): 429–436. Bibcode :2011Natur.472..429B. doi :10.1038/nature09983. ISSN  1476-4687. PMID  21525925. S2CID  4424886.
16. Карл, Дэвид М. (1999-05-01). «Море перемен: биогеохимическая изменчивость в субтропическом круговороте северной части Тихого океана». Экосистемы . 2 (3): 181–214. Bibcode : 1999Ecosy...2..181K. doi : 10.1007/s100219900068. ISSN  1432-9840. S2CID  263452247.
17. Toste, Raquel; de Freitas Assad, Luiz Paulo; Landau, Luiz (2019-11-01). «Изменения в дивергенции северо-тихоокеанского течения и переносе Калифорнийского течения на основе проекций HadGEM2-ES CMIP5 до конца века». Deep Sea Research Часть II: Тематические исследования в океанографии . Понимание изменений в переходных областях Тихого океана. 169–170: 104641. Bibcode : 2019DSRII.16904641T. doi : 10.1016/j.dsr2.2019.104641. ISSN  0967-0645. S2CID  202909021.
18. Христова, Кристина Г.; Лэдд, Кэрол; Стабено, Филлис Дж. (2019). «Изменчивость и тенденции круговорота на Аляске по данным Argo и спутниковой альтиметрии». Журнал геофизических исследований: Океаны . 124 (8): 5870–5887. Bibcode : 2019JGRC..124.5870H. doi : 10.1029/2019JC015231. ISSN  2169-9275.
19. Day, Robert H.; Shaw, David G.; Ignell, Steven E. (1988). «Количественное распределение и характеристики нейстонного пластика в северной части Тихого океана, 1985–88. (Заключительный отчет Министерству торговли США, Национальной службе морского рыболовства, Лаборатории залива Оке. Залив Оке, Аляска)» (PDF) . стр. 247–66. Архивировано (PDF) из оригинала 19 августа 2019 г. Получено 18 июля 2008 г.
20. Corp, Pelmorex (27.07.2020). «Что живет в „океанической пустыне“ Тихого океана». The Weather Network . Получено 05.12.2023 .
21. Министерство торговли США, Национальное управление океанических и атмосферных исследований. «Где находится точка Немо?». oceanservice.noaa.gov . Получено 05.12.2023 .
22. Luo, Y.-W.; Doney, SC; Anderson, LA; Benavides, M.; Berman-Frank, I.; Bode, A.; Bonnet, S.; Boström, KH; Böttjer, D.; Capone, DG; Carpenter, EJ; Chen, YL; Church, MJ; Dore, JE; Falcón, LI (2012-08-31). "База данных диазотрофов в мировом океане: численность, биомасса и скорость фиксации азота". Earth System Science Data . 4 (1): 47–73. Bibcode : 2012ESSD....4...47L. doi : 10.5194/essd-4-47-2012 . hdl : 10553/69784 . ISSN  1866-3516.
23. Бонне, Софи; Каффен, Матье; Бертело, Хьюго; Гроссо, Оливье; Бенавидес, Мар; Элиас-Нуниге, Сандра; Гие, Сесиль; Стенегрен, Маркус; Фостер, Рэйчел Энн (12 июля 2018 г.). «Углубленная характеристика активности диазотрофов в западной тропической точке фиксации N2 в южной части Тихого океана (круиз OUTPACE)». Biogeosciences . 15 (13): 4215–4232. doi : 10.5194/bg-15-4215-2018 . ISSN  1726-4170.
24. EcoWatch (2013-01-17). "В южнотихоокеанском круговороте обнаружено новое мусорное пятно". EcoWatch . Получено 2023-12-05 .
25. Ветровые поверхностные течения: круговороты oceanmotion.org/html , дата обращения 5 декабря 2021 г.
26. Коул, Вимал; Тесдал, Ян-Эрик; Берш, Манфред; Хатун, Хьялмар; Брун, Себастьян; Борхерт, Леонард; Хаак, Хельмут; Шрум, Коринна; Бэр, Йоханна (2020-01-22). «Разгадка выбора индекса субполярной круговорота северной Атлантики». Scientific Reports . 10 (1): 1005. Bibcode :2020NatSR..10.1005K. doi :10.1038/s41598-020-57790-5. ISSN  2045-2322. PMC 6976698 . PMID  31969636. 
27. Фукал, Николас П.; Лозье, М. Сьюзан (2017). «Оценка изменчивости размера и силы североатлантического субполярного круговорота». Журнал геофизических исследований: Океаны . 122 (8): 6295–6308. Bibcode : 2017JGRC..122.6295F. doi : 10.1002/2017JC012798. ISSN  2169-9275.
