Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Суық, тығыз, Антарктиканы қоршаған Оңтүстік мұхиттан пайда болатын су массасы.
Cold, dense, water mass originating in the Southern Ocean surrounding Antarctica
Антарктика түбіне түсетін су (ААБВ) – Антарктиканы қоршаған Оңтүстік мұхиттағы су массасының бір түрі, температурасы −0,8 – 2 °C (35 °F) аралығында және абсолютті тұздылығы 34,6 – 35,0 г/кг. Мұхиттардың ең тығыз су массасы ретінде ААБВ барлық мұхит бассейндерінің 4000 м-ден төменгі тереңдікте орналасқандығы анықталды, егер олар сол деңгейде Оңтүстік мұхитқа қосылса. ААБВ әлемдік мұхиттардағы термохалиндік айналым арқылы ірі масштабты қозғалыстың төменгі тармағын құрайды. ААБВ Антарктиданың жағалауындағы жағалау полинияларында, беткі қабатта пайда болады, онда қыс мезгілінде теңіз мұзының қарқынды қалыптасуы тұздықты шығару арқылы беткі сулардың тығыздалуына әкеледі. Су массасы бетке жақын қалыптасқандықтан, атмосферамен жылу мен газдардың көп мөлшерін алмасуға жауапты. ААБВ мұхиттың терең суларына қарағанда жоғары оттегі мөлшеріне ие, бірақ ол уақыт өте келе азаяды. Бұл су континенттің шетіндегі төрт анық аймақта батып, ААБВ құрайды; бұл процесс терең мұхиттың желдетілуіне немесе терең теңіз желдеткішіне әкеледі.
The Antarctic bottom water (AABW) is a type of water mass in the Southern Ocean surrounding Antarctica with temperatures ranging from −0.8 to 2 °C (35 °F) and absolute salinities from 34.6 to 35.0 g/kg. As the densest water mass of the oceans, AABW is found to occupy the depth range below 4000 m of all ocean basins that have a connection to the Southern Ocean at that level. AABW forms the lower branch of the large scale movement in the world's oceans through thermohaline circulation. AABW forms near the surface in coastal polynyas along the coastline of Antarctica, where high rates of sea ice formation during winter leads to the densification of the surface waters through brine rejection. Since the water mass forms near the surface, it is responsible for the exchange of large quantities of heat and gases with the atmosphere. AABW has a high oxygen content relative to the rest of the oceans' deep waters, but this depletes over time. This water sinks at four distinct regions around the margins of the continent and forms the AABW; this process leads to ventilation of the deep ocean, or abyssal ventilation.
Құрылуы және айналымы
Антарктиканың түбі сулары Уэдделл және Росс теңіздерінде, Адели жағалауында және Дарнли мүйісінде полинияларда және мұздық шельфінің астындағы беткі судың салқындауынан қалыптасады. Антарктиканың түбі суларының қалыптасуына ықпал ететін маңызды фактор – Антарктика құрлығынан соққан суық жел. Желдер теңіз мұздарын жағалаудан алыстатып, полинияларды құрайды, бұл қыс мезгілінде су бетін суық атмосфераға ашып, одан әрі мұздың қалыптасуына көмектеседі. Антарктика жағалауындағы полиниялар бір маусымда Оңтүстік мұхиттың жалпы мұздық көлемінің 10%-ын құрайды, шамамен 2000 км³ теңіз мұзына тең. Беткі су мұздың қалыптасуынан тұзға қанығып, қыста суық атмосфераға ұшырағандықтан суытылады, бұл су массасының тығыздығын арттырады. Тығыздығының артуына байланысты ол Антарктика континенттік беткейінен төмен ағып түсіп, түбімен солтүстікке қарай жалғасады. Бұл ашық мұхиттағы ең тығыз су және Оңтүстік жарты шардың көп бөлігіндегі басқа төменгі және аралық сулардың негізін құрайды. Уэдделл теңізінің түбіндегі суы Антарктика түбі суларының ең тығыз құрауышы болып табылады. ААБТ-ның қалыптасуының негізгі су көзі – айналмалы полярлық терең су (CDW; тұздылығы > 35 г/кг және потенциалдық температурасы > 0°C) деп аталатын жылы шелдік су массасы. Бұл жылы су массалары жағалау полинияларымен салқындатылып, тығыз ААБТ-ны құрайды. ААБТ-ны қалыптастыратын жағалау полиниялары жылы CDW су массаларының мұздықтардың түбіне енуіне кедеріс келтіре отырып, мұздықтарды мұхиттың жылынуынан туындаған базалық еруден қорғауға көмектеседі. Амундсен теңізі сияқты, жағалау полиниясының белсенділігі тығыз судың қалыптасуына кедеріс келтіретін деңгейге дейін төмендеген аймақтарда, көршілес мұздықтар шегінуді бастады және құлаудың алдында болуы мүмкін. Дәлелдер Антарктика түбі суларының Голоцен (соңғы 10 000 жыл) кезеңінде тұрақты жағдайда болмайтынын көрсетеді; яғни, түбі суларының қалыптасу орындары Антарктика шеті бойымен он жылдықтан ғасырлық уақыт аралығында полиниялардың қалыптасу жағдайларына байланысты өзгеріп отырады. Мысалы, 2010 жылдың 12-13 ақпанында Мерц мұздығының айырылуы түбі суларын қалыптастыру ортасын күрт өзгертті, Адели жері аймағында экспортты 23%-ға дейін азайтты. Мак-Робертсон шельфі мен Адели жерінен алынған, күшті түпкі ағындардың фазаларын көрсететін қиылысқан шөгінділер қабаттарын қамтитын шөгінділердің сынамалары, соңғы бірнеше мың жыл ішінде олардың маңызды түбі суларын өндіру орындары ретінде "қосылып" және "өшірілгенін" көрсетеді.
Antarctic bottom water is created is formed in the Weddell and Ross Seas, off the Adélie Coast and by Cape Darnley from surface water cooling in polynyas and below the ice shelf. An important factor enabling the formation of Antarctic bottom water is the cold surface wind blowing off the Antarctic continent. The surface winds advect sea ice away from the coast, creating polynyas which opens up the water surface to a cold atmosphere during winter, which further helps form more sea ice. Antarctic coastal polynyas form as much as 10% of the overall Southern Ocean sea ice during a single season, amounting to about 2,000 km3 of sea ice. Surface water is enriched in salt from sea ice formation and cooled due to being exposed to a cold atmosphere during winter, which increases the density of this water mass. Due to its increased density, it forms overflows down the Antarctic continental slope and continues north along the bottom. It is the densest water in the open ocean, and underlies other bottom and intermediate waters throughout most of the southern hemisphere. The Weddell Sea Bottom Water is the densest component of the Antarctic bottom water. A major source water for the formation of AABW is the warm offshore watermass known as the Circumpolar Deep Water (CDW; salinity > 35 g/kg and potential temperature > 0oC). These warm watermasses are cooled by coastal polynyas to form the denser AABW. Coastal polynyas that form AABW help prevent the intruding warm CDW water masses from gaining access to the base of ice shelves, hence acting to protect ice shelves from enhanced basal melting due to oceanic warming. In areas like the Amundsen Sea, where coastal polynya activity has diminished to the point where dense water formation is hindered, the neighboring ice shelves have started to retreat and may be on the brink of collapse. Evidence indicates that Antarctic bottom water production through the Holocene (last 10,000 years) is not in a steady state condition; that is, bottom water production sites shift along the Antarctic margin over decade to century timescales as conditions for the existence of polynyas change. For example, the calving of the Mertz Glacier, which occurred on 12–13 February 2010, dramatically changed the environment for producing bottom water, reducing export by up to 23% in the region of Adelie Land. Evidence from sediment cores, containing layers of cross bedded sediments indicating phases of stronger bottom currents, collected on the Mac. Robertson shelf and Adélie Land suggests that they have switched "on" and "off" again as important bottom water production sites over the last several thousand years.
