Банда тэнгис дэх хуйлралт урсгалын үүслийн физик далай судлалын судалгаа
Пендахулуан
Банда тэнгис нь Индонезийн хамгийн гүн бөгөөд хамгийн динамик усны нэг юм. Архипелаг арлын зүүн хэсэгт орших бөгөөд Серам, Буру, Банда арлууд зэрэг арлын бөөгнөрөл, мөн Нуса Тенгара, Малуку арлын сүлжээгээр хүрээлэгдсэн Банда тэнгис нь бүс нутгийн далайн эргэлтэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг далайн "аяга" болж үйлчилдэг. Судалгаагаар физик далай судлалЭнэ бүс нутагт ажиглагдаж буй гол үзэгдлүүдийн нэг бол хэдэн өдрөөс хэдэн сар хүртэл үргэлжилж болох дунд хэмжээний далайн урсгал болох хуйлрал үүсэх явдал юм. Хуйлралттай урсгал нь зөвхөн шингэний динамикийн үүднээс судлахад сонирхолтой төдийгүй хүрээлэн буй орчинд нөлөөлдөг. температурын тархалт, давсжилт, шим тэжээл, анхдагч бүтээмж, далайн биотагийн нүүдлийн замууд. Энэ нийтлэлд Банда тэнгист хуйлрал хэрхэн үүсдэг, тэдгээрийн хяналтын хүчин зүйлс, ажиглалтын аргууд, тэдгээрийн шинжлэх ухаан, практик ач холбогдлын талаар авч үзэх болно.
Банда тэнгисийн физик шинж чанар
Батиметрийн хувьд Банда тэнгис нь зарим газартаа 5.000 метрээс давсан гүн сав газартай. Энэхүү гүн сав газар нь Банда тэнгисийг Индонезийн бусад олон захын тэнгисээс ялгаруулдаг. Хэд хэдэн орох, гарах цэгүүд дээр хэвтээ хээтэй далайн ёроолын нарийн төвөгтэй топографи нь... усны масс, мөн сав газрын харьцангуй хаалттай хэлбэр нь салхи болон Индонезийн урсгалд үзүүлэх эргэлтийн хариу урвалыг өвөрмөц болгодог. Динамик үүднээс авч үзвэл гүн, топографи, арлын хил хязгаарын хослол нь одоогийн тогтворгүй байдлын механизм болон далайн ёроолын рельефтэй харилцан үйлчлэлцэх замаар хуй салхи үүсэх хамгийн тохиромжтой нөхцлийг бүрдүүлдэг.
Хуйлралттай байдлыг ойлгох физик далай судлал
Хуйларга гэдэг нь цагийн зүүний дагуу (өмнөд хагас бөмбөрцөгт эсрэг циклон) эсвэл цагийн зүүний эсрэг (циклон) эргэлдэж чаддаг эргэлдэгч эргэлтийн бүтэц юм. Өмнөд хагас бөмбөрцөгт циклон хуйларга нь дээшлэх (доод давхаргаас усны массыг гадаргуу руу өргөх) хандлагатай байдаг тул гадаргуугийн температур шим тэжээл улам бүр багасч байна. Үүний эсрэгээр, циклоны эсрэг хуйлрал нь ихэвчлэн доошлох (усны массын доош чиглэсэн даралт)-тай холбоотой байдаг бөгөөд энэ нь ... гадаргуугийн температур дулаан ба зузаан холимог давхаргууд. Хуйларсан хайрс нь ерөнхийдөө хэдэн арван километрээс хэдэн зуун километр хүртэл байдаг бөгөөд тэдгээрийн кинетик энерги нь жижиг хэмжээний дэвсгэр гүйдлийн хэлбэлзэлтэй харьцуулахад их байдаг.
Муссон болон гадаргын салхины хүчний үүрэг
Банда тэнгисийн бүс нутаг нь Ази-Австралийн муссоны системийн хүчтэй нөлөөнд автдаг. Зүүн муссоны үед (зургадугаар сараас есдүгээр сарын орчимд) зүүн өмнөд зүгийн салхи илүү хүчтэй, харьцангуй тогтвортой байх хандлагатай байдаг. Эдгээр салхи нь ...-ийг өдөөдөг. Усны массыг түлхэж чаддаг Экманы тээвэрлэлт Гадаргуу нь зарим эргийн бүс/арлын налуугаас холдож, өгсөлтийг нэмэгдүүлдэг, ялангуяа эргийн шугамын чиглэл нь гадаргын ялгааг илүүд үздэг бүсүүдэд. Сав газрын хэмжээнд салхины стрессийн хэв маяг болон тэдгээрийн хэлбэлзэл нь салхины стрессийн муруйлтыг үүсгэж, усны баганын ялгаа буюу нэгдэл үүсэхэд гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Эерэг муруйлт (тодорхой конвенцид) нь Экманы дээш шахах хөдөлгөөнийг өдөөж, термоклиныг өргөж, циклоник хуй салхи үүсэх магадлалыг нэмэгдүүлдэг.
Баруун муссоны үеэр (12-р сараас 3-р сарын орчимд) баруун зүгийн салхи, хур тунадасны хэв маяг эрчимждэг. Салхины чиглэл, эрчимжилтийн өөрчлөлт нь гадаргын урсгал болон давхаргын бүтцийг өөрчилдөг. Муссоны шилжилтүүд нь ихэвчлэн салхины өндөр хувьсах шинж чанартай байдаг бөгөөд энэ нь давалгаа, урсгалын тогтворгүй байдлыг өдөөж, улмаар хуйлрал болж хувирдаг.
Гүйдлийн нөлөө Индонезийн хөндлөн гүйдэл (ITF) ба усны массын солилцоо
Банда тэнгис нь Номхон далайгаас Энэтхэгийн далай руу ITF системээр дамжин усны массыг солилцох гол зам дээр байрладаг. Халмахера-Серамын суваг болон бусад булангуудыг дайран өнгөрдөг ITF урсгал нь тодорхой температур, давсжилтын шинж чанартай усны массыг зөөвөрлөдөг. Урсгал харьцангуй хүчтэй бөгөөд топографийн саад тотгор эсвэл хоолойн өргөний өөрчлөлттэй тулгарах үед хэвтээ хурдны градиент (шилжилт) үүсч, баротроп тогтворгүй байдлын магадлалыг нэмэгдүүлдэг. Энэхүү тогтворгүй байдал нь хуй салхи үүсэх сонгодог механизм юм: гол урсгал хүчтэй шилжилтийг мэдрэх үед жижиг саад тотгорууд ургаж, хуй салхи үүсгэж болно.
Цаашилбал, температур болон давсжилтын хэлбэлзлээс үүдэлтэй нягтралын ялгаа нь ялангуяа фронтын бүс (усны масс уулздаг бүс) эсвэл дээш өргөгдсөн термоклины эргэн тойронд бароклин тогтворгүй байдлыг үүсгэж болзошгүй. Бароклин тогтворгүй байдал нь потенциал энергийг (нягтралын градиентээс шалтгаалан) хуйлралын кинетик энерги болгон хувиргах хандлагатай байдаг. Улирлын чанартай динамик болон усны массын оролттой Банда тэнгис нь хоёр төрлийн тогтворгүй байдалд таатай орчинг бүрдүүлдэг.
Гүйