Odpływ Tasmana

Odpływ Tasmana to szlak wodny łączący wody z Oceanu Spokojnego i Oceanu Indyjskiego . Istnienie odpływu zostało opublikowane przez naukowców z australijskiego CSIRO 's Division of Marine and Atmospheric Research team w sierpniu 2007 roku, interpretując dane dotyczące zasolenia i temperatury zebrane w latach 1950-2002. Odpływ Tasmana jest postrzegany jako brakujące ogniwo w superwirurze półkuli południowej i ważny element cyrkulacji termohalinowej .

Cechy

Średnia prędkość prądu (oznaczona kolorami, ms-1) i wektory prędkości prądu w pobliżu Australii, zarówno przy (a) powierzchni morza, jak i (b) 1000 dbar. Wstawka ilustruje dostępną liczbę punktów danych dla każdego elementu komórki 0,5 ° × 0,5 °.

Źródłem wody Odpływu Tasmana jest Prąd Wschodnioaustralijski . Do 2007 roku przyjmowano, że wody tego nurtu przemieszczały się w kierunku południowo-wschodnim w kierunku Nowej Zelandii . Jednak ten zwrot na wschód w kierunku Nowej Zelandii nastąpił tylko blisko powierzchni, co potwierdziło użycie pływaków Argo na powierzchni morza i na głębokości 1000 dBar. Na głębokości pośredniej - około 300 do 1000 metrów - woda faktycznie skręca na południe i zachód, opływając południe Tasmanii . Ta woda, która ucieka z Prądu Wschodnioaustralijskiego i przepływa obok Tasmanii , nazywa się Odpływem Tasmana. Prąd płynie dalej na zachód, mijając Wielką Zatokę Australijską i wpływając do Oceanu Indyjskiego . W ten sposób Odpływ Tasmana łączy południowy Pacyfik z Oceanem Indyjskim . Ze względu na swoją głębokość prąd transportuje głównie wodę subantarktyczną i antarktyczną wodę pośrednią z transportem objętościowym 4,2 ± 4,3 Sv. Tutaj Sv oznacza Sverdrup , miara transportu objętościowego w oceanie. Prąd jest ograniczony do wąskiej ścieżki między Tasmanią a antarktycznym prądem okołobiegunowym , z powodu silnego antarktycznego prądu okołobiegunowego na wschód, na południe od Tasmanii .

Rola w obiegu termohalinowym

Przed odkryciem Odpływu Tasmana badania cyrkulacji termohalinowej na półkuli południowej koncentrowały się głównie na dwóch innych trasach. Jedna z nich znana jest jako droga zimna, która przechodzi przez Cieśninę Drake'a i transportuje zimną wodę z głębi oceanu wokół Antarktydy do Pacyfiku i Oceanu Indyjskiego . Druga znana jest jako ciepła trasa, która przepływa przez Indonezyjski Przepływ i transportuje ciepłą wodę do Oceanu Indyjskiego . Z Odpływu Tasmańskiego istnieje trzecia trasa cyrkulacja termohalinowa z transportem wody subantarktycznej i pośredniej wody antarktycznej z Pacyfiku do północnego Atlantyku . Ponadto Tasman Outflow działa jako druga brama dla wód Pacyfiku, aby dotrzeć do Oceanu Indyjskiego , oprócz Indonezyjskiego Przepływu .

Na równikowym Atlantyku wkład Tasman Outflow jest nawet porównywalny z wkładem pozostałych dwóch lepiej znanych tras o objętości transportu około 3 Sv. Odpływ Tasmana jest postrzegany jako trzecia trasa, ponieważ przepływ wody nie styka się z pozostałymi dwiema trasami, ponieważ pod nimi podjeżdża na głębokość. Jest zimniejsza, mniej zasolona i gęstsza niż pozostałe dwie trasy, co jest spowodowane świeżym dopływem Antarktycznej Wody Pośredniej na południowym Pacyfiku. Ciek wodny, do którego przyczynia się Odpływ Tasmana, znajduje się prawie w całości poniżej głębokości 300 metrów. Wpływy z zewnątrz pozostają ograniczone ze względu na położenie znacznie poniżej warstwy mieszanej , co powoduje niewielkie wahania zasolenia i temperatury.

