Πλήρες βάθος χαρακτηριστικών ρεύματος γύρω από τον παγκόσμιο ωκεανό

Εικόνα 1: Teledyne RDI ADCP προσαρτημένο σε ένα υδρογραφικό πακέτο πριν από τη μείωση σε μεγάλα βάθη. Πίστωση: J. Lemus (U. Χαβάη). https://goo.gl/VfvYn1

Τρεις δεκαετίες υψηλής πίεσης για μειωμένες ADCPs

Εισαγωγή
Από τις απροσδόκητες κινήσεις των πρώτων πλωτών οχημάτων, οι ωκεανογράφοι εργάστηκαν για να σηκώσουν το πέπλο σε βαθιά ρεύματα. Οι μετρήσεις συνεχούς ρεύματος έχουν έρθει σε διάφορες μορφές. Οι πλωτήρες που εκτοξεύουν ουδέτερα και οι απόγονοι των προφίλ τους αποκάλυψαν βαθιές διαδρομές. Οι τρέχοντες μετρητές στις αγκυροβόλια έδειξαν αλλαγές στο χρόνο. Οι ελεύθεροι ανιχνευτές επέτρεψαν την προβολή ενός προφίλ - τις μετρήσεις που απέκλεισαν την απόσταση από το βάθος του νερού. Και τα μειωμένα ADCPs (LADCP) έχουν παράσχει καλά επιλυμένα, πλήρους βάθους τρέχοντα προφίλ από τις αρχές της δεκαετίας του 1990.

Τα βαθιά ρεύματα αποθηκεύουν, μεταφέρουν και αναδιανέμουν σημαντικές ιδιότητες για ζωή μέσα και έξω από τη θάλασσα. Για παράδειγμα, το οξυγόνο και τα επίπεδα θρεπτικών ουσιών είναι ζωτικής σημασίας όταν τα βαθιά νερά ανοίγουν για να τροφοδοτήσουν την τροφική αλυσίδα του ωκεανού. Μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του '70, τα βαθιά ρεύματα ανταγωνίζονται τη σκοτεινή πλευρά του φεγγαριού για μυστήριο. Υποστηριζόμενο από τα ευρήματα από βελτιωμένες παρατηρήσεις, υπάρχει έντονο ενδιαφέρον για το πόσο βαθιά ρεύματα συμμετέχουν στο παγκόσμιο κλιματικό σύστημα. Ιδιαίτερα σημαντική είναι η μεταβαλλόμενη θερμότητα και η περιεκτικότητα σε CO2 του βαθιού ωκεανού.

Εφαρμόζονται μέθοδοι για την παρατήρηση της βαθιάς θάλασσας κάτω από την ανώτερη εποχιακή στρώση. Για τη μέτρηση των βαθιών ρευμάτων, οι επιστήμονες σε όλο τον κόσμο προσδίδουν συμπαγή ADCP σε υδρογραφικά πακέτα. Αυτές οι συσκευασίες χαμηλώνουν συνήθως στο θαλάσσιο βυθό για να συλλέγουν δείγματα νερού και να μετρήσουν τις ιδιότητες νερού.

Στην παρούσα έκθεση εξετάζουμε διάφορα ευρήματα από την εργασία LADCP γύρω από τον παγκόσμιο ωκεανό. Οι μετρήσεις LADCP εξετάστηκαν αρχικά σε βαθιά ρεύματα στις ισημερινές περιοχές και σε τροπικούς και υποτροπικούς ωκεανούς. Χαρακτηριστικά συμπεριλάμβαναν βαθιά ρεύματα, υπόγεια και αιχμές. Πιο πρόσφατα, οι LADCP υποστήριξαν επιστημονικές μελέτες σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη, όπως η διερεύνηση της ανατροπής των κυκλοφοριών στον υποπολικό Ν. Ατλαντικό και ο υπολογισμός της εκτεταμένης έντονης ανάμειξης στον Νότιο Ωκεανό.

