Проанализировав тысячи снимков, российские океанологи впервые составили круглогодичную карту активности вихревых процессов в мелководной части Баренцева моря. Они зафиксировали вихри с горизонтальными размерами от сотен метров до десятков километров, которые возникают при столкновении теплых атлантических и холодных арктических вод, перемешивают океан и ускоряют таяние льдов, а также влияют на погоду и навигацию в прибрежных регионах. Об этом рассказала пресс-служба Российского научного фонда.
Морские банки можно сравнить с огромными подводными плато, вершина которых часто находится очень близко к поверхности воды. Такое обширное мелководье с глубиной менее 100 метров — Шпицбергенская банка — находится между островами Медвежий и Хопен в северо-западной части Баренцева моря. Здесь сталкиваются теплые соленые воды Атлантики и холодные опресненные воды Арктики. Из-за разницы в направлении их течения, а также существования потоков воды с разной соленостью в этом регионе постоянно возникают многочисленные подводные вихри — от небольших водоворотов до гигантских круговоротов в десятки километров. Они создают опасность как для пловцов и маломерных судов, так и для подводных аппаратов и трубопроводов.
Однако до сих пор специалисты не имели полного годового цикла наблюдений за этими вихрями, так как зимой регион часто скрыт облаками, а обычные спутниковые оптические сенсоры не могут видеть поверхность воды сквозь тучи и в условиях полярной ночи.
Всего исследователи проанализировали более 3 тыс. радиолокационных изображений высокого разрешения, полученных спутниками с января по декабрь 2018 года. На каждом снимке они вручную выявляли структуру вихрей по характерным спиралевидным проявлениям и их тип — циклонический (вращение против часовой стрелки) или антициклонический (в противоположную сторону), а также диаметр, координаты центра и принадлежность к открытой воде или прикромочной ледовой зоне.
Всего за год океанологи зарегистрировали 1 758 вихрей в прикромочной зоне и 1 631 — в открытой воде. Их радиус колебался от 200 метров до 40 км, при этом в ледовой зоне они были в среднем вдвое крупнее. Больше всего оказалось круговоротов небольшого размера, с диаметром 2 - 4 км, которые называются субмезомасштабными. Вихри такого размера чаще всего упускали даже самые лучшие существующие модели динамики океана, а именно они играют ключевую роль в перемешивании воды, вертикальном переносе тепла и различных элементов.
Арктика теплеет быстрее остальных регионов планеты, и ледяной покров Баренцева моря сокращается рекордными темпами. Вихри интенсивно перемешивают воду, поднимают теплые и соленые атлантические воды к поверхности, ускоряют таяние льда и перераспределяют питательные вещества. Как показали недавние работы, именно субмезомасштабные вихри ответственны за доставку тепла из глубины в зону ледяного покрова. Поэтому точное определение их количества критически важно для прогнозов исчезновения морского льда в летний период. В дальнейшем мы планируем детально исследовать скорость вращения таких вихрей, скорость дрейфа морского льда, попадающего в них, а также интенсивность турбулентного обмена внутри таких вихрей.
Исследование впервые позволило количественно оценить вихревую активность в Баренцевом море на протяжении целого года. Авторы также получили прямое доказательство быстрой эволюции вихрей у острова Хопен, выяснив, что их количество и расположение сильно меняются под действием приливов всего за сутки.
Ранее мы рассказывали, как потепление меняет ландшафт Азии.
