Tyrėjai Pietų Kinijos jūroje atranda trijų sluoksnių kintamos rotacinės cirkuliacijos „karštuosius taškus“.

HKUST tyrėjai Pietų Kinijos jūroje atranda trijų sluoksnių kintamos rotacinės cirkuliacijos „karštuosius taškus“

Pietų Kinijos jūros geografinė padėtis ir batimetrija. Kreditas: HKUST

Honkongo mokslo ir technologijos universiteto (HKUST) Honkongo ir Makao vandenynų tyrimų centro (CORE) direktoriaus profesoriaus Gan Jianpingo vadovaujama tyrimų grupė atliko lauko stebėjimus ir skaitmeninius modeliavimus Pietų Kinijoje. jūra. (SCS) ir per skysčių dinamikos geofizinę teoriją atskleidė anksčiau nematytus trimačio vandenyno judėjimo ypatumus SCS.

kompleksas Vandenynas tiražu Sistema kontroliuoja energijos konversiją ir vandens masės transportavimą SCS, o vėliau paveikia biogeocheminiai procesai, anglies dioksido biudžetas, jūrų ekologinės aplinkos sveikata, regioninė klimato kaita ir tvarus ekonominis bei socialinis vystymasis aplinkinėse šalyse ir regionuose, kuriuose gyvena apie 22 % pasaulio gyventojų. SCS cirkuliacijos ir dinamikos tyrimai laikomi SCS supratimo pagrindu ir įkūnijimu.

Pastaraisiais dešimtmečiais visame pasaulyje vis daugiau dėmesio skiriama vandenynų cirkuliacijos tyrimams SCS. Tačiau mokslinis supratimas apie trimatį vandens judėjimą šiame regione vis dar yra labai ribotas, dviprasmiškas ir kartais net nesuprantamas. Tai lemia stebėjimų trūkumas, patikimo skaitmeninio modelio trūkumas ir ribotos žinios apie sudėtingus fizikinius procesus SCS apyvartoje.

Dar visai neseniai, remiantis stebėjimais, skaitmeniniai modeliavimaiir geofizinių skysčių dinamikos samprotavimus, tyrimų grupė, vadovaujama prof. Gano, kuris taip pat yra HKUST Vandenynų mokslų ir Matematikos katedros profesorius, patvirtino, kad besisukančios cirkuliacijos SCS yra trijų sluoksnių struktūra. srovės sukasi prieš laikrodžio rodyklę, pagal laikrodžio rodyklę ir pagal laikrodžio rodyklę atitinkamai viršutiniame, viduriniame ir apatiniame sluoksniuose.

Tyrimas taip pat parodė, kad trijų sluoksnių besisukančios cirkuliacijos susideda iš dinamiškai aktyvių „karštųjų taškų“ sustiprėjusių srovių palei stačią žemyno šlaitą, supantį gilų baseiną, o ne iš tvarkingos regiono struktūros, kaip buvo sugalvota anksčiau. Šlaitų sroves pirmiausia valdo bendras musonų, Kuroshio įsiskverbimo ir unikalios topografijos poveikis, jos nuolat koreguojamos ir reguliuojamos daugialypių vandenyno procesų.

HKUST tyrėjai Pietų Kinijos jūroje atranda trijų sluoksnių kintamos rotacinės cirkuliacijos „karštuosius taškus“

Scheminė trijų sluoksnių stūmoklinio sukimosi cirkuliacija. Kreditas: HKUST

Tyrimas, neseniai paskelbtas m gamtos komunikacijos, pirmą kartą pademonstravo trimatę SCS cirkuliacijos struktūrą ir fizinį mechanizmą bei išaiškino ankstesnį nesusipratimą dėl vandens masės judėjimo šiame regione. Remdamasi šiomis išvadomis, profesoriaus Gano komanda sukūrė „WavyOcean“ – 3D vizualizavimo ir modeliavimo sistemą, skirtą vandenyno cirkuliacijai ir biogeocheminiams procesams SCS, kuri yra patvirtinta ir ribojama tiek stebėjimais, tiek dinaminiais samprotavimais.

Prof. Gan sako, kad „dėl to, kad nepavyko užfiksuoti dinamiško „karštojo taško“ ribinėje jūroje, beveik visi pasauliniai modeliai negali tiksliai imituoti trijų sluoksnių cirkuliacijos struktūros ir susijusios fizikos Mar de Pietų Kinijoje, net ir tuo pačiu erdvė ir laikinoji rezoliucija. Todėl, palyginti su atvira jūraMūsų supratimas ir modeliavimas apie pasaulines jūrų ribines cirkuliacijas, kurias lemia daugybė veiksnių, tokių kaip jūros dugno topografija, vandens mainai tarp sąsiaurio ir daugialypiai dinaminiai procesai, yra sudėtingesnis nei tikėtasi.

“Stebėjimas yra būtinas vandenynų tyrimams. Tačiau dėl griežtų erdvės ir laiko apribojimų atliekant stebėjimus in situ labai sunku suprasti vandenyno srovių struktūrą, ypač teorinei cirkuliacijos dinamikos analizei. Skaitiniai eksperimentai arba imituojami “stebėjimai”. yra labai svarbūs vandenynų tyrimams, o vis daugiau naujų vandenynų atradimų dabar yra pagrįsti skaitmeniniais modeliais, kurie yra griežtai patvirtinti stebėjimais ir geodinamine teorija.

Kaip skaičiuojamųjų geofizinių skysčių dinamikos ekspertas, profesorius Ganas mano, kad skaitmeninis modeliavimas nėra tik įvesties-išvesties kodavimo žaidimas, o veikiau „išskirtinio“ mokslinio skaitmeninio eksperimento ir stebėjimo kūrimo procesas. Be tikrojo vandenyno modeliavimo ir prognozavimo, skaitmeninis vandenyno modeliavimas yra svarbi mokslinė priemonė, padedanti suprasti vandenyno procesus ir reiškinius bei padėti tyrinėti nežinomus dalykus.


Vandenyno bendrosios cirkuliacijos modelių tobulinimas


Daugiau informacijos:
Jianping Gan ir kt., Stokes Girratory Circulation Hotspots in a Large Marginal Sea, gamtos komunikacijos (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-29610-z

Banguotas vandenynas: ocean.ust.hk:8443/SiteMapApi/new/index.jsp

Citata: Tyrėjai Pietų Kinijos jūroje aptiko trijų sluoksnių kintamos rotacinės cirkuliacijos „karštuosius taškus“ (2022 m. birželio 17 d.) Gauta 2022 m. birželio 19 d. https://phys.org/news/2022-06- hotspots-three-layered-alternatively -rotation-circulation.html

Šis dokumentas yra saugomas autorių teisių. Išskyrus bet kokius sąžiningus sandorius privačiais studijų ar tyrimų tikslais, jokia dalis negali būti atkuriama be raštiško leidimo. Turinys pateikiamas tik informaciniais tikslais.

Leave a Reply

Your email address will not be published.