Υδρογραφία
Η υδρογραφία με βάση τα πλοία μετράει τις ιδιότητες του νερού από την επιφάνεια στον πυθμένα. Τα αποτελέσματα προέρχονται από τη μείωση ενός CTD συνεχούς προφίλ και τη συλλογή διακριτών δειγμάτων νερού. Αυτά τα "υδραυλικά" χυτά είναι ασυναγώνιστα για την παρατήρηση του βαθιού ωκεανού - ειδικά κάτω από 2000 μ. Ταυτόχρονα, αυτή η μέθοδος αποκαλύπτει επίσης καυτά σημεία για την ατμοσφαιρική ανταλλαγή με τον ωκεανό.

Τα υδρογραφικά δεδομένα βλέπουν ευρείες χρήσεις. Το εύρος τους περιλαμβάνει ιδιότητες, διαδικασίες και μονοπάτια των ωκεανών. Μακροπρόθεσμα αρχεία υπάρχουν για συστατικά άνθρακα, θρεπτικά συστατικά, γλυκό νερό, θερμότητα και πολλά άλλα. Αυτά τα αρχεία αποκαλύπτουν τις ωκεανικές αλλαγές που αποδίδονται στις ατμοσφαιρικές τάσεις - την υπερθέρμανση του πλανήτη και τα αυξημένα επίπεδα CO2.

Εικ. 2: Πρόσθετα ρολόγια Teledyne RDI ADCP (χρώματος κίτρινα για υψηλή πίεση) είναι προσαρτημένα σε ένα υδρογραφικό πακέτο. Πίστωση: Τ. Wasilewski (IFM Αμβούργο). https://goo.gl/q7XGKK

Ανάλυση ταχύτητας
Τα κατακόρυφα προφίλ της ταχύτητας και της διάτμησης του ρεύματος νερού δείχνουν πώς κινείται το νερό και αναμιγνύει. Μπορούν να περιγράψουν πώς οι ιδιότητες του νερού αλλάζουν και διασκορπίζονται. Αυτές οι ιδιότητες περιλαμβάνουν τη θερμότητα και την ενέργεια, καθώς και τους οργανισμούς, τα θρεπτικά συστατικά, τις χημικές ουσίες, τα συντρίμμια και τους ρύπους.

Για να μελετήσουν τα βαθιά ρεύματα, οι επιστήμονες θέλουν τα προφίλ ταχύτητας να έχουν μακρά εμβέλεια διατηρώντας παράλληλα μια ωραία άποψη για το πώς τα ρεύματα αλλάζουν με το βάθος. Αυτός ο τύπος δεδομένων έχει αποκαλύψει πλευρές ωκεανού από εσωτερικά κύματα σε πίδακες, βροχές και υπόγεια ροή. Και οι πληροφορίες χρησιμοποιούνται ευρέως, από την επιστημονική ανακάλυψη μέχρι τις επιχειρήσεις που εργάζονται στις υπεράκτιες εξέδρες.

Πριν από τα ADCPs, ο προσδιορισμός της ταχύτητας απαιτούσε εξειδικευμένες ομάδες και εργαλεία. Η χρήση του χρόνου πλοίου και του μη ανακτήσιμου εξοπλισμού έκανε τις μετρήσεις ακριβές. Οι επιστήμονες ζήτησαν μια μέθοδο που ήταν πιο οικονομική, πιο εύκολη στη χρήση και διαθέσιμη σε ένα ευρύτερο κοινό.

Πάνω από αρκετά χρόνια, μια χούφτα εμπειρογνωμόνων προσαρμόζει ADCPs να ανταποκριθεί σε αυτή τη ζήτηση. Σχεδίασαν τη μέθοδο και την επεξεργασία LADCP (https://goo.gl/1TGXBn). Οι βασικές πληροφορίες προέρχονταν από το προσωπικό του Πανεπιστημίου της Χαβάης και του Γεωπονικού Παρατηρητηρίου Lamont Doherty στις ΗΠΑ και της IFM Kiel στη Γερμανία.

Μειωμένη μέθοδος ADCP
Μέτρα βαθιάς κατατομής του ρεύματος κάτω από την ακουστική κλίμακα προφίλρων που έχουν τοποθετηθεί στο πλοίο. Ενώνονται σε μια χαμηλωμένη υδρογραφική συσκευασία, συμπαγή αυτοδύναμα ADCPs περνούν από τη στήλη νερού. Κατά τη διάρκεια της κατάβασης και της ανόδου, το ADCP συνεχίζει να μετρά τα τρέχοντα προφίλ με εύρη στα 100 μ. Αργότερα αυτά τα σύντομα τμήματα - με την κατακόρυφη ανάλυση τους - είναι ραμμένα μαζί για να παράγουν ένα προφίλ πλήρους βάθους.

