Особенности фронтов мировых апвеллингов

Орегонский апвеллинг.

Существование хорошо выраженных фронтов в зоне Орегонского апвеллинга неоднократно отмечался в литературе, причем термические фронты на поверхности хорошо различимы на спутниковых ИК изображениях. Общий температурный контраст в период интенсивного апвеллинга может достигать здесь 6-8 С в прибрежной зоне ширенной всего 20-30 миль. Фронтальные разделы в этом районе являются ярко выраженными зонами конвергенции, что подтверждается экспериментами с поверхностными и подповерхностными поплавками. Фронты в этом районе сопровождаются интенсивными интрузиями теплых прослоек с инверсиями температуры, устойчивость которых достигается повышением солености. Значение горизонтальных градиентов температуры, достигающие вблизи поверхности океана 1-4 С/км, и солености, достигающие там же 0,7-2,0 ‰/км, являются типичными для данного района и самыми высокими в сравнении с другими областями прибрежных подъемов глубинных вод. Тот факт, что значения этих градиентов в период интенсивного апвеллинга всегда отрицательно коррелированы друг с другом, делает горизонтальные градиенты плотности на фронтах в этом районе также самыми резкими из всех известных в зонах прибрежного апвеллинга.

Наблюдаемая в районе Орегонского апвеллинга резкость фронтальных разделов обусловлена следующими факторами:

комбинация в ближайшем к поверхности пикноклине резкой солевой стратификации с противоположной по знаку термической стратификацией.

существенная приглубость берега (глубина моря 150 м достигается уже на расстояние 20 км от берега), способствующая возникновению струйных геострофических вдольфронтовых течений.

Весьма своеобразны условия формирования интрузионной тонкой структуры на фронтальных разделах Орегонского апвеллинга. Так, например, часто возникает теплая прослойка на промежуточных глубинах ниже основного пикноклина является положительно коррелированной Т, S-аномалией на фоне общей отрицательной T, S-корреляции термохолинной изменчивости. Возникновение теплых интрузий в этом районе можно объяснить опусканием «под фронт» вдоль поверхности фронтального раздела вод апвеллинга, слегка прогревшихся за время пребывания вблизи поверхности при их оттоке от берега в приповерхностном дрейфовом потоке.

Южно-Африканский (Кейптаунский) апвеллинг.

Интенсивные термические фронты Южно-Африканского апвеллинга детально описаны Бангом. Горизонтальные градиенты температуры, достигающие на этих фронтах характерных значений от 0,5 до 1.0 С/км и более (около 10 С/км) ставят этот район на один уровень с Орегонским. Наличие тонкой термохолинной структуры интрузионного характера на профилях и разрезах, делает условия в этой фронтальной зоне еще более похожими на условия вблизи Орегонского побережья. Однако в отличии от условий стратификации в верхнем слое вдоль Тихоокеанского побережья Северной Америки, вертикальные градиенты температуры и солености в этом слое вблизи Атлантического побережья Южной Африки имеют один и тот же знак. Это определяет существенную положительную корреляцию горизонтальных изменений температуры в зоне Южно Африканского апвеллинга. К тому же воды течения Мыса Игольного, подходящие к этому району с юга, имеют значения кА температуры, так и солености, в отличии от распресненных речным стоком вод, текущих с севера вдоль всего Тихоокеанского побережья Северной Америки. Именно эти два обстоятельства и делают горизонтальные градиенты плотности на фронтах Южно-Африканского апвеллинга менее резкими, чем на фронтах Оригонского апвеллинга, несмотря на больший общий перепад температуры вблизи Кейптауна, достигающий 8-10С в прибрежной зоне шириной всего лишь 10-20 миль. С другой стороны, положительная T, S-корреляция не мешает горизонтальным градиентам температуры на фронтах быть здесь столь же резкими, как и в районе Орегонского апвеллинга.

Общая положительная T, S-корреляция термохолинной изменчивости в рассматриваемом районе существенно облегчает формирование на фронтальных разделах термохалинных интрузий с инверсиями температуры за счет доступной энергии «термоклинности». По-видимому, в данном случае для их формирования не нужны те несколько специальные условия (прогрев с поверхности), которые требуются для формирования теплых интрузионных прослоек у побережий Орегона и Калифорнии.

Еще одной любопытной особенностью Южно-Африканского апвеллинга является дополнительная зона дивергенции и подъема глубинных вод, располагающаяся на 30-35 миль мористее прибрежной зоны, т.е. на расстоянии 50-60 миль от берега. Глубины океана в этом месте достигают 1000 м, так что возникновение этой зоны едва ли можно связать с рельефом дна. Эту дивергенцию так же трудно связать с экмановским оттоком от берега в приповерхностном слое. Расстояния между дивергенцией и прибрежным фронтальным разделом слишком велико. Банг предполагает, что эта зона и прилегающие к ней со стороны открытого океана фронтальные разделы и струйные течения связаны с крупномасштабной общей циркуляцией.