Поток Антарктической донной воды в канале Вима. Обзор

Дается обзор наших многолетних исследований потока донных вод в канале Вима в Южной Атлантике. Канал Вима является главным путем распространения Антарктической донной воды из Аргентинской котловины в Бразильскую котловину и далее на север. Канал характеризуется высокими скоростями распространения донного потока. В потоке наблюдаются высокие скорости течений до 60 см/с, хотя обычно скорости находятся в пределах 25—40 см/с. Перенос Антарктической донной воды через канал Вима меняется в пределах от 1.6 до 4.0 (±0.2) Св. За счет придонного экмановского трения ядро холодной и менее соленой воды (θ = −0.120°C) обычно прижато к восточному склону канала. Мы использовали численную модель Института вычислительной математики РАН для моделирования потока донных вод в канале Вима. Это σ-модель на основе полной системы уравнений гидродинамики с приближениями гидростатики и Буссинеска. которая лучше моделирует придонные потоки чем z-модели. Численное моделирование подтверждает измерения в океане и показывает пространственную структуру поля скорости в канале.

1. Wüst G. Schichtung und Zirkulation des Atlantischen Ozeans, Das Bodenwasser und die Stratosphäre / A. Defant (Ed.) // Wissenschaftliche Ergebnisse, Deutsche Atlantische Expedition auf dem Forschungs - und Vermessungsschiff „Meteor“ 1925—1927, 6(1)., Berlin: Walter de Gruyter & Co, 1936. 411 p.

2. Whitworth T., Nowlin W. D., Pillsbury R. D., Moore M. I., Weiss R. F. Observations of the Antarctic Circumpolar Current and Deep Boundary Current in the Southwest Atlantic // J. Geophys. Res. 1991. 96 (15). 105—118.

3. Hogg N., Siedler G., Zenk W. Circulation and variability at the Southern Boundary of the Brazil Basin // J. Phys. Oceanogr. 1999. 29. 145—157.

4. Zenk W., Speer K. G., Hogg N. G. Bathymetry at the Vema Sill // Deep-Sea Res. 40. 1925—1933 (1993).

5. Jungclaus J., Vanicek M. Frictionally modified flow in a deep ocean channel: Application to the Vema Channel // J. Geophys. Res. 1999. 104, (C9). 21123—21136.

6. Morozov E. G., Demidov A. N., Tarakanov R. Yu. Transport of Antarctic waters in the deep channels of the Atlantic Ocean // Doklady Earth Sciences. 2008. 423 (8), 1286—1289.

7. Morozov E., Demidov A., Tarakanov R., Zenk W. Abyssal Channels in the Atlantic Ocean: Water Structure and Flows. Springer, 2010.

8. Visbeck M. Deep velocity profiling using Lowered Acoustic Doppler Current Profiler: bottom track and inverse solution // J. Atmosph. Oceanic Technol. 2002. 19: 794—807.

9. McDonagh E. L., Arhan M., Heywood K. J. On the circulation of bottom water in the region of the Vema Channel // Deep-Sea Res. 2002. 49. 1119—1139.

10. Zenk W., Hogg N. G. Warming trend in Antarctic Bottom Water flowing into the Brazil Basin // Deep-Sea Res. 1996. 43 (9). 1461—1473.

11. Hogg N. G., Zenk W. Long-period changes in the bottom water flowing through Vema Channel // J. Geophys. Res. 1997. 102 (C7). 15639—15646.

12. Smythe-Wright D., Boswell S. Abyssal circulation in the Argentine Basin // J. Geophys. Res. 1998. Vol. 103 (C8). P. 15845—15851.

13. Fahrbach E., Hoppema M., Rohardt G., Schroder M., Wisotzki A. Decadal-scale variations of water mass properties in the deep Weddell Sea // Ocean Dyn. 2004. Vol. 54. P. 77—91; doi: 10.1007/s10236-003-0082-3

14. Дианский Н. А. Моделирование циркуляции океана и исследование его реакции на короткопериодные и долгопериодные атмосферные воздействия. М.: Физматлит, 2013. 272 с.

15. Frey D. I., Fomin V. V., Diansky N. A., Morozov E. G., Neiman V. G. New model and field data on estimates of Antarctic Bottom Water flow through the deep Vema Channel // Doklady Earth Sciences. 2017. 474 (1). P. 561—564.

16. Locarnini R. A., Mishonov A. V., Antonov J. I. et al. World Ocean Atlas 2009. Vol. 1. Temperature / S. Levitus, Ed.; NOAA Atlas NESDIS 68, U.S. Government Printing Office. Washington, D.C., 2010. 184 p.