Η προσεκτική επεξεργασία των δεδομένων LADCP ενσωματώνει διάφορες εισροές. Τα τρέχοντα προφίλ από ADCPs που τοποθετούνται σε πλοία χρησιμοποιούνται για την επικύρωση προφίλ LADCP όπου επικαλύπτονται. Διενεργούνται διορθώσεις για τη μετατόπιση του πλοίου και την μεταβαλλόμενη στάση και κινήσεις του χαμηλωμένου πακέτου. Κοντά στο κάτω μέρος του cast, οι ακουστικές ηχώ που διασκορπίζονται από τον βυθό αποκαλύπτουν την κίνηση του ADCP. Συχνά, χρησιμοποιούνται διπλά ADCPs - αναζητούν πάνω και κάτω.

Ένα βασικό πλεονέκτημα της μεθόδου LADCP είναι ότι δεν αυξάνει το κόστος χρόνου και λειτουργίας του πλοίου. το προφίλ ταχύτητας ολοκληρώνεται κατά τη διάρκεια προγραμματισμένων υδροηλεκτρικών εκτοξεύσεων. Δεν απαιτούνται εξειδικευμένοι τεχνικοί, αν και η επιτυχής λειτουργία του LADCP απαιτεί κατάρτιση και επιμέλεια. Η πυξίδα του ADCP θα πρέπει να βαθμονομείται προσεκτικά.

Εικ. 3: Τα προφίλ ADCP είναι ραμμένα για να σχηματίσουν ένα προφίλ πλήρους βάθους. Ταχύτητα (cm / s). Πίστωση: M. Visbeck (GEOMAR, 2002). https://goo.gl/kftcJ3

Αέρας αλλαγής
Η προσθήκη ADCP σε υδροτοξίνες προκάλεσε αλλαγή στη θάλασσα. Το βαθύ ρεύμα προφίλ ήταν διαθέσιμο σε μια πολύ μεγαλύτερη κοινότητα. Η συλλογή δεδομένων ήταν τακτική και ευρέως διαδεδομένη. Και οι συμπληρωματικές πληροφορίες σχετικά με τα βαθιά ρεύματα ενημέρωσαν άλλες μελέτες, όπως οι μετρήσεις ιχνηθέτη.

Τα LADCP κέρδισαν την έλξη στις υδρογραφικές κρουαζιέρες κατά τη διάρκεια του πειράματος κυκλοφορίας του ωκεανού (WOCE, 1990-2002). Μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 2000, η βελτιωμένη ποιότητα δεδομένων LADCP προήλθε από βελτιωμένες μεθόδους μέτρησης και επεξεργασίας. Και οι τελευταίες δύο δεκαετίες έχουν δει τακτική χρήση της μεθόδου LADCP γύρω από τον παγκόσμιο ωκεανό.

Εκτενείς συλλογές αυτών των πλήρους βάθους μετρήσεων είναι διαθέσιμες. Και η συσσώρευση τμημάτων LADCP από πολλές κρουαζιέρες άνοιξε την πόρτα σε στατιστικές περιγραφές. Εν ολίγοις, τα LADCP παρέχουν μια μοναδική και αναπτυσσόμενη άποψη για τη μελέτη του παγκόσμιου ωκεανού - από την κυκλοφορία μεγάλης κλίμακας έως την ανάμιξη μικρής κλίμακας.

Βαθιά υπόγεια
Ένα βασικό κίνητρο για να μάθετε περισσότερα για τα βαθιά ρεύματα είναι να ξεκαθαρίσετε την παγκόσμια κυκλοφορία των θερμοχινών. Κατά μήκος της δυτικής άκρης όλων των μεγάλων ωκεάνιων λεκανών, παρατηρήθηκαν σε βάθος στενοί, γρήγοροι υπόγειοι. Έχουν ξεχωριστές ιδιότητες νερού και αντίθετη ροή σε ισχυρά ρεύματα επιφάνειας.