28. Орси, Алехандро Х.; Видерволь, Кристина Л. (2009). «Пересчет вод моря Росса». Исследования глубоководных районов, часть II: Тематические исследования в океанографии . 56 (13–14): 778–795. Bibcode : 2009DSRII..56..778O. doi : 10.1016/J.DSR2.2008.10.033.
29. Рай, Крейг Д.; Маршалл, Джон; Келли, Максвелл; Рассел, Гэри; Назаренко, Лариса С.; Костов, Явор; Шмидт, Гэвин А.; Хансен, Джеймс (16.06.2020). «Таяние ледников Антарктиды как движущая сила недавних климатических тенденций Южного океана». Geophysical Research Letters . 47 (11). Bibcode : 2020GeoRL..4786892R. doi : 10.1029/2019GL086892. hdl : 1721.1/133809.2 . ISSN  0094-8276. S2CID  216320396.
30. Ринтул, SR; Чоун, SL; ДеКонто, RM; Ингланд, MH; Фрикер, HA; Массон-Дельмотт, V.; Нейш, TR; Зигерт, MJ; Ксавье, JC (2018). «Выбор будущего Антарктиды». Nature . 558 (7709): 233–241. Bibcode :2018Natur.558..233R. doi :10.1038/s41586-018-0173-4. hdl : 10044/1/60056 . ISSN  1476-4687. PMID  29899481. S2CID  49193026.
31. Дотто, Тиаго С.; Навейра Гарабато, Альберто; Бэкон, Шелдон; Цамадос, Мишель; Холланд, Пол Р.; Хули, Джек; Фрайка-Уильямс, Элеанор; Ридаут, Энди; Мередит, Майкл П. (28.06.2018). «Изменчивость круговорота Росса, Южный океан: движущие силы и реакции, выявленные с помощью спутниковой альтиметрии». Geophysical Research Letters . 45 (12): 6195–6204. Bibcode : 2018GeoRL..45.6195D. doi : 10.1029/2018GL078607. ISSN  0094-8276.
32. Яремчук, М.; Нечаев, Д.; Шрётер, Дж.; Фарбах, Э. (1998-08-31). "Динамически последовательный анализ циркуляции и переносов в юго-западной части моря Уэдделла". Annales Geophysicae . 16 (8): 1024–1038. Bibcode : 1998AnGeo..16.1024Y. doi : 10.1007/s00585-998-1024-7. ISSN  1432-0576.
33. Яремчук, М.; Нечаев, Д.; Шрётер, Дж.; Фарбах, Э. (1998-08-31). "Динамически согласованный анализ циркуляции и переносов в юго-западной части моря Уэдделла". Annales Geophysicae . 16 (8): 1024–1038. Bibcode : 1998AnGeo..16.1024Y. doi : 10.1007/s00585-998-1024-7. ISSN  0992-7689.
34. Лин, Пейген; Пикарт, Роберт С.; Хеортон, Гарри; Цамадос, Мишель; Ито, Мотойо; Кикучи, Такаши (2023). «Недавний переход состояния круговорота Бофорта в Северном Ледовитом океане». Nature Geoscience . 16 (6): 485–491. Bibcode : 2023NatGe..16..485L. doi : 10.1038/s41561-023-01184-5. ISSN  1752-0908. S2CID  258584160.
35. Армитидж, Томас В.К.; Манучарян, Георгий Э.; Петти, Алек А.; Квок, Рон; Томпсон, Эндрю Ф. (2020-02-06). «Усиление вихревой активности в круговороте Бофорта в ответ на потерю морского льда». Nature Communications . 11 (1): 761. Bibcode :2020NatCo..11..761A. doi :10.1038/s41467-020-14449-z. ISSN  2041-1723. PMC 7005044 . PMID  32029737. 
36. Армитидж, Томас В.К.; Манучарян, Георгий Э.; Петти, Алек А.; Квок, Рон; Томпсон, Эндрю Ф. (2020-02-06). «Усиление вихревой активности в круговороте Бофорта в ответ на потерю морского льда». Nature Communications . 11 (1): 761. Bibcode :2020NatCo..11..761A. doi :10.1038/s41467-020-14449-z. ISSN  2041-1723. PMC 7005044 . PMID  32029737. 
37. Cochran, J. Kirk; Bokuniewicz, Henry J.; Yager, Patricia L., ред. (2019). Encyclopedia of ocean sciences (3-е изд.). Лондон, Соединенное Королевство Кембридж, Массачусетс, США: Academic Press является отпечатком Elsevier. стр. 753–756. ISBN 978-0-12-813081-0.
