Abstract (Povzetek):
Lagrangeva metoda, pri kateri se lokacija in intenzivnost toka določata s spremljanjem gibanja toka vzdolž njegove poti, je najstarejša metoda za merjenje oceanske cirkulacije. Stoletja so pomorščaki uporabljali zbirke podatkov o plovbi ladij za določanje lokacije in intenzivnosti površinskih tokov vzdolž glavnih pomorskih poti v svetovnem oceanu. Sredi 20. stoletja je tehnološki napredek na področju elektronske navigacije oceanografom omogočil neprekinjeno sledenje prosto plavajočim površinskim bojam po oceanih brez ledu in začetek izdelave zemljevidov površinske cirkulacije na ravni oceana in sčasoma na svetovni ravni. Približno istočasno je razvoj akustičnih metod za sledenje nevtralno plavajočim plovcem pod površjem omogočil pomembna nova odkritja v zvezi z globinsko cirkulacijo. Od takrat se za raziskovanje strukture splošne cirkulacije in njene spremenljivosti v svetovnem oceanu, zlasti pa v Atlantskem oceanu, uporabljajo Lagrangeve tehnike opazovanja in modeliranja. V tem preglednem članku so bile zbrane lagrangianske študije, ki se osredotočajo na poti zgornjega in spodnjega dela atlantske meridionalne cirkulacije (AMOC), tako opazovalne kot numerične, da ponazorijo vidike AMOC, ki so edinstveno zajeti s to tehniko. Ti vključujejo pomen horizontalnih recirkulacijskih vrtincev in notranjih (v nasprotju z mejnimi) poti, povezanost (ali njeno pomanjkanje) AMOC po zemljepisnih širinah in vlogo mezoskalnih vrtincev v nekaterih regijah kot glavnega mehanizma prenosa AMOC. Še vedno obstajajo obsežna območja globokega oceana, kjer ni neposrednih opazovanj poti AMOC.
Key Points (Ključne točke):
- Lagrangeve metode so ključne za opis tridimenzionalne strukture atlantskega meridionalnega prevračanja.
- Trajektorije tekočinski delcev razkrivajo pomanjkanje meridionalne povezanosti v plitvem in globokem delu prevračanja toka.
- Trajektorije z visoko prostorsko in časovno ločljivostjo opredeljujejo območja, kjer koherentni vrtinci prispevajo k prevračanju toka.
Plain Language Summary (Povzetek v preprostem jeziku):
Merjenje oceanskih tokov s sledenjem njihovi poti – namesto z opazovanjem na fiksni lokaciji – je najstarejša metoda raziskovanja oceanskih tokov. Stoletja so pomorščaki uporabljali zbirke podatkov o plovbi ladij, da so določili lokacijo in intenzivnost površinskih tokov vzdolž glavnih pomorskih poti v svetovnem oceanu. Sredi 20. stoletja je tehnološki napredek na področju elektronske navigacije oceanografom omogočil neprekinjeno sledenje prosto plavajočim površinskim bojam po oceanih brez ledu in začetek izdelave globalnih zemljevidov površinskih tokov. Približno istočasno je razvoj metod za sledenje plovcem pod površjem z uporabo zvoka omogočil nova pomembna odkritja o tokovih pod površjem. Od takrat se te metode uporabljajo za raziskovanje lokacije in moči tokov ter njihovega časovnega spreminjanja po vseh svetovnih oceanih, zlasti pa v Atlantskem oceanu. Računalniške simulacije oceanov se uporabljajo tudi za izračun poti virtualnih površinskih in podpovršinskih plovcev. V tem pregledu so zbrane študije, ki uporabljajo te metode sledenja toku za merjenje poti plitvih in globokih tokov v smeri sever-jug, ki sestavljajo atlantsko meridionalno obračanje (včasih imenovano tudi veliki oceanski transporter), da bi ponazorili vidike sistema transportnega traku, ki so edinstveno zajeti s to tehniko. Ti vključujejo pomen velikih recirkulacij ali “čakalnih območij”, kjer voda kroži okoli in okoli, preden se premakne na naslednji odsek transportnega traku. Te tehnike opazovanja oceanskih tokov kažejo tudi, kako nepovezani so nekateri deli trasnportnega traku in kako vrtinčasti, translacijski bazeni vode s premerom ~100 km in ne neprekinjeni tokovi pomagajo premikati vodo po poti transportnega traku. Na obsežnih območjih globokega oceana še vedno ni neposrednih opazovanj poti transportnega traku.
URL: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019JC015014