Пролив Мона: География, течения и сейсмическая активность

Введение

Пролив, соединяющий Атлантический океан и Карибское море. Пролив Мона (lang es) — пролив, разделяющий острова Испаньола и Пуэрто-Рико. Пролив Мона соединяет Атлантический океан с Карибским морем и является важным судоходным маршрутом между Атлантическим океаном и Панамским каналом. Длина пролива Мона составляет 80 миль (130 километров). Он характеризуется переменными приливными течениями, вызванными крупными островами по обе стороны, и песчаными отмелями, простирающимися от обоих берегов.

Структура и сейсмичность

В 1918 году в районе Пассажа произошло разрушительное землетрясение и вызванное им цунами, обрушившиеся на западную часть Пуэрто-Рико. Здесь часто регистрируются небольшие землетрясения. Пассаж расположен над сейсмически активной рифтовой зоной, которая накладывается на более древнюю, частично эродированную, наклонную блочную структуру.

Физическая океанография

Проход Мона соединяет воды Атлантического океана и Карибского моря над порогом глубиной от 1312 до 1640 футов (от 400 до 500 метров). Порог простирается в направлении с северо-запада на юго-восток между Кабо Эньяньо (DR) на западе и шельфом Кабо Рохо (PR) на восточной границе прохода Мона. Вертикальный профиль среднего меридионального переноса воды с низкой частотой (периоды более 2 дней) характеризуется двухслойной структурой. Верхний слой расположен выше глубины 984 футов (300 метров), при этом верхние водные массы – Карибская поверхностная вода, Субтропическая подводная вода и вода Саргассового моря – поступают в Карибское море из Атлантического океана. Ниже этого слоя Тропическая центральная вода вытекает в Атлантический океан. Среднее значение меридионального (север-юг) переноса за исследованный год составило 1,85 ± 0,25 сverdrup (Sv) в Карибское море. Баротропический прилив (поверхностный прилив) распространяется с северо-востока на юго-запад вдоль прохода Мона. На "главную лунную полусуточную" составляющую, также известную как M2 (или M2), приходится 52,35% от общей дисперсии, наблюдаемой в океанских течениях, а полусуточные эллипсы течений, вращающиеся по часовой стрелке, приблизительно ориентированы в направлении север-юг. Полусуточные приливные течения, воздействующие на подводный хребет Эль-Пичинчо, могут вызывать генерацию внутреннего прилива с высотой волны 40 метров. Наблюдения с автономных подводных аппаратов показывают затухание волны при распространении внутреннего прилива на юг вдоль прохода Мона в сторону открытого Карибского моря. Внутренние приливы у Эль-Пичинчо могут увеличивать значения турбулентной вертикальной диффузии (или диффузии Эдди) и уменьшать число Ричардсона у основания пикноклина. Развитие неустойчивости Кельвина-Гельмгольца при разрушении внутреннего прилива может объяснить образование областей с высокой диффузией, которые генерируют вертикальный поток нитратов (NO3−) в фототическую зону и могут поддерживать локальную первичную продукцию. Более высокие значения первичной продуктивности наблюдались вблизи волнового желоба, чем в периоды максимальной солнечной радиации в полдень. Изображения со спектрометра изображений умеренного разрешения (MODIS) и фотографии с Международной космической станции (МКС) демонстрируют проявление на поверхности моря пакетов внутренних солитонов (или нелинейных внутренних волн), генерируемых у Банко Эньяньо, расположенного на северо-западной границе прохода Мона. Пакеты распространяются либо в Карибское море, либо в Атлантический океан в зависимости от направления течений, вызвавших их генерацию. Поверхностные приливы, внутренние приливы, внутренние солитоны, инерционные течения и низкочастотный перенос водных масс между Атлантическим океаном и Карибским морем делают проход Мона очень динамичной средой.

The Mona Passage connects the Atlantic Ocean waters and Caribbean Sea waters, above a sill depth of 1,312 to 1,640 feet (400 to 500 meters). The sill runs along a northwest to the southeast direction between Cabo Engaño (DR) in the west and the Cabo Rojo Shelf (PR) in the east margin of the Mona Passage. The vertical profile of the low frequency (periods longer than 2 days) mean meridional water transport is characterized by a two layer structure. The upper layer lies above a depth of 984 feet (300 meters), with the upper water masses, the Caribbean Surface Water, Subtropical Underwater and Sargasso Sea Water entering the Caribbean Sea from the Atlantic Ocean. Below this layer, the Tropical Central Water exits toward the Atlantic Ocean. The mean value for the meridional (North South) transport for a sampled year was 1.85 ± 0.25 sverdrup (Sv) into the Caribbean Sea. The barotropic tide (surface tide) propagates from northeast to southwest along Mona Passage. The "principal lunar semi diurnal" constituent, also known as the M2 (or M2) accounts for 52.35% of the total variance observed in the ocean currents and the semidiurnal current ellipses, with a clockwise rotation, are roughly aligned in a north–south direction. Semidiurnal tidal currents impinging on a submarine ridge known as El Pichincho can force the generation of an internal tide with a wave height of 131 feet (40 meters). Underwater glider observations reveal wave damping as the internal tide propagates south along the Mona Passage towards the open Caribbean Sea. Internal tides at El Pichincho can elevate the turbulent vertical diffusivity values (or Eddy diffusion), and with a reduction of the Richardson number at the base of the pycnocline. The development of Kelvin Helmholtz instability during the breaking of the internal tide can explain the formation of high diffusivity patches that generate a vertical flux of nitrate (NO3−) into the photic zone and can sustain new production locally. Higher values of primary productivity were observed near the wave trough, than those observed during periods of maximum solar irradiance at noon. Images from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) and International Space Station (ISS) photography show the sea surface manifestation of packets of internal solitons (or nonlinear internal waves) generated at Banco Engaño, located at the northwest margin of the Mona Passage. The packets propagate either into the Caribbean Sea or the Atlantic Ocean depending on the direction of the currents that forced their generation. Surface tides, internal tides, internal solitons, inertial currents and the low frequency water mass transport between the Atlantic Ocean and the Caribbean Sea make the Mona Passage a very dynamic environment.