Χρησιμοποιώντας LADCPs από τη νότια Αφρική, βρετανοί επιστήμονες εντόπισαν ένα άγνωστο υπόγειο ρεύμα. Ο ουσιαστικός ρεύμα Agulhas, ο οποίος δεν είναι εκπληκτικά εμφανής στα υδροηλεκτρικά δεδομένα, ρέει ίσο προς βάθος 1200 μέτρων. Βρίσκεται παράλληλα με την ηπειρωτική πλαγιά, αυτό το βαθύ ρεύμα μεταφέρει δέκα φορές τον όγκο του μεγαλύτερου ποταμού στον κόσμο. Μετέπειτα μελέτες επιβεβαίωσαν την ανακάλυψη του Undercurrent και τις απροσδόκητες ιδιότητες του νερού.

Πολλά από αυτά τα υπόγεια αγκαλιάζουν την απότομη τοπογραφία της ηπειρωτικής πλαγιάς. Σε αυτούς τους χώρους, τα προφίλ LADCP πλήρους βάθους μπορούν να είναι ιδιαίτερα πολύτιμα. Σε απότομες πλαγιές, οι εκτιμήσεις μεταφοράς για βαθιά ρεύματα που υπολογίζονται από το πεδίο πυκνότητας μπορεί να είναι χαμηλές λόγω των κενών στα δεδομένα. Τα ρεύματα LADCP παρέχουν μια λύση.

Επιπλέον, τα δεδομένα LADCP είναι διάνυσμα ταχύτητας 2-D - όχι μόνο το συστατικό διασταυρώσεων. Αυτή η διαφορά καθίσταται πιο σημαντική όταν το υδραυλικό τμήμα κόβει το πεδίο του ρεύματος σε λοξή γωνία.

Εικ. 4: Βαθύ υπόγεια ροή ισημερινού (πορτοκαλί) κατά μήκος μιας απότομης ηπειρωτικής πλαγιάς. Μονάδες: Βάθος (m), Απόσταση (deg). Credit: Hall et αϊ. (2004) https://goo.gl/4QB6xs

Βαθιά ρεύματα
Οι επιστήμονες του Ηνωμένου Βασιλείου βρήκαν επίσης σταθμούς LADCP χρήσιμους υπεράκτιους της υπόγειας ροής. Το σήμα ταχύτητας του κύριου Agulhas Current επιμένει σε μεγάλο βάθος. Οι βαθιές ροές χωρίς διάτμηση δεν είναι εμφανείς στα ρεύματα που υπολογίζονται από τα υδρογραφικά τμήματα. Ως αποτέλεσμα, η παραδοσιακή μέθοδος μπορεί να υποτιμήσει τον όγκο του νερού που μεταφέρεται από βαθιά ρεύματα. Η αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος ήταν μια κοινή έγκαιρη χρήση των δεδομένων LADCP.

Πιο βόρεια στον Ινδικό Ωκεανό, εντυπωσιακές ωκεανικές αλλαγές ακολουθούν την έναρξη του νοτιοδυτικού μουσώνος. Μια γνωστή αναστροφή ισχυρών επιφανειακών ρευμάτων εμφανίζεται στο ρεύμα της Σομαλίας. Στο βάθος βρέθηκαν στοιβάζονται πίδακες ρεύματος με αντίθετες κατευθύνσεις. Επιπλέον, ένα μεγάλο έντονο γύρο ξεκινάει από τη Σομαλία σε διάστημα ενός μηνός. Ονομάζεται το Μεγάλο Στροβιλισμό, ο γύρος φτάνει τα 500 χλμ. Πλάτος. Επιμένει για τρεις μήνες και στη συνέχεια διαλύεται τόσο γρήγορα όσο περιστρέφεται.

Ένα εντυπωσιακό χαρακτηριστικό του Great Whirl είναι η βαθιά έκταση του σε 3000 μ. Αμερικανοί επιστήμονες συνέλεξαν δεδομένα LADCP σε δύο επισκέψεις χωρισμένες κατά 3 μήνες κατά τη διάρκεια του WOCE. Το βάθος των ρευμάτων του Great Whirl αυξήθηκε από 200 μ. Στα 2500 μ. Λόγω της μεγάλης εμβέλειας αυτών των ρευμάτων, ο όγκος του νερού που κινείται στο Great Whirl ταιριάζει με τη ροή του Κόλπου του Κόλπου από το Cape Hatteras. Η βαθιά έκταση του Great Whirl είναι μια προτεινόμενη εξήγηση για τις ανατροπές στην άβυσσο κυκλοφορία παρακάτω. Αυτές παρατηρήθηκαν και με τα LADCP.