38. Ренфроу, Стефани (2009-02-06). "Океан, полный пустынь". Earthdata . Получено 2022-11-12 .
39. Гупта, Мукунд; Уильямс, Ричард Г.; Лодердейл, Джонатан М.; Ян, Оливер; Хилл, Кристофер; Дуткевич, Стефани; Фоллоуз, Майкл Дж. (11.10.2022). «Питательный ретранслятор поддерживает продуктивность субтропического океана». Труды Национальной академии наук . 119 (41): e2206504119. Bibcode : 2022PNAS..11906504G. doi : 10.1073/pnas.2206504119 . ISSN  0027-8424. PMC 9565266. PMID 36191202  . 
40. Рейнтьес, Грета; Тегетмейер, Халина Э.; Бюргиссер, Мириам; Орлич, Санди; Тьюс, Иво; Зубков, Михаил; Восс, Даниэла; Зелински, Оливер; Кваст, Кристиан; Глёкнер, Франк Оливер; Аманн, Рудольф; Фердельман, Тимоти Г.; Фукс, Бернхард М. (15.07.2019). Нодзири, Хидеаки (ред.). «Анализ бактериальных сообществ ультраолиготрофного южнотихоокеанского круговорота на месте». Прикладная и экологическая микробиология . 85 (14). Bibcode : 2019ApEnM..85E.184R. doi : 10.1128/AEM.00184-19. ISSN  0099-2240. PMC 6606877. PMID  31076426 . 
41. Регоди-де-Жу, А.; Уэте-Ортега, М.; Собрино, К.; Лопес-Сандовал, округ Колумбия; Гонсалес Н.; Фернандес-Каррера, А.; Видаль, М.; Мараньон, Э.; Черменьо, П.; Латаса, М.; Агусти, С.; Дуарте, CM (2019). «Многомодельная оценка первичной продукции с помощью дистанционного зондирования в субтропических круговоротах». Журнал морских систем . 196 : 97–106. Бибкод : 2019JMS...196...97R. doi :10.1016/j.jmarsys.2019.03.007. hdl : 10261/189755 . S2CID  134102753.
42. McClain , Charles R. (2015). «Изменчивость хлорофилла в олиготрофных круговоротах: механизмы, сезонность и тенденции». Frontiers in Marine Science . 2. doi : 10.3389/fmars.2015.00001 . ISSN  2296-7745.
43. "Океанский круговорот". education.nationalgeographic.org . Получено 28.11.2023 .
44. Гарсия, Он; Уэзерс, Кв; Пейвер, Кр; Смоляр, И.; Бойер, Тп; Локарнини, Мм; Цвенг, Мм; Мишонов, Ав; Баранова, Ок; Сейдов, Д.; Рейган, младший (2019-01-01). "Атлас Мирового океана 2018. Том 4: Растворенные неорганические питательные вещества (фосфат, нитрат и нитрат+нитрит, силикат)". Атлас NOAA NESDIS 84 .
45. Эмерсон, Стивен; Хеджес, Джон (2008-04-24). Химическая океанография и морской углеродный цикл. Cambridge University Press. стр. 204–205. doi :10.1017/cbo9780511793202. ISBN 978-0-521-83313-4.
46. Летчер, Роберт Т.; Примо, Франсуа; Мур, Дж. Кит (октябрь 2016 г.). «Бюджеты питательных веществ в субтропических океанических круговоротах, в которых доминирует боковой перенос». Nature Geoscience . 9 (11): 815–819. Bibcode :2016NatGe...9..815L. doi :10.1038/ngeo2812. ISSN  1752-0908.
47. Halm, Hannah; Lam, Phyllis; Ferdelman, Timothy G.; Lavik, Gaute; Dittmar, Thorsten; LaRoche, Julie; D'Hondt, Steven; Kuypers, Marcel MM (2012). «Гетеротрофные организмы доминируют в фиксации азота в южнотихоокеанском круговороте». Журнал ISME . 6 (6): 1238–1249. Bibcode : 2012ISMEJ...6.1238H. doi : 10.1038/ismej.2011.182. ISSN  1751-7370. PMC 3358028. PMID 22170429  . 
48. Sohm, Jill A.; Webb, Eric A.; Capone, Douglas G. (2011). «Новые закономерности фиксации морского азота». Nature Reviews Microbiology . 9 (7): 499–508. doi :10.1038/nrmicro2594. ISSN  1740-1534. PMID  21677685. S2CID  22129785.