Rola w superwiracie na półkuli południowej

Pozioma funkcja strumienia wyświetlająca pełny przepływ wody Tasmana z Atlantyku do Atlantyku, pokazany tutaj dla ORCA. Interwał konturu wynosi 1 Sv, wartość funkcji strumienia została ustawiona na zero na Tasmanii. Wzory ukazują poziomy widok komórki quasi-całkowitego THC.

Odpływ Tasmana był brakującym ogniwem w badaniach nad superwirem na półkuli południowej. Przypuszcza się, że ten superwirat łączy wszystkie trzy wiry basenu południowego, a mianowicie wir południowego Pacyfiku , wir Oceanu Indyjskiego i wir południowoatlantycki . Woda w tym superwiracie pochodzi ze strefy Antarktydy jako woda subantarktyczna . Porusza się w kierunku wschodnim wokół Antarktydy w ramach Antarktycznego Prądu Okołobiegunowego . W ramach tego prądu woda trybu subantarktycznego jest częściowo przekształcana w Antarktyczna woda pośrednia . Kiedy woda dociera do południowego Pacyfiku, woda jest włączana do systemu wirów południowego Pacyfiku w pobliżu Nowej Zelandii . Tutaj wir jest zaopatrywany w świeżą wodę poniżej termokliny . Przed przejściem do odpływu Tasmana woda może przepływać przez duże części basenu Pacyfiku. W końcu Prąd Wschodnioaustralijski podnosi wodę i przesuwa ją dalej na południe, gdzie okrąża południe Tasmanii na zachód i przez Odpływ Tasmana trafia do Oceanu Indyjskiego. Na wschodzie Oceanu Indyjskiego przepływ Tasmana utrzymuje się poniżej 15S i na głębokości od 300 do 1100 metrów. Po dotarciu na zachód od Oceanu Indyjskiego przepływ spotyka się z prądem Agulhas , gdzie jest częściowo zawrócony w kierunku wschodnim, a częściowo przepływa do południowego Atlantyku , zamykając krąg superwirtu.

Rola w systemie klimatycznym

Cyrkulacja termohalinowa jest ważna dla naszego systemu klimatycznego; dotyczy to również dodatku Tasmana Outflow do obiegu termohalinowego. W porównaniu z Drake Passage i Indonesian Throughflow , odpływ Tasmana wytrzymuje mniej wpływów z zewnątrz. Jego ekspozycja na powietrze, podobnie jak inne interakcje morskie, jest ograniczona, ponieważ rzadko styka się z mieszaną warstwą oceaniczną . W rezultacie jego temperatura i zasolenie pozostają w większości zachowane na całej drodze do północnego Atlantyku gdzie wychodzi na powierzchnię. Funkcjonuje zatem jako stabilny i stały dopływ świeżej wody, który mógłby przeciwdziałać zmiennemu transportowi ciepła w obiegu termohalinowym .

Wiatr wydaje się również odgrywać ważną rolę w wielkości udziału Odpływu Tasmana. Zanim woda została wstrzyknięta do subtropikalnego systemu wirowego południowego Pacyfiku, a następnie do Odpływu Tasmana, wielokrotnie okrążyła Antarktydę . Wiatr napędzający tę cyrkulację ma zatem ogromny wpływ na transport słodkiej wody do Atlantyku. Poza tym uważa się, że kontroluje stabilność i funkcjonowanie krążenia termohalinowego . Na Odpływ Tasmana bezpośrednio wpływa również wymuszanie wiatru, zwłaszcza wiatrów na Oceanie Południowym i Pacyfiku. Wiatry te mają wpływ na zasięg odpływu, ponieważ zmniejsza się on, gdy front subtropikalny przesuwa się na północ. Jednak nie znaleziono żadnych dowodów na jakąkolwiek sezonowość. Chociaż pomiary wykazują duże różnice w wielkości odpływu, od 1 Sv do ponad 25 Sv zarówno w skali subtygodniowej, jak i międzyrocznej, nie stwierdzono długoterminowych trendów w okresie od 1983 do 1997 roku.