Antarktischer Circumpolar Strom

Antarctic Circumpolar Current (ACC) ist ein Ozeanstrom, der im Uhrzeigersinn aus dem Westen nach Osten um die Antarktis fließt. Ein alternativer Name für den ACC ist der Westwind-Antrieb. Der ACC ist die dominierende Umlauf-Eigenschaft des Südlichen Ozeans und, an etwa 125 Sverdrups, dem größten Ozeanstrom. Es behält warmes Ozeanwasser weg von der Antarktis, diesem Kontinent ermöglichend, seine riesige Eiskappe aufrechtzuerhalten.

Vereinigt mit dem Circumpolar Strom ist die Antarktische Konvergenz, wo das kalte Antarktische Wasser das wärmere Wasser der Subantarktis entspricht, eine Zone von upwelling Nährstoffen schaffend. Diese hohen Nahrungsniveaus von phytoplankton mit verbundenem copepods und krill und Endergebnis foodchains, Fisch, Walfische, Siegel, Pinguine, Albatrosse und einen Reichtum anderer Arten unterstützend.

Der ACC ist Matrosen seit Jahrhunderten bekannt gewesen; es beschleunigt außerordentlich irgendwelche Reisen aus dem Westen nach Osten, aber macht Schifffahrt äußerst schwierig aus dem Osten nach Westen; obwohl das größtenteils wegen der vorherrschenden Westwinde ist. Die Verhältnisse, die der Meuterei auf der Reichlichen Gabe und der Geschichte von Jack London vorangehen, "Machen Westing" scharf hat die Schwierigkeit illustriert, die es für Seemänner verursacht hat, die zum runden Kap-Horn auf dem Klipper-Schiff-Weg zwischen New York und Kalifornien suchen. Der Klipper-Weg, der der schnellste segelnde Weg um die Welt ist, folgt dem ACC ungefähr drei Kontinentalkaps - Kap der guten Hoffnung (Afrika), Südostkap (Australien) und Kap-Horn (Südamerika).

Der Strom schafft zwei Antarktische gyres.

Struktur

Der ACC verbindet den Atlantik, die Pazifischen und Waschschüsseln von Indischen Ozean, und dient als ein Hauptpfad des Austausches zwischen diesen Waschschüsseln. Der Strom wird durch landform und Bathymetric-Eigenschaften stark beschränkt. Um es zu verfolgen, willkürlich an Südamerika anfangend, fließt es durch den Enterich-Durchgang zwischen Südamerika und der Antarktischen Halbinsel und wird dann durch den Scotia-Kreisbogen nach Osten mit einem seichten warmen Zweig gespalten, der nach Norden im Falkland Strom und einem tieferen Zweig fließt, der den Kreisbogen mehr nach Osten vor auch dem Zuwenden dem Norden durchführt. Den Indischen Ozean durchführend, wird der Strom durch das Kerguelen Plateau im Indischen Ozean und dann Bewegen nordwärts wieder gespalten. Ablenkung wird auch gesehen, weil sie die Mitte Ozeankamm im Südöstlichen Pazifik überträgt.

Der Strom wird durch mehrere Vorderseiten begleitet. Die nördliche Grenze des ACC wird durch die Subtropische Vorderseite definiert. Das kennzeichnet die Grenze zwischen warmem, salzigem subtropischem Wasser (allgemein mit einem Salzgehalt von größeren als 34.9 Teile pro Tausend) und frischerem, kühlerem Wasser unter dem Pol. Das Bewegen südwärts wir finden die Subantarktische Vorderseite, entlang der viel vom ACC-Transport getragen wird, der als die Breite definiert wird, an der ein unterirdisches Salzgehalt-Minimum oder eine dicke Schicht von ungeschichtetem Subantarktischem Weise-Wasser zuerst erscheinen. Noch liegt weiterer Süden die Polare Vorderseite, die durch einen Übergang zu sehr kaltem, relativ frischem, Antarktischem Oberflächenwasser an der Oberfläche gekennzeichnet wird. Weiterer Süden ist noch die Südliche Grenzvorderseite, die als der Punkt wo sehr dichtes abgrundtiefes Wasser upwell zu innerhalb von einigen hundert Metern der Oberfläche bestimmt wird. Der Hauptteil des Transports wird in den mittleren zwei Vorderseiten getragen. Wie man schätzt, ist der Gesamttransport des ACC am Enterich-Durchgang ungefähr 135 Sverdrups (135,000,000 M ³/s), oder ungefähr 135mal der Transport aller verbundenen Flüsse in der Welt. Es gibt eine relativ kleine Hinzufügung des Flusses im Indischen Ozean mit dem Transport südlich von Tasmanien, das ungefähr 147 Sv erreicht, an dem Punkt der Strom wahrscheinlich auf dem Planeten am größten ist.

Dynamik

Der Circumpolar Strom wird durch die starken Westwinde gesteuert, die in den Breiten des Südlichen Ozeans gefunden werden.

In Breiten, wo es Kontinente gibt, können Winde, die auf leichtem Oberflächenwasser blasen, einfach leichtes Wasser gegen diese Kontinente anhäufen. Aber im Südlichen Ozean kann der dem Oberflächenwasser gegebene Schwung nicht auf diese Weise ausgeglichen werden. Verschiedene Theorien des Circumpolar Stroms erwägen den Schwung, der durch die Winde unterschiedlich gegeben ist. Der zunehmende östliche durch die Winde gegebene Schwung veranlasst Wasserpakete, nach außen von der Achse der Folge der Erde (mit anderen Worten, nordwärts) infolge der Kraft von Coriolis zu treiben. Dieser nördliche Transport wird durch einen nach Süden gerichteten, Druck-gesteuerten Fluss unter den Tiefen der Hauptkamm-Systeme erwogen. Einige Theorien verbinden diese Flüsse direkt, andeutend, dass es bedeutenden upwelling von dichtem tiefem Wasser innerhalb des Südlichen Ozeans, der Transformation dieses Wassers in leichtes Oberflächenwasser und einer Transformation von Wasser in der entgegengesetzten Richtung nach Norden gibt. Solche Theorien verbinden den Umfang des Circumpolar Stroms mit dem globalen thermohaline Umlauf, besonders die Eigenschaften des Nordatlantiks.

Wechselweise können Ozeanwirbel, die ozeanische Entsprechung von atmosphärischen Stürmen oder die groß angelegten Windungen des Circumpolar Stroms Schwung abwärts in der Wassersäule direkt transportieren. Das ist, weil solche Luftströme ein Netz erzeugen können, südwärts fließen in den Trögen, und ein Netz fließen nordwärts über die Kämme, ohne jede Transformation der Dichte zu verlangen. In der Praxis werden sowohl der thermohaline als auch die Mechanismen des Wirbels/Windung wahrscheinlich wichtig sein.

Der Strom fließt an einer Rate von ungefähr vier km pro Stunde. Neue Studien haben angezeigt, dass sich der Antarktische Circumpolar Strom mit der Zeit ändert. Beweise davon sind die Antarktische Circumpolar Welle, eine periodische Schwingung, die das Klima von viel von der südlichen Halbkugel betrifft. Es gibt auch die Antarktische Schwingung, die mit Änderungen in der Position und Kraft von Antarktischen Winden verbunden ist. Wie man Hypothese aufgestellt hat, sind Tendenzen in der Antarktischen Schwingung für eine Zunahme im Transport des Circumpolar Stroms im Laufe der letzten zwei Jahrzehnte verantwortlich gewesen.

Bildung

Veröffentlichte Schätzungen des Anfalls des Antarktischen Circumpolar Stroms ändern sich, aber, wie man allgemein betrachtet, hat es an der Eocene/Oligocene Grenze angefangen. Die Isolierung der Antarktis und Bildung des ACC sind mit den Öffnungen der tasmanischen Fahrt und des Enterich-Durchgangs vorgekommen. Die tasmanische Fahrt trennt die Östliche Antarktis und Australien und wird berichtet, zum Wasserumlauf 33.5 Ma geöffnet zu haben. Das Timing der Öffnung des Enterich-Durchgangs, zwischen Südamerika und der Antarktischen Halbinsel, wird mehr diskutiert; tektonisch und Bodensatz-Beweise zeigen, dass es schon in pre 34 Ma offen gewesen sein könnte, sind Schätzungen der Öffnung des Enterich-Durchgangs zwischen 20 und 40 Ma. Die Isolierung der Antarktis durch den Strom wird von vielen Forschern mit dem Verursachen der Vereisung der Antarktis und globalen Abkühlen im Eozänzeitalter kreditiert. Ozeanische Modelle haben gezeigt, dass die Öffnung dieser zwei Durchgänge polare Hitzekonvergenz beschränkt hat und ein Abkühlen von Seeoberflächentemperaturen durch mehrere Grade verursacht hat; andere Modelle haben gezeigt, dass CO Niveaus auch eine bedeutende Rolle in der Vereisung der Antarktis gespielt

haben

Phytoplankton

Antarktische Seeeiszyklen jahreszeitlich im Februar-März ist der Betrag des Seeeises am niedrigsten, und im August-September ist das Seeeis an seinem größten Ausmaß. Eisniveaus sind durch den Satelliten seit 1973 kontrolliert worden. Upwelling von tiefem Wasser unter dem Seeeis bringt wesentliche Beträge von Nährstoffen. Da das Eis schmilzt, stellt das schmelzen Wasser Stabilität zur Verfügung, und die kritische Tiefe ist ganz unter der sich vermischenden Tiefe, die eine positive primäre Nettoproduktion berücksichtigt. Da das Seeeis zurücktritt, beherrschen epontic Algen die erste Phase der Blüte, und eine starke Blüte herrscht durch Kieselalgen vor folgt das Eis schmelzen Süden.

Eine andere Phytoplankton-Blüte kommt mehr nach Norden in der Nähe von der antarktischen Konvergenz vor, hier sind Nährstoffe vom thermohaline Umlauf da. Blüten von Phytoplankton werden durch Kieselalgen beherrscht und durch copepods im offenen Ozean, und durch den am Kontinent näheren krill gestreift. Kieselalge-Produktion geht im Laufe des Sommers weiter, und Bevölkerungen von krill werden gestützt, große Anzahl von Walen, cephalopods, Siegeln, Vögeln und Fisch zum Gebiet bringend.

Wie man

glaubt, werden Blüten von Phytoplankton durch das Ausstrahlen im südlichen (südliche Halbkugel) Frühling, und durch biologisch verfügbares Eisen im Sommer beschränkt. Viel von der Biologie im Gebiet kommt entlang den Hauptvorderseiten des Stroms, des Subtropischen, SubAntarctic und der Antarktischen Polaren Vorderseiten vor, das sind mit gut definierten Temperaturänderungen vereinigte Gebiete. Größe und Vertrieb von phytoplankton sind auch mit Vorderseiten verbunden. Microphytoplankton (> 20μm) werden an Vorderseiten und auf See Eisgrenzen, während nanophytoplankton gefunden (

Studien von phytoplankton Lagern im südlichen Meer haben gezeigt, dass der Antarktische Circumpolar Strom durch Kieselalgen beherrscht wird, während das Weddell Meer reichlichen coccolithophorids und silicoflagellates hat. Überblicke über den KURZWELLIGEN Indischen Ozean haben phytoplankton Gruppenschwankung gezeigt, die auf ihrer Position hinsichtlich der Polaren Vorderseite mit Kieselalgen gestützt ist, die südlich von der Vorderseite und dinoflagellates vorherrschen, und geißelt in höheren Bevölkerungen nördlich von der Vorderseite

Etwas Forschung ist auf Antarktischem phytoplankton als ein Kohlenstoff-Becken getan worden. Gebiete von offenem vom Eis verlassenem Wasser schmelzen sind gute Gebiete für Phytoplankton-Blüten. Der phytoplankton nimmt Kohlenstoff von der Atmosphäre während der Fotosynthese. Da die Blüten sterben und sinken, kann der Kohlenstoff in Bodensätzen seit Tausenden von Jahren versorgt werden. Wie man schätzt, entfernt dieses natürliche Kohlenstoff-Becken 3.5 Millionen Tonnen vom Ozean jedes Jahr. 3.5 Millionen Tonnen Kohlenstoff, der vom Ozean und der Atmosphäre genommen ist, sind zu 12.8 Millionen Tonnen des Kohlendioxyds gleichwertig.

Studien

Eine Entdeckungsreise im Mai 2008 durch 19 Wissenschaftler hat die Geologie und Biologie von acht Macquarie Kamm-Seegestellen, sowie den Antarktischen Circumpolar Strom studiert, um die Effekten der Klimaveränderung des südlichen Ozeans zu untersuchen. Der circumpolar Strom verschmilzt das Wasser des Atlantiks, des Inders und der Pazifischen Ozeane und trägt bis zu 150mal das Volumen von Wasser, das in allen Flüssen in der Welt fließt. Nach dem Studieren des circumpolar Stroms ist es klar, dass es stark regionales und globales Klima sowie Unterwasserartenvielfalt beeinflusst.

Siehe auch

  • Zusammenfluss des Brasiliens-Malvinas

Außenverbindungen


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