49. Нисиока, Джун; Обата, Хадзимэ; Хираваке, Тору; Кондо, Ёсико; Ямашита, Ёхэй; Мисуми, Казухиро; Ясуда, Ичиро (2021-08-01). «Обзор: запасы железа и питательных веществ в субарктической части Тихого океана и их влияние на производство фитопланктона». Журнал океанографии . 77 (4): 561–587. Bibcode : 2021JOce...77..561N. doi : 10.1007/s10872-021-00606-5 . ISSN  1573-868X.
50. Мартин, Дж. Х.; Коул, К. Х.; Джонсон, К. С.; Фицуотер, С. Э.; Гордон, Р. М.; Таннер, С. Дж.; Хантер, К. Н.; Элрод, В. А.; Новицки, Дж. Л.; Колей, Т. Л.; Барбер, Р. Т.; Линдли, С.; Уотсон, А. Дж.; Ван Ской, К.; Лоу, К. С. (1994). «Проверка гипотезы железа в экосистемах экваториальной части Тихого океана». Nature . 371 (6493): 123–129. Bibcode :1994Natur.371..123M. doi :10.1038/371123a0. ISSN  1476-4687. S2CID  4369303.
51. Коул, Кеннет Х.; Джонсон, Кеннет С.; Фицуотер, Стив Э.; Гордон, Р. Майкл; Таннер, Сара; Чавес, Франциско П.; Фериоли, Лори; Сакамото, Кэрол; Роджерс, Пол; Миллеро, Фрэнк; Стейнберг, Пол; Найтингейл, Фил; Купер, Дэвид; Кочлан, Уильям П.; Лэндри, Майкл Р. (1996). «Массовое цветение фитопланктона, вызванное экспериментом по удобрению железом в масштабе экосистемы в экваториальной части Тихого океана». Nature . 383 (6600): 495–501. Bibcode :1996Natur.383..495C. doi :10.1038/383495a0. ISSN  1476-4687. PMID  18680864. S2CID  41323790.
52. Мартин, Джон Х.; Гордон, Р. Майкл; Фицуотер, Стив; Броенков, Уильям У. (1989-05-01). «Вершина: исследования фитопланктона/железа в заливе Аляска». Deep Sea Research Part A. Oceanographic Research Papers . 36 (5): 649–680. Bibcode : 1989DSRA...36..649M. doi : 10.1016/0198-0149(89)90144-1. ISSN  0198-0149.
53. Takahashi, Taro; Sutherland, Stewart C.; Sweeney, Colm; Poisson, Alain; Metzl, Nicolas; Tilbrook, Bronte; Bates, Nicolas; Wanninkhof, Rik; Feely, Richard A.; Sabine, Christopher; Olafsson, Jon; Nojiri, Yukihiro (01.01.2002). "Глобальный поток CO2 между морем и воздухом на основе климатологического поверхностного pCO2 океана и сезонных биологических и температурных эффектов". Deep Sea Research Часть II: Тематические исследования в океанографии . Южный океан I: Климатические изменения в цикле углерода в Южном океане. 49 (9): 1601–1622. doi :10.1016/S0967-0645(02)00003-6. ISSN  0967-0645.
54. ^Ричардсон, Кэтрин; Бендтсен, Йорген (2021). «Отчетливые сезонные модели первичной продукции в субполярном круговороте и окружающих морях». Frontiers in Marine Science . 8. doi : 10.3389/fmars.2021.785685 . ISSN  2296-7745.
55. Cochran, J. Kirk; Bokuniewicz, Henry J.; Yager, Patricia L., ред. (2019). Encyclopedia of ocean sciences (3-е изд.). London, United Kingdom Cambridge, MA, United States: Academic Press is an imprint of Elsevier. p. 578. ISBN 978-0-12-813081-0.
56. Организация Объединенных Наций (март 2008 г.). Декларация Организации Объединенных Наций о правах коренных народов . Организация Объединенных Наций. стр. 2.
57. Gearheard, Shari; Aipellee, Gary; o'Keefe, Kyle (2010). «Проект Иглинит: объединение знаний инуитов и геоматической инженерии для разработки нового инструмента наблюдения для охотников». SIKU: Knowing Our Ice . стр. 181–202. doi :10.1007/978-90-481-8587-0_8. ISBN 978-90-481-8586-3.
58. Трипати-Ланг, Алка (24.02.2022). «Плавание по Тихому океану с помощью ветра, волн и звезд». Эос . Получено 06.12.2023 .
59. «История». Хокулеа . Проверено 6 декабря 2023 г.
60. Te Ahukaramū Charles Royal (12 июня 2006 г.). «Тангароа – море – Важность моря». Te Ara – Энциклопедия Новой Зеландии .
