Северный тихоокеанский круговорот - North Pacific Gyre

Значительные океанические течения, участвующие в циркуляции субтропических и субполярных круговоротов в северной части Тихого океана.

Северной части Тихого океана круговорот (NPG) или северной части Тихого океана субтропического круговорота (NPSG), расположенный в северной части Тихого океана , является одним из пяти основных океанических круговоротов . Этот круговорот покрывает большую часть северной части Тихого океана . Это самая большая экосистема на Земле, расположенная между экватором и 50 ° северной широты и занимающая 20 миллионов квадратных километров. Круговорот имеет круговой узор по часовой стрелке и образован четырьмя преобладающими океанскими течениями : Северо-Тихоокеанским течением на севере, Калифорнийским течением на востоке, Северным экваториальным течением на юге и течением Куросио на западе. Это место необычайно интенсивного сбора морского мусора , созданного людьми , известное как Большое тихоокеанское мусорное пятно .

Субтропический круговорот северной части Тихого океана и гораздо меньший субполярный круговорот северной части Тихого океана составляют две основные системы круговоротов в средних широтах северной части Тихого океана. Это два-круговорот циркуляция в северной части Тихого океана обусловлена торговлей и западных ветрами . Это один из лучших примеров всех океанов Земли, где эти ветры приводят в движение двухцикловую циркуляцию. Физические характеристики, такие как слабая термохалинная циркуляция в северной части Тихого океана и тот факт, что она в основном заблокирована сушей на севере, также помогают облегчить эту циркуляцию. По мере увеличения глубины эти круговороты в северной части Тихого океана становятся все меньше и слабее, а высокое давление в центре субтропического круговорота будет перемещаться к полюсу и на запад.

Физическая океанография

Субтропическая циркуляция в северной части Тихого океана

Как и все системы субтропических круговоротов, субтропический круговорот в северной части Тихого океана является антициклоном, что означает, что циркуляция идет по часовой стрелке вокруг его высокого давления в центре из-за его расположения в северном полушарии . Эта циркуляция также связана с переносом Свердрупа к экватору и нисходящим потоком Экмана . Транспорт Экмана заставляет воду течь к центру круговорота, создавая наклонную поверхность моря и инициируя геострофический поток . Харальд Свердруп применил перенос Экмана, включая силы градиента давления, для разработки теории переноса Свердрупа.

Куросио является узким, сильным западом границы тока субтропического круговорота. Этот ток воздействует на толщу воды до самого дна. Течение Куросио течет в северном направлении, затем в конечном итоге течет дальше от западной границы, где затем принимает восточное направление в северную часть Тихого океана. Это течение, текущее на восток, затем называется протяженностью Куросио. Северной части Тихого океана Ток расположен к северу от субтропического круговорота и течет в восточном направлении. Также, известное как западный ветровой дрейф или субарктическое течение, северотихоокеанское течение также включает западное течение южной границы субполярного круговорота северной части Тихого океана. Североэкваториальный течение граничит с северной частью Тихого океана субтропического круговорота на юге и течет в западном направлении. Западное течение в рамках удлиненной тропической циклонической циркуляции также входит в состав Северного экваториального течения. Система течения Калифорнии включает восточную границу субтропического круговорота северной части Тихого океана и течет на юг вдоль побережья Калифорнии. Здесь прибрежный апвеллинг движет восточным пограничным течением и подводным течением, текущим к полюсу.

В западной части северной части Тихого океана поверхность субтропического круговорота обычно имеет «С-образную форму». Течение Куросио и расширение Куросио примерно с внешней стороны этой «С-образной формы», где оно затем поворачивает на запад в рециркуляцию, где затем течет на юг параллельно течению Куросио. Отсюда «C- образная » течет на восток, образуя Субтропическое противотечение примерно на 20–25 с.ш., затем, наконец, «C» изгибается обратно на запад, образуя Северное экваториальное течение к югу от 20 с.ш. Для субтропических круговоротов характерно иметь этот «C-образный» поверхностный поток. Субтропическое противотечение - это неглубокая область этой «С»; всего около 250 дбар под поверхностью, циркуляция представляет собой более простой замкнутый антициклонический круговорот.