Συγχώνευση δεδομένων
Οι ωκεανογράφοι διερεύνησαν νέους τρόπους για τη συγχώνευση των πληροφοριών LADCP με τις ιδιότητες νερού που παρατηρήθηκαν κατά τη διάρκεια των υδρογονανθράκων. Τα ρεύματα ωκεανών μεταφέρουν τις ιδιότητες νερού. Για μια κλειστή περιοχή, η ανταλλαγή ιδιοτήτων νερού πρέπει να πληροί τους νόμους περί διατήρησης, όπως η μαζική διατήρηση. Μια τεχνική ανάλυσης που ονομάζεται αντίστροφη μοντελοποίηση συνδυάζει διαφορετικούς τύπους δεδομένων που υπόκεινται σε αυτούς τους νόμους.

Μακριά από τις ακτές, τα ρεύματα που αλλάζουν αργά μπορούν σε μεγάλο βαθμό να περιγραφούν από τα υδρογραφικά δεδομένα. Αλλά η ερμηνεία μπορεί να είναι αμφιλεγόμενη λόγω υποκειμενικών επιλογών για βαθιές κινήσεις. Όταν προστεθούν σε ένα αντίστροφο μοντέλο, τα δεδομένα LADCP περιορίζουν πιθανές λύσεις για τα ελλείποντα βαθιά ρεύματα.

Εικ. 5: Τα στοιχεία του LADCP δείχνουν τη βαθιά έκταση του Great Whirl, ενός μεγάλου έντονου γυμνασίου στη Σομαλία. Ενότητες: Βάθος (m), Απόσταση (deg). Πιστοποίηση: T. Chereskin (Ωκεανογραφία Scripps Inst.) Https://goo.gl/WsmhuV

Μακροπρόθεσμες ενότητες
Για δύο δεκαετίες, οι γερμανοί ερευνητές παρακολούθησαν τα όρια των ρευμάτων από τον Καναδά σε 53 ° Β. Σε όλο το διαρκές τμήμα τους που ορίζεται από 3-5 αγκυροβόλια, οι επιστήμονες επανέλαβαν 12-15 σταθμούς LADCP κατά τη διάρκεια 13 κρουαζιερών. Ως αποτέλεσμα, τα δεδομένα από 150 σταθμούς LADCP συμπλήρωσαν τα αγκυροβόλια για να περιγράψουν την ανατροπή της συνεισφοράς της θάλασσας του Λαμπραντόρ. Ισχυρά ρεύματα παρατηρήθηκαν σε διάφορα επίπεδα. Συγκεκριμένα, τα δεδομένα LADCP έδειξαν πυρήνα υψηλής ταχύτητας κοντά στο πάτωμα βαθέων υδάτων. Τα νερά της είχαν αρχίσει στις Σκανδιναβικές θάλασσες.

Τα προφίλ LADCP πλήρους βάθους είναι καλά διαχωρισμένα κατακόρυφα και μπορούν να έχουν λεπτότερη οριζόντια απόσταση από μια αγκυροβολημένη διάταξη. Η ευελιξία των θέσεων LADCP επιτρέπει τον καλύτερο ορισμό των εσωτερικών και εξωτερικών άκρων του οριακού ρεύματος. Έτσι οι επιστήμονες μπορούν να υπολογίζουν ακριβέστερες μεταφορές από αγκυροβολημένα δεδομένα. Στους 53 ° Β, το οριακό ρεύμα ήταν 120 χλμ. Πλάτος και είχε σταθερή χωρική δομή. Ο όγκος των βαθέων υδάτων που εξήχθησαν προς τα νότια ήταν 30 εκατομμύρια κυβικά μέτρα ανά δευτερόλεπτο - περίπου το ίδιο με τη μεταφορά μέσω των στενών της Φλόριντα για την προμήθεια της ροής του Κόλπου.

