Исследования океана

Со времен плавания «Челленджера» уже было ясно, что наиболее значимые изюминки основных совокупностей океанских течений и солёности распределения и характер температуры с каждым годом не испытывают громадных трансформаций; они находятся примерно в устойчивом состоянии. Исследуя вопрос, каким методом эти микромасштабные процессы приводят к такому солёности и устойчивому состоянию температуры, мы сможем лучше осознать, как распространяются в океане питательные вещества и загрязняющие океан продукты деятельности человека.
сглаживание неоднородности и Рассеяние энергии в океане обусловлены двумя тесно связанными между собой процессами: размешиванием и перемешиванием. Не смотря на то, что в простом языке при потреблении этих двух терминов один из них довольно часто заменяют вторым, океанограф обязан проводить четкое различие между ними. Это различие было продемонстрировано сотрудником Скриппсовского университета океанографии Карлом Эккартом в опубликованной им в 1948 г. статье. Перемешивание является уменьшением отличия в следствии молекулярной диффузии на протяжении градиентов из областей с большой температурой либо концентрацией солей к областям с более низкой температурой либо концентрацией солей. Скорость перемешивания прямо зависит от величины градиента и от коэффициентов молекулярной диффузии.

Размешивание-это образование разности скоростей в следствии любого процесса, информирующего жидкости кинетическую энергию. В случае если жидкость неоднородна, к примеру, по температуре либо солености, размешивание содействует возрастанию градиентов между неоднородными весами, приводя к большему разнообразию и к более сильному перемешиванию. Так, в случае если источником вариаций помогает некий количество соленой воды, с опаской введенный в порцию однородной в других отношениях и неподвижной пресной воды, то этот количество обязан опуститься на дно сосуда и оставаться без трансформаций в течение большого времени, в силу того, что соль диффундирует достаточно медлительно. В случае если размешивать воду лопаточкой, получающаяся в следствии этого отличие в скоростях, либо сдвиг, приведет к раздроблению либо растягиванию этого количества, увеличивая тем самым площадь соприкосновения его с окружающей водой и усиливая градиент солености на поверхности раздела. Оба эти результата ускорят смешение. Обнаружение сил, которые «размешивают» океан, воображает для океанографа одну из наиболее значимых задач. В большинстве случаев размешивающие перемещения на громадных глубинах в океане протекают медлительно. И, не обращая внимания на то, что при этих не сильный сдвигах появляется солёности и заметный контраст температуры на расстояниях, превышающих пару метров, микроструктура не генерируется, так что эти сдвиги мало содействуют возрастанию скорости перемешивания. В большинстве случаев видится обстановка, при которой два смежных количества воды, существенно различающихся по температуре, сдвигаются наискось под действием вертикального градиента скорости, в следствии чего появляется громадной контраст температуры по вертикали. Возможно, этот механизм обусловливает многие особенности широкомасштабных вертикальных температурных профилей и некоторых из профилей менее больших размеров «ступенчатого вида», замечаемых вблизи поверхности.
В отечественном распоряжении имеются информацию о двух типах процесса размешивания, сильные сдвиговые перемещения в которых могут породить интенсивную активность в микромасштабе. Первый из этих процессов представляет собой турбулентное размешивание, возбуждаемое как ветрами над поверхностью, так и сдвиговой неустойчивостью, которая связана с внутренними волнами и течениями на громадных глубинах. Второй процесс размешивания появляется при вертикальных конвекционных перемещениях, обусловленных различиями в скорости диффузии тепла и солей. Это узко локализованный процесс, масштаб которого по вертикали редко превышает пару метров; в большинстве случаев он имеет место в тех случаях, когда в результате не сильный размешивания солёности и вертикальные градиенты температуры уже увеличились.