61. [email protected] (2021-11-10). «Истории коренных исследователей океана, связанные с климатическим кризисом». www.waikato.ac.nz . Получено 2023-12-06 .
62. «Знания коренных народов «дают нам гораздо более богатую картину»: вопросы и ответы с исследователем маори Оушеном Мерсье». Mongabay Environmental News . 2022-02-25 . Получено 2023-11-28 .
63. "Te Tai Uka a Pia | Deep South Challenge". Deep South Challenge | Инструменты и информация об изменении климата . 2020-10-07 . Получено 2023-11-28 .
64. Смещение к полюсу основных океанических круговоротов, обнаруженное при потеплении климата. Geophysical Research Letters, 47, e2019GL085868 doi :10.1029/2019GL085868
65. Бард, Э. и Рикаби, Р. Э. (2009). Миграция субтропического фронта как модулятор ледникового климата. Nature, 460(7253), 380.
66. Ветровая эволюция северотихоокеанского субполярного круговорота во время последней дегляциации. Geophys. Res. Lett. 47, 208–212 (2020).
67. Изменение климата толкает гигантские океанические течения к полюсу Боб Бервин, 26 февраля 2020 г. insideclimatenews.org , дата обращения 5 декабря 2021 г.
68. Основные океанические течения, дрейфующие к полюсу www.loe.org , дата обращения 5 декабря 2021 г.
69. "Морской мусор в северной части Тихого океана. Краткое изложение существующей информации и выявление пробелов в данных" (PDF) . Агентство по охране окружающей среды США . 24 июля 2015 г.
70. Мазер, Крис (2014). Взаимодействие Земли, Океана и Людей: Глобальная Перспектива . CRC Press. С. 147–48. ISBN 978-1482226393.
71. Jambeck, Jenna R. ; Geyer, Roland ; Wilcox, Chris (12 февраля 2015 г.). "Plastic waste inputs from land into the ocean" (PDF) . Science . 347 (6223): 769. Bibcode :2015Sci...347..768J. doi :10.1126/science.1260352. PMID  25678662. S2CID  206562155. Архивировано из оригинала (PDF) 22 января 2019 г. . Получено 28 августа 2018 г. .
72. Кристиан Шмидт; Тобиас Краут; Стефан Вагнер (11 октября 2017 г.). «Экспорт пластикового мусора реками в море» (PDF) . Наука об окружающей среде и технологии . 51 (21): 12246–12253. Bibcode :2017EnST...5112246S. doi :10.1021/acs.est.7b02368. PMID  29019247. 10 рек с самым высоким рейтингом переносят 88–95% мирового объема отходов в море
73. Францен, Харальд (30 ноября 2017 г.). «Почти весь пластик в океане поступает всего из 10 рек». Deutsche Welle . Получено 18 декабря 2018 г. Оказывается , около 90 процентов всего пластика, который попадает в мировые океаны, смывается всего через 10 рек: Янцзы, Инд, Хуанхэ, Хай, Нил, Ганг, Чжуцзян, Амур, Нигер и Меконг (именно в таком порядке).
74. Роберт Ли Хотц (13 февраля 2015 г.). «Азия лидирует в мире по сбросу пластика в моря». Wall Street Journal . Архивировано из оригинала 23 февраля 2015 г.
75. Козар, Андрес; Эчеваррия, Фидель; Гонсалес-Гордилло, Х. Игнасио; Иригоен, Ксавьер; Убеда, Барбара; Эрнандес-Леон, Сантьяго; Пальма, Альваро Т.; Наварро, Сандра; Гарсиа-де-Ломас, Хуан; Руис, Андреа; Фернандес-де-Пуэльес, Мария Л. (15 июля 2014 г.). «Пластиковый мусор в открытом океане». Труды Национальной академии наук . 111 (28): 10239–10244. Бибкод : 2014PNAS..11110239C. doi : 10.1073/pnas.1314705111 . ISSN 0027-8424  . PMC 4104848. PMID  24982135. 

Внешние ссылки

• 5 круговоротов – понимание загрязнения морской среды пластиком
• Ветровые поверхностные течения: круговороты
• SIO 210: Введение в физическую океанографию – Глобальная циркуляция
• SIO 210: Введение в физическую океанографию – Заметки о ветровой циркуляции
• SIO 210: Введение в физическую океанографию – Лекция 6
• Физическая география – Поверхностные и подповерхностные течения океана
• Северное тихоокеанское круговоротное колебание — Технологический институт Джорджии
• Даннинг, Брайан (16 декабря 2008 г.). "Skeptoid #132: Саргассово море и мусорное пятно Тихого океана". Skeptoid .