Образование термоклина

Образование термоклина

Подток воды на протяжении поверхности ведет к маленькому увеличению последней в центре круговорота и погружению теплых вод под круговоротом. Этот нисходящий поток тепла снабжает механизм образования термоклина, исключающий необходимость допущения существования турбулентного перемешивания. В случае если исходить из этой модели, то воды, поднимающиеся с глубины, не могут переходить через слой термоклина на широких пространствах и попадают в приповерхностную территорию лишь в таких ограниченных по площади районах, как прибрежные пространства и экваториальная полоса. Эти два типа моделей приводят к разным значениям скорости перемешивания, которые должны наблюдаться в глубоководных частях океанов. Температурные трансформации промежуточного масштаба с размерами от нескольких метров до нескольких сотен метров по вертикали более быстро выражены в прибрежных областях и вблизи границ основных совокупностей течений в открытом океане. Эти трансформации частично обусловлены разнообразием метеорологических условий, которые могут приводить к образованию местных языков более плотной воды и к эффекту размешивания относительно резких сдвигов, которые связаны с поверхностными и подповерхностными пограничными течениями.

К примеру, при проведении вертикальных измерений температуры в нескольких милях мористее Сан-Диего были распознаны четко выраженные неравномерные слои мощностью от 10 до тридцати метров с бессчётными инверсиями температуры-то имеется участками, где температура с глубиной возрастает, вместо того чтобы понижаться. Считается, что такие слои, воображающие собой характерную изюминку толщи воды, подстилающей Калифорнийское течение, образуются в следствии переслаивания водных весов разнородных типов с разными плотностями. Инверсии температуры сочетаются с местными повышениями солености, которые компенсируют уменьшение плотности, которое связано с наличием слоев более теплой воды, так что результирующая плотность непрерывно возрастает с повышением глубины. Теплая соленая вода образуется в тропической территории восточной части Тихого океана и движется к северу на глубинах 200-300 метров на протяжении побережья Калифорнии, где перемешивается с холодной, менее соленой водой, текущей у поверхности океана к югу со стороны залива Аляска.
Изучения при помощи устройств-самописцев с высокой разрешающей свойством продемонстрировали, что ниже приповерхностных слоев высокая скорость перемешивания видится в основном на маленьких участках, где имеет место интенсивная микроструктурная активность. Скорость молекулярной диффузии на протяжении этих узких, но быстро выраженных градиентов микроструктуры, как минимум, на пару порядков (степени десять) выше, чем скорость диффузии, которая обнаруживается на более не сильный широкомасштабных градиентах. Факты, имеющиеся в распоряжении Сейчай, разрешают считать, что «пятна» с высокими скоростями и микроструктурной активностью смешения имеют вертикальные размеры в пару метров и менее. Исходя из этого большая часть градиентов на солёности и профилях температуры величиной 10 метров и более результат не перемешивания, а не сильный сдвиговых перемещений. Эти более большие структуры непрерывно изменяются и смягчаются благодаря наличия менее больших территорий, в которых происходит интенсивное смешение.
Во всех этих районах местного интенсивного перемешивания имеет место в некоей степени и турбулентное перемещение. В условиях динамической нестабильности, когда перемещение становится хаотичным, роль турбулентного размешивания есть преобладающей. А при процессах дифференциальной диффузии, когда конвекционная неустойчивость ведет к более упорядоченному распределению скоростей, роль турбулентных перемещений становится более ограниченной. Но в масштабе нескольких метров различия между теми чертами, которые образуются в следствии процессов, порождающих микроструктуры, и чертами, обусловленными более не сильный перемещениями, не вызывающими большого смешения, осложняются тем, что на громадных расстояниях от поверхности океана как те, так и другие процессы редко заканчиваются полным смешением. В стратифицированной жидкости такое частичное смешение в большинстве случаев ведет к образованию дополнительных слоев.