Термохалинная конвекция в прикромочной зоне Баренцева моря восточнее острова Шпицберген

В.М. Кушнир1, С. Хансен, В.К. Павлов1, А.Н. Морозов1

1 Морской гидрофизический институт НАН Украины, Севастополь

2 Норвежский Полярный институт, Тромсо, Норвегия

Аннотация

Анализ термохалинной конвекции в прикромочной зоне Баренцева моря восточнее о. Шпицберген выполнен на основе данных двух гидрологических съемок Норвежского полярного института в 1999 и 2000 гг. Использована модель Тернера, в которой критическое число Рэлея определено на основе эмпирического соотношения между числом Нуссельта и числом Рэлея, нормированным на это критическое значение. Результаты расчетов толщины конвективного слоя хорошо согласуются с данными наблюдений. Получены оценки вертикальной скорости конвективных движений.

Для цитирования

Термохалинная конвекция в прикромочной зоне Баренцева моря восточнее острова Шпицберген / В. М. Кушнир [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2003. № 6. С. 65–77. EDN VUGHYG.

Kushnir, V.M., Hansen, E., Pavlov, V.K. and Morozov, A.N., 2003. Thermochaline Convection in the Edge-Ice Zone in the Barents Sea to the East of Spitsbergen. Physical Oceanography, 13(6), pp. 361–374. https://doi.org/10.1023/B:POCE.0000013233.69589.d1

Список литературы

  1. Veronis G. Effect of stabilizing gradient of solute on thermal convection // J Fluid Mech. — 1968. — 34. — P. 315–336.
  2. Тареев Б.А. К теории конвекционной циркуляции в глубоководных впадинах океана // Изв. АН СССР. Сер. Геофизическая. — 1960. — № 7. — С. 1022–1029.
  3. Turner J.S. The behaviour of a stable salinity gradient heated from below // J. Fluid. Mech. — 1968. — 33. — P. 183–200.
  4. Turner J.S. Small-scale mixing processes // Evol. Phys. Oceanogr. — MIT Publ, 1981. — P. 236–262.
  5. Fernando H.J.S. The formation of layered structure when a stable salinity gradient is heated from below // J. Fluid Mech. — 1987. — 182. — P. 525–541.
  6. Дедоров К.Н. Толщины слоев и коэффициенты обмена при постое конвекции в океане // Избранные труды по физической океанографии. — Л.: Гидрометеоиздат, 1991. — С. 100–106.
  7. Еремеев В.Н., Иванов Л.К., Самойлова А.С. и др. Промежуточный пограничный слой в Черном море: гидрологическая структура, модель формирования // Морской гидрофизический журнал. — 1997. — № 22. — С. 3–27.
  8. Еремеев В.Н., Кушнир В.М. Термогидродинамические параметры глубоководного промежуточного слоя в Черном море // Докл. НАН Украины. — 1994. — № 6. — С. 104–108.
  9. Еремеев В.Н., Кушнир В.М. Промежуточный пограничный слой в Черном море: результаты и перспективы исследований // Морской гидрофизический журнал. — 1998. — № 1. — С. 50–69.
  10. Кушнир В.М. Тепловые потоки и устойчивость верхней границы глубоководного промежуточного слоя в Черном море // Там же. — 1996. — № 21. — С. 35–45.
  11. Linden P.E. A note on the transport across a diffusive interface // Deep-Sea Res. — 1974. — 21. — P. 283–287.
  12. Linden P.E., Shirtcliffe T.G.L. The diffusive interface in double-diffusion convection // J. Fluid Mech. — 1978. — 87. — P. 417–442.
  13. Huppert H.E., Turner J.S. Double-diffusive convection // Ibid. — 1981. — 106. — P. 299–317.
  14. Тернер Дж.У. Эффекты плавучести в жидкостях. — М.: Мир, 1977. — 400 с.
  15. Буссе Ф.Г. Переход к турбулентности в конвекции Рэлея-Бенара // Гидродинамические неустойчивости и переход к турбулентности / Ред. Х. Сунии и др. — М.: Мир, 1984. — С. 124–168.
  16. Дедоров К.Н. О ступенчатой структуре температурных инверсий в океане // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. — 1970. — 6, № 11. — С. 1178–1188.
  17. Inshyba S., Neal V.T., Denner W. Temperature and coductivity measurements under Ice Island T-3 // J Gephys. Res. — 1971. — 76. — P. 8107–8120.
  18. Newman F.C. Temperature steps in Lake Kivu: a bottom heated saline lake // J. Physic. Oceanogr. — 1976. — 6. — P. 157–163.
  19. Murray J.W., Top Z., Ozsoy E. Hydrographyc properties and ventilation of the Black Sea // Deep-Sea Res. — 1991. — 38A, № 2A. — P. 663–689.
  20. Benard C., Benard R., Bennacer R., Gobin D. Melting driven thermohaline convection // Phys. Fluids. — 1996. — 8, № 1. — P. 112–130.
  21. Gancel J. Analysis of current-meters data in the Barents Sea // Tech. Report Nork Polarinstitutt and Norwegian Polar Institute, 2001. — 51 p.
  22. Johannessen J.A., Johannessen O.H., Svendsen E. at al. Mesoscale eddies in the Fram Strait marginal ice zone during the 1983 and 1984 Marginal Ice Zone Experiments // J. Geophys. Res. — 1987. — 92, № C7. — P. 6754–6772.
  23. Marmorino G.O., Caldwell D.R. Heat and salt transport through a diffusive thermocline interface // Deep-Sea Res. — 1976. — 23. — P. 56–67.
  24. Bowden KF. Turbulence // The Sea. — V.1. Phys. Oceanogr. Interscience Publ. — J.Wiley&Suns. — New York-London, 1962. — P. 802–825.
  25. Озмидов Р.В. Горизонтальная турбулентность и турбулентный обмен в океане. — М.: Наука, 1968. — 280 с.
  26. Gregg M.C. Diapycnal mixing in the thermocline: A review // J. Geophys. Res. — 1987. — 92, № C5. — P. 5249–5286.
  27. Itsweire E.C., Koseff J.R., Briggs D.A., Ferziger J.H. Turbulence in stratified shear flows: Implications for interpreting shear-induced mixing in the ocean // J. Phys. Oceanogr. — 1993. — 23. — P. 1508–1522.
  28. Thorpe S.A. Turbulence and mixing in a Scotish Loch // Philos. Trans. Roy. Soc. — A286. — London, 1977. — P. 125–181.
  29. Dilon T. M. Vertical overturns: A comparison of Thorpe and Ozmidov lenth scales // J. Geophys. Res. — 1982. — 87. — P. 9601–9613.
  30. Garget A.E. Vertical eddy diffusivity in the ocean interior // J. Mar. Rcs. — 1984. — 42. — P. 359–393.
  31. Еремеев В.Н., Кушнир В.М. Слоистая структура течений и вертикальный обмен в Черном море // Океанология. — 1996. — 36, № 1. — С. 13–19.
  32. Huppert H.E. On the stability of a ceries of double-diffusive layers // Deep-Sea Res. — 1971. — 18. — P. 1005–1021.
  33. Falk-Petersen S., Hop H., Budgell W.P. et al. Physical and ecological processes in the marginal ice zone of the northern Barents Sea during the summer melt period // J. Marine Systems. — 2000. — 27. — P. 131–159.

Файлы

Полный текст