Невидимые рукава Южного океана ✎

Оригинал: "New Perspectives on Frontal Variability in the Southern Ocean Using a Local Identification Scheme"
· Christopher C. Chapman
arXiv:1609.09616 · 2016-09-30 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Спутники показали, что границы между тёплой и холодной водой не сдвигаются, а раздваиваются и сливаются.

Вокруг Антарктиды течёт огромная океанская река. У неё нет берегов, но есть границы: там, где тёплая вода встречается с холодной, свойства воды резко меняются. Эти границы называют фронтами. Раньше их искали по линиям на карте высоты морской поверхности, и казалось, что фронты медленно ползут к югу. Новый анализ спутниковых данных за 21 год показывает: фронты не ползут, а раздваиваются и сливаются, как рукава реки в дельте.

Фронт — это узкая полоса, где вода резко меняет температуру и солёность. Фронты разделяют разные водные массы и влияют на то, как океан переносит тепло.

Спутники каждый день измеряют высоту морской поверхности. Если вода тёплая, уровень чуть выше; если холодная — чуть ниже. На границе получается ступенька. Новый метод ищет такие ступеньки и отмечает, где они появляются чаще всего. Оказалось, что число ступенек меняется от места к месту: после подводных гор один фронт разделяется на несколько, а на ровном дне они снова сливаются. За двадцать лет фронты не сдвинулись к югу, а лишь слегка извивались на месте.

Такой взгляд важен для понимания климата. Если границы между тёплой и холодной водой не сдвигаются, а перестраиваются, то и тепло, и углекислый газ океан переносит иначе, чем считалось. Новый метод можно использовать для других океанов, чтобы проверить, везде ли фронты ведут себя как ветвящаяся река.

Фронты Южного океана могут расщепляться на несколько ветвей, как река, разделяющаяся на рукава в дельте.

K(x) = \frac{E[(x-\bar{x})^4]}{(E[(x-\bar{x})^2])^2} - 3
Мера остроты пика распределения; для нормального распределения равен нулю, для ступенчатых сигналов отличен от нуля.
Понятия
OISST v2.1 температура поверхности моря теплосодержание океана южная осцилляция аномалия температуры поверхности моря Ниньо 4 тихоокеанская декадная осцилляция энсо океанический индекс нино морская волна тепла объём тёплой воды относительный они океаническое течение напряжение ветра эмпирическая ортогональная функция ERSST распространение экваториальных волн диаграмма ховмюллера естественная изменчивость вейвлет-преобразование