Атлант мұхиты
Вема каналы, Оңтүстік Атлантиканың Рио-Гранде көтерілісіндегі терең ойыс, Антарктиканың терең сулары мен Уэдделл теңізінің терең суларының солтүстікке жылжуының маңызды арнасы болып табылады. Экваторға жеткеннен кейін, солтүстікке ағып жатқан Антарктиканың терең суларының шамамен үштен бірі Гвиана бассейніне еніп, негізінен 35° батыс бойлықтағы экваторлық каналдың оңтүстік жартысы арқылы өтеді. Қалған бөлігі айналып өтеді, ал оның бір бөлігі Романш жарықшасы арқылы Шығыс Атлантикаға ағып түседі. Гвиана бассейнінде, 40° батыс бойлықтан батысқа қарай, тік беткейлі топография және күшті, шығысқа қарай ағып жатқан терең батыс шекаралық ағыны Антарктиканың терең суларының батысқа жылжуына кедергі келтіруі мүмкін: сондықтан ол Сеара көтерілісінің шығыс беткейінде солтүстікке бұрылуға мәжбүр. 44° батыс бойлықта, Сеара көтерілісінің солтүстігінде Антарктиканың терең сулары бассейнің ішкі бөлігінде батысқа қарай ағады. Антарктиканың терең суларының үлкен бөлігі Вема жарықшасы арқылы Шығыс Атлантикаға өтеді. Африканың оңтүстігінде Антарктиканың терең сулары Агульхас бассейні арқылы солтүстікке қарай, содан кейін Агульхас өткелі арқылы шығысқа қарай, Агульхас платосының оңтүстік жиегімен және Мозамбик бассейніне ағып түседі.
The Vema Channel, a deep trough in the Rio Grande Rise of the South Atlantic at , is an important conduit for Antarctic Bottom Water and Weddell Sea Bottom Water migrating north. Upon reaching the equator, about one third of the northward flowing Antarctic bottom water enters the Guiana Basin, mainly through the southern half of the Equatorial Channel at 35°W. The other part recirculates and some of it flows through the Romanche Fracture Zone into the eastern Atlantic. In the Guiana Basin, west of 40°W, the sloping topography and the strong, eastward flowing deep western boundary current might prevent the Antarctic bottom water from flowing west: thus it has to turn north at the eastern slope of the Ceará Rise. At 44°W, north of the Ceará Rise, Antarctic bottom water flows west in the interior of the basin. A large fraction of the Antarctic bottom water enters the eastern Atlantic through the Vema Fracture Zone. South of Africa, Antarctic bottom water flows northwards through the Agulhas Basin and then east through the Agulhas Passage and over the southern margins of the Agulhas Plateau and then into the Mozambique Basin.
Климаттың өзгеруі
Климаттың өзгеруі және Оңтүстік мұз қабатының еруі Антарктида терең суларының (ААБВ) пайда болуын баяулатты, және осы баяулаудың жалғасуы әбден мүмкін. ААБВ пайда болуының толық тоқтауы 2050 жылға дейін болуы мүмкін. Мұндай тоқтау мұхит ағындарына және жаһандық ауа-райы үлгілеріне елеулі әсер етеді.
Climate change and the subsequent melting of the Southern ice sheet have slowed the formation of AABW, and this slowdown is likely to continue. A complete shutdown of AABW formation is possible as soon as 2050. This shutdown would have dramatic effects on ocean circulation and global weather patterns.
ААБЖ-ны бұзу мүмкіндігі
Жылы циркумполярлық терең судың күшеюі және мұз жамылғысының базальды еруінің артуы тығыз шельф суларының қалыптасуына әсер етуі мүмкін. Соңғы жылдары мұз еруінің азаюымен AABW-нің тұздылығы қалпына келгенімен, болашақта мұз еруінің күшеюі әлі де қауіпті жағдайды тудырады. Дегенмен, кейбір зерттеулер көрсеткендей, Ведделл теңізіндегі WSBW қалыптасуы негізінен желдің әсерінен туындаған теңіз мұзының өзгеруімен байланысты, ал теңіз мұзының қалыптасуының артуы мұздықтардың еруіне тосқауыл қойып, Антарктика мұздықтарының еруінің WSBW-ге тигізетін әсерін азайтады.
Increased intrusion of warm Circumpolar Deep Water coupled with enhanced ice shelf basal melting can impact the formation of dense shelf waters. While the freshening of the AABW has corrected itself over the past few years with a decrease in ice melt, the potential for more ice melt in the future still poses a threat. Some studies indicate that WSBW formation in the Weddell Sea is dominantly driven by wind driven sea ice changes, however, and that increased sea ice formation overcompensates for the melting of ice sheets, rendering the effects of melting Antarctic glaciers on WSBW minimal.