Узкие фронтальные зоны с востока на запад, пересекающие Тихий океан, имеют ширину менее 100 км. Субарктическая фронтальная зона или субарктическая граница, около 42⁰ с.ш., закреплена в Северо-Тихоокеанском течении. Субарктическая фронтальная зона, немного южнее максимальной скорости западного ветра, отделяет Северо-Тихоокеанский субполярный круговорот от субтропического круговорота. В центральной и восточной частях Тихого океана примерно на 32⁰ с.ш. находится субтропическая фронтальная зона. Эта фронтальная зона, которую иногда называют зоной субтропической конвергенции, служит границей между западным течением Северного экваториального течения от Северного Тихоокеанского течения. С увеличением глубины в субтропическом круговороте северной части Тихого океана он становится меньше в западном регионе около Японии, а также теряет силу. Субтропический круговорот не существует ниже 1500 м ниже поверхности, за исключением областей течения Куросио и протяженности.

Зависимость циркуляции от глубины

Субтропический круговорот северной части Тихого океана пространственно ослабевает с увеличением глубины. Как и все системы субтропических круговоротов, субтропический круговорот в северной части Тихого океана сужается к своим наиболее мощным поверхностным потокам в северо-западном направлении между течением Куросио и расширением Куросио. Это резкая усадка с поверхности примерно на 200 м ниже. На поверхности граница, разделяющая потоки на запад и восток с юга от 20⁰N до примерно 25–30⁰N на 200 м. «C-образная форма» в западной части субтропического круговорота, включая субтропическое противотечение, обычно не существует ниже 200 м. На высоте примерно 1000-1500 м Субтропический круговорот полностью расположен в западной части северной части Тихого океана, недалеко от течения Куросио и расширения Куросио. В субтропических регионах поток слабый, где влияние субтропического круговорота минимально. Различия в стерических высотах на расстояниях в 1000 км составляют порядка 1 см, а не 10 см в пределах области субтропического круговорота северной части Тихого океана.

Мусорный участок

Большое тихоокеанское мусорное поле 2017
Карта, показывающая крупномасштабные круговые движения воды в Тихом океане.  Один круг на запад в Австралию, затем на юг и обратно в Латинскую Америку.  Дальше на север вода движется на восток в Центральную Америку, а затем присоединяется к большему движению дальше на север, которое петляет на юг, запад, север и восток между Северной Америкой и Японией.  Две меньшие петли окружают восточную и центральную часть северной части Тихого океана.
Нашивка создана в круговороте зоны субтропической конвергенции северной части Тихого океана.

Мусора патч Great Pacific (также Тихоокеанский мусорный водоворот) представляет собой мусор патч , круговорот из морских отбросах частиц, в центральной Северной части Тихого океана . Он расположен примерно от 135 ° до 155 ° западной долготы и от 35 ° до 42 ° северной широты . Пластиковый и плавающий мусор собирают из стран Азиатско- Тихоокеанского региона , включая страны Азии , Северной и Южной Америки . Круговорот разделен на две области: «Восточное мусорное пятно» между Гавайями и Калифорнией и «Западное мусорное пятно», простирающееся на восток от Японии до Гавайских островов.

Несмотря на распространенное общественное мнение о том, что участок представляет собой гигантские острова плавающего мусора, его низкая плотность (4 частицы на кубический метр) не позволяет обнаружить его с помощью спутниковых изображений или даже случайных яхтсменов или дайверов в этом районе. Это связано с тем, что пластырь представляет собой широко рассредоточенную область, состоящую в основном из взвешенных «кусочков пластика размером с ноготь или меньшего размера», часто микроскопических, частиц в верхнем слое воды, известных как микропластики . Исследователи из проекта Ocean Cleanup заявили, что патч покрывает 1,6 миллиона квадратных километров. Некоторому пластику в пластыре более 50 лет, и в него входят такие предметы (и фрагменты), как «пластиковые зажигалки, зубные щетки, бутылки с водой, ручки, детские бутылочки, сотовые телефоны, пластиковые пакеты и детские игрушки ». Маленькие волокна древесной массы, обнаруженные по всему участку, «предположительно происходят из тысяч тонн туалетной бумаги, смываемой ежедневно в океаны».

Исследования показывают, что пластырь быстро накапливается. Считается, что с 1945 года площадь участка увеличивалась «в 10 раз каждое десятилетие». По оценкам, он вдвое больше Техаса , в этом районе содержится более 3 миллионов тонн пластика. В круговороте содержится примерно шесть фунтов пластика на каждый фунт планктона . Подобный участок плавающего пластикового мусора находится в Атлантическом океане и называется Североатлантическим мусорным участком . Этот участок роста вносит другой экологический ущерб морским экосистемам и видам.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки