Введение
Плоское восточное течение, встречающееся в Атлантическом, Индийском и Тихом океанах. Экваториальное противотечение – это восточное течение, движимое ветром, простирающееся вглубь Атлантического, Индийского и Тихого океанов. Чаще называемое Северным экваториальным противотечением (NECC), это течение течет с запада на восток приблизительно на 3-10° северной широты в бассейнах Атлантического, Индийского и Тихого океанов, между Северным экваториальным течением (NEC) и Южным экваториальным течением (SEC). NECC не следует путать с Экваториальным подповерхностным течением (EUC), которое течет на восток вдоль экватора на глубинах около [значение] в западной части Тихого океана, поднимаясь до [значение] в восточной части Тихого океана. В Индийском океане циркуляция в значительной степени определяется влиянием меняющихся азиатских муссонных ветров. В результате, в этом бассейне течение имеет тенденцию к сезонному изменению полушария. NECC имеет выраженный сезонный цикл в Атлантическом и Тихом океанах, достигая максимальной силы в конце бореального лета и осени и минимальной силы в конце бореальной зимы и весной. Более того, в Атлантическом океане NECC исчезает в конце зимы и начале весны. NECC представляет собой интересный случай, поскольку, хотя оно является результатом ветровой циркуляции, оно транспортирует воду против среднего западного напряжения ветра в тропиках. Этот кажущийся парадокс кратко объясняется теорией Свердрупа, которая показывает, что перенос с востока на запад определяется изменением с севера на юг в скручивании ветрового напряжения. Также известно, что Тихоокеанский NECC усиливается во время теплых фаз Южной осцилляции Эль-Ниньо (ENSO). В то время как Южное экваториальное противотечение (SECC) имеет геострофическую природу, физический механизм его возникновения менее ясен, чем у NECC; то есть, теория Свердрупа не объясняет очевидно его существование. Кроме того, сезонный цикл SECC выражен не так четко, как у NECC.
The Equatorial Counter Current is an eastward flowing, wind driven current which extends to depths of in the Atlantic, Indian, and Pacific Oceans. More often called the North Equatorial Countercurrent (NECC), this current flows west to east at about 3 10°N in the Atlantic, Indian Ocean and Pacific basins, between the North Equatorial Current (NEC) and the South Equatorial Current (SEC). The NECC is not to be confused with the Equatorial Undercurrent (EUC) that flows eastward along the equator at depths around in the western Pacific rising to in the eastern Pacific. In the Indian Ocean, circulation is dominated by the impact of the reversing Asian monsoon winds. As such, the current tends to reverse hemispheres seasonally in that basin. The NECC has a pronounced seasonal cycle in the Atlantic and Pacific, reaching maximum strength in late boreal summer and fall and minimum strength in late boreal winter and spring. Furthermore, the NECC in the Atlantic disappears in late winter and early spring. The NECC is an interesting case because while it results from wind driven circulation, it transports water against the mean westward wind stress in the tropics. This apparent paradox is concisely explained by Sverdrup theory, which shows that the east west transport is governed by the north south change in the curl of the wind stress. The Pacific NECC is also known to be stronger during warm episodes of the El Niño Southern Oscillation (ENSO). While the SECC is geostrophic in nature, the physical mechanism for its appearance is less clear than with the NECC; that is, Sverdrup theory does not obviously explain its existence. Additionally, the seasonal cycle of the SECC is not as defined as that of the NECC.
Теоретическая основа
НЭЦК является прямым ответом на меридиональные изменения параметра Кориолиса и скручивания ветрового напряжения вблизи зоны межтропической конвергенции (ЗМК). НЭЦК обязан своим существованием, в частности, тому, что ЗМК расположена не на экваторе, а на несколько градусов к северу от него. Быстрое относительное изменение параметра Кориолиса (являющегося функцией широты) вблизи экватора, в сочетании с расположением ЗМК к северу от экватора, приводит к аналогичным быстрым изменениям в поверхностном экмановском переносе океана и областям конвергенции и дивергенции в поверхностном слое океана. Рассматривая крупный бассейн Тихого океана в качестве примера, результирующая картина динамической высоты состоит из ложбины на экваторе, хребта около 5° северной широты, ложбины на 10° северной широты и, наконец, хребта ближе к 20° северной широты. Исходя из геострофии (состояния идеального баланса между полем массы и полем скорости), НЭЦК располагается между хребтами и ложбинами на 5° и 10° северной широты соответственно. Теория Свердрупа кратко и точно описывает это явление математически, определяя геострофический массовый транспорт на единицу широты (M) как интеграл по долготе меридиональной производной скручивания ветрового напряжения, уменьшенный на любой экмановский транспорт. Экмановский транспорт в течение обычно пренебрежимо мал, по крайней мере, в Тихоокеанском НЭЦК. Общий НЭЦК определяется простым интегрированием M по соответствующим широтам.
Североатлантический экваториальный контрастный поток
Атлантический НЭЦК состоит из восточного зонального переноса воды между 3° и 9° с.ш., с типичной шириной около 300 км. Атлантический НЭЦК уникален среди экваториальных течений в этом бассейне из-за выраженной сезонности. Максимальный восточный поток достигается в конце северного лета и осенью, а противотечение сменяется западным течением в конце зимы и весной. Максимальный перенос НЭЦК составляет приблизительно 40 Св (10^6 м³/с) при 38° з.д. Перенос достигает 30 Св в течение двух месяцев в году на 44° з.д., в то время как дальше к востоку, на 38° з.д., этот уровень достигается в течение пяти месяцев в году. Интенсивность НЭЦК существенно ослабевает к востоку от 38° з.д. из-за поглощения воды западным экваториальным течением к югу от 3° с.ш. Хотя изменчивость Атлантического НЭЦК в основном определяется годовым циклом (слабая в конце зимы, сильная в конце лета), также наблюдается и межгодовая изменчивость. Интенсивность Атлантического НЭЦК заметно выше в годы, следующие за Эль-Ниньо в тропической части Тихого океана, примерами чего являются 1983 и 1987 годы. Физически это означает, что изменение конвекции в Тихом океане, вызванное Эль-Ниньо, приводит к изменениям меридионального градиента скинфрикционного напряжения ветра над экваториальной Атлантикой.
Северо-Тихоокеанский экваториальный контрастный поток
Тихоокеанский НЭЦК – это крупный поверхностный ток, движущийся на восток, который переносит более 20 Св из теплого бассейна Западной части Тихого океана в более холодную восточную часть Тихого океана. В западной части Тихого океана противотечение сосредоточено около 5° с.ш., а в центральной части – около 7° с.ш. На поверхности течение располагается на южном склоне Североэкваториального желоба, области пониженного уровня моря, простирающейся с востока на запад через Тихий океан. Пониженный уровень моря является результатом всасывания Экмана, вызванного усилением пассатных ветров к северу от зоны межтропической конвергенции (МТК). В западной части бассейна НЭЦК может сливаться с Экваториальным подповерхностным течением (ЭПТ) под поверхностью. В целом, течение ослабевает при движении к востоку в бассейне, с оценочными потоками 21 Св, 14,2 Св и 12 Св в западной, центральной и восточной частях Тихого океана соответственно. Подобно Атлантическому НЭЦК, Тихоокеанский НЭЦК подвержен годичному циклу, обусловленному годичной волной Россби. В начале каждого года усиление ветров в восточной части Тихого океана создает область пониженного уровня моря. В последующие месяцы эта область распространяется на запад в виде океанической волны Россби. Её самая быстрая составляющая, около 6° с.ш., достигает западной части Тихого океана примерно в середине лета. На более высоких широтах волна распространяется медленнее. В результате, в западной части Тихого океана НЭЦК, как правило, слабее нормы зимой и весной, и сильнее нормы летом и осенью.
Колебания Тихоокеанского НЭЦК с Эль-Ниньо
Известно, что Тихоокеанский НЭЦК усиливается во время классических событий Эль-Ниньо, когда наблюдается аномальное потепление восточной и центральной части Тихого океана, достигающее пика в бореальную зиму. Клаус Виртки впервые сообщил об этой связи в начале 1970-х годов, основываясь на анализе данных измерений с приливных постов на тихоокеанских островных станциях, расположенных по обе стороны от течения. На основании этого анализа Виртки предположил, что столь необычно сильный НЭЦК в западной части Тихого океана приведет к аномальному накоплению теплой воды у побережья Центральной Америки и, таким образом, к возникновению Эль-Ниньо.