Введение
Глубокая водная масса, образовавшаяся в Северной Атлантике
Северная Атлантическая Глубокая Вода (NADW) — это глубокая водная масса, формирующаяся в Северной Атлантике. Термохалинная циркуляция (правильнее описываемая как меридиональная опрокидывающая циркуляция) мирового океана включает в себя поток теплых поверхностных вод из южного полушария в Северную Атлантику. Вода, движущаяся на север, изменяется за счет испарения и смешивания с другими водными массами, что приводит к увеличению солености. Когда эта вода достигает Северной Атлантики, она охлаждается и опускается вниз посредством конвекции из-за снижения температуры и повышения солености, что приводит к увеличению плотности. NADW является выходом этого толстого глубокого слоя, который можно идентифицировать по его высокой солености, высокому содержанию кислорода, минимальному содержанию питательных веществ, высокому соотношению 14C/12C и содержанию хлорфторуглеродов (ХФУ). ХФУ — это антропогенные вещества, попадающие на поверхность океана в результате газообмена с атмосферой. Этот уникальный состав позволяет проследить ее путь по мере смешивания с циркумполярной глубокой водой (CDW), которая, в свою очередь, заполняет глубокие слои Индийского океана и часть Южной части Тихого океана. NADW и ее формирование имеют решающее значение для Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC), которая отвечает за перенос больших объемов воды, тепла, соли, углерода, питательных веществ и других веществ из тропической Атлантики в Атлантику средних и высоких широт. В модели конвейерной ленты термохалинной циркуляции мирового океана опускание NADW тянет за собой воды Североатлантического течения на север. Однако это, вероятно, является чрезмерным упрощением реальной взаимосвязи между формированием NADW и силой Гольфстрима/Североатлантического течения. Температура NADW составляет 2–4 °C при солености 34,9–35,0 psu, обнаруживаемой на глубине от 1500 до 4000 м.
Формирование и источники
NADW – это комплекс нескольких водных масс, формирующихся в результате глубокой конвекции и перелива плотной воды через Гренландско-Исландско-Шотландский хребет. Верхние слои образуются в результате глубокой открытой конвекции океана зимой. Лабрадорская морская вода (LSW), формирующаяся в Лабрадорском море, может достигать глубин 2000 м по мере опускания плотной воды. Производство классической лабрадорской морской воды (CLSW) зависит от предварительной подготовки воды в Лабрадорском море в предыдущем году и силы Североатлантического колебания (NAO). Формирование обеих этих вод включает преобразование теплых, соленых, движущихся на север поверхностных вод в холодные, плотные, глубокие воды за Гренландско-Исландско-Шотландским хребтом. Водный поток из Североатлантического течения поступает в Северный Ледовитый океан через Норвежское течение, которое разделяется на Фрамский пролив и Баренцевоморскую ветвь. Вода из Фрамского пролива циркулирует, достигает плотности DSOW, опускается и течет в сторону пролива Дания. Вода, поступающая в Баренцево море, питает ISOW. ISOW поступает в восточную часть Северной Атлантики через Исландско-Шотландский хребет через канал Фарерского банка на глубине 850 м, при этом часть воды перетекает над более мелким Исландско-Фарерским поднятием. ISOW имеет низкие концентрации ХФУ, и по этим концентрациям было оценено, что ISOW находится за хребтом в течение 45 лет. Зимнее охлаждение и конвекция позволяют AIW опускаться и скапливаться за Датским проливом. Верхний AIW содержит большое количество антропогенных трассеров из-за воздействия атмосферы. Тритиевая и ХФУ-сигнатура AIW наблюдается в DSOW у основания континентального склона Гренландии. Это также показало, что DSOW, протекающая на 450 км к югу, не старше двух лет. ULSW является основным источником верхнего NADW. ULSW перемещается на юг из Лабрадорского моря в небольших вихрях, которые смешиваются с DWBC. Максимум концентрации ХФУ, связанный с ULSW, был обнаружен вдоль 24° с.ш. в DWBC на глубине 1500 м.
Изменчивость
Считается, что образование Североатлантических глубоких вод в прошлом неоднократно резко сокращалось (например, во время юного дриаса или событий Хенриха), и что это могло быть связано с ослаблением Гольфстрима и Североатлантического дрейфа, что, в свою очередь, приводило к похолоданию климата северо-западной Европы. Выражается опасение, что глобальное потепление может спровоцировать повторение подобной ситуации. Также выдвигается гипотеза о том, что во время последнего ледникового максимума Североатлантические глубокие воды (NADW) были заменены аналогичной водной массой, занимавшей меньшую глубину, известной как ледниковая североатлантическая промежуточная вода.