Εικόνα 6: Υδρογραφικό πακέτο με διπλά Teledyne RDI ADCPs (κίτρινο) σε δράση εκτός Γροιλανδίας. Πίστωση: C. Nobre (WHOI). https://goo.gl/HJLq5m

Ωκεανικά τμήματα
Μια συνεχής πολυετής διεθνής ερευνητική πρωτοβουλία με τίτλο Ανατροπή στο Υποπολικό ΝΑ Ατλαντικό Πρόγραμμα (OSNAP). Εργάζοντας σε όλο το πλάτος του Ατλαντικού σε ψηλά βόρεια γεωγραφικά πλάτη, το OSNAP περιλαμβάνει πολλούς ερευνητές με προηγούμενα προγράμματα στην περιοχή. Η κοινή τους εστίαση είναι η μεταφορά θερμότητας και γλυκών υδάτων σε ολόκληρο τον ωκεανό ως μέρος του παγκόσμιου κλιματικού συστήματος.

Μια πρόσφατη αναφορά περιγράφει δύο διασταυρώσεις ενός σύνθετου υδάτινου υδρογραφικού τμήματος που παρατηρείται το 2014 και το 2016. Τα τμήματα καλύπτουν πολλές λεκάνες που παρουσιάζουν ισχυρά οριακά ρεύματα. Τα αποτελέσματα για το πεδίο βαθιάς ταχύτητας συγχώνευσαν ρεύματα από το πεδίο πυκνότητας με μεγάλη ταχύτητα αναφοράς από τα δεδομένα LADCP.

Οι ερευνητές σημείωσαν ότι τα δεδομένα LADCP είναι ιδιαίτερα πολύτιμα σε στενά οριακά ρεύματα και υπόγεια ρεύματα. Η ακριβής μέτρηση αυτών των χαρακτηριστικών βασίζεται σε υψηλή οριζόντια ανάλυση. τείνουν να υποτιμούνται και να επιλύονται με δορυφορικές επιλογές. Στην πραγματικότητα, η έκθεση ποσοτικοποίησε αυτή την ασυμφωνία για τη συνδυασμένη μεταφορά βαθιών ρεύματος γύρω από το υποπολικό γύρο.

Εικόνα 7: Τμήμα βόρειας / νότιας ρεύματος σε ολόκληρο τον ωκεανό στο υποπολικό Ν. Ατλαντικό το 2016. Ρεύματα: Βορρά (κόκκινο), Νότο (μπλε). Μονάδες: Βάθος (m), Απόσταση (km). Πίστωση: Holliday et αϊ. (2018) https://goo.gl/3YAE8X

Εκτιμήσεις της ανάμειξης στον ωκεανό
Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν επίσης τα προφίλ LADCP για την εξέταση των εσωτερικών κυμάτων. Πιο συγκεκριμένα, θέλησαν να ποσοτικοποιήσουν τις επιπτώσεις του εσωτερικού σπασίματος κυμάτων.

Η κινητοποίηση αυτής της προσπάθειας ήταν η επιθυμία για περισσότερα στοιχεία σχετικά με την ανάμειξη στον ωκεανό. Η ανάμειξη θεωρήθηκε ότι αποτελεί σημαντικό παράγοντα για τη διατήρηση του θερμικού προφίλ του ωκεανού. Ωστόσο, οι μελέτες της ανάμειξης στον ωκεανό περιορίστηκαν σε λίγες εξειδικευμένες ομάδες και εργαλεία. Και αυτά τα αποτελέσματα δεν μπορούσαν να παραταθούν για να αντιπροσωπεύσουν τον παγκόσμιο ωκεανό.

Στα τέλη της δεκαετίας του 1990, οι επιστήμονες εξέτασαν τη διάτμηση από τα προφίλ LADCP ως εισροή σε μια στατιστική περιγραφή της ανάμειξης στον ωκεανό. Η μέθοδος μείωσε τη διάτμηση ταχύτητας με συμπληρωματικά δεδομένα από τα παράλληλα προφίλ CTD. Για τον υπολογισμό της ανάμειξης στις πιο διαδεδομένες περιοχές, η γεωγραφική κατανομή των προφίλ LADCP από το WOCE ήταν ελκυστική. Συγκεκριμένα, τα δεδομένα LADCP ήταν διαθέσιμα σε προσδοκώμενα καυτά σημεία για ανάμιξη όπου οι εμπειρογνώμονες δεν είχαν μετρήσει.

Ο Νότιος Ωκεανός ήταν πρωταρχικός στόχος. Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο LADCP, μια διεθνής ομάδα ανέφερε τα αποτελέσματα της εκτεταμένης έντονης ανάμειξης κοντά στο Drake Passage. Υψηλά ποσοστά παρατηρήθηκαν πάνω από την τραχιά τοπογραφία για χιλιάδες χιλιόμετρα. Η συνέπεια είναι ότι η ανάμιξη είναι ένας βασικός παράγοντας στην ανατροπή της κυκλοφορίας μεγάλης κλίμακας στα ψηλά νότια γεωγραφικά πλάτη.

Η χρήση των δεδομένων LADCP σε τέτοιες μελέτες ανάμειξης έχει κερδίσει έλξη - ακόμη και "εξερράγη" ανά πρόσφατο έγγραφο. Για παράδειγμα, μια ομάδα επιστημόνων πρότεινε μια εναλλακτική προσέγγιση για την ποσοτικοποίηση της ανάμιξης. Συμπεριέχονταν δεδομένα LADCP από πέντε διαφορετικά δυναμικά καθεστώτα: ισημερινά ύδατα, ανατολή του Ειρηνικού Ωκεανού, Στενό Luzon, Νότιο Ειρηνικό και Drake Passage.

Χαμηλό ADCPs: Μεγάλη Πίεση
Το προφίλ ταχύτητας παρέχει μια λεπτομερή εικόνα για το πώς αλλάζουν τα ωκεάνια ρεύματα με βάθος. Η μέθοδος ξεκίνησε με εξειδικευμένες ομάδες και εργαλεία. Τα αργότερα συμπαγή ADCPs μειώθηκαν στον πυθμένα. Πάνω από αρκετά χρόνια, μια συνεταιριστική προσπάθεια μεταξύ των εμπειρογνωμόνων σχεδίαζε και επεξεργάστηκε τη μέθοδο LADCP και την επεξεργασία.

Το μειωμένο ADCP έχει εξαπλωθεί ως μια τυποποιημένη τεχνική που χρησιμοποιείται παγκοσμίως από την ερευνητική κοινότητα των ωκεανών. Το χρησιμοποίησαν για να ανυψώσουν το πέπλο σε βαθιά ρεύματα από εσωτερικά κύματα σε αεριωθούμενα, πετρελαιοκηλίδες και υπόγεια. Και μετά από τρεις δεκαετίες συλλογής, τα προφίλ ταχύτητας πλήρους βάθους LADCP καλύπτουν τον παγκόσμιο ωκεανό. Εφαρμόζονται σε ένα ευρύ φάσμα θεμάτων: από τοπικό σε παγκόσμιο πεδίο εφαρμογής και από ημέρες έως δεκαετίες σε διάρκεια.

Δεδομένα Credits
Εικ. 3: M. Visbeck (2002) Προφίλ βαθιάς ταχύτητας με τη χρήση χαμηλωμένου ακουστικού Doppler Current Profiler: Κατώτατη διαδρομή και αντίστροφη λύση. DOI 10.1175 / 1520-0426 (2002) 019 <0794: DVPULA> 2.0.CO · 2

Εικόνα 4: Αίθουσα MM, TM Joyce, RS Pickart, WM Smethie νεώτερος, DJ Torres (2004), Ζωνική κυκλοφορία σε 52 ° W στο Βόρειο Ατλαντικό. https://doi.org/10.1029/2003JC002103

Εικ.5: LM Beal και KA Donohue (2013), The Great Whirl: Παρατηρήσεις για την εποχική ανάπτυξή του και την πολυετή μεταβλητότητα. https://doi.org/10.1029/2012JC008198

Εικόνα 7: NP Holliday, S. Bacon, SA Cunningham, SF Gary, J. Karstensen, BA King, F. Li, EL Mcdonagh (2018), Ανατροπή υποπολικού North Atlantic και Κυκλοφορία Gyre-Scale στα καλοκαίρια του 2014 και 2016 https://doi.org/10.1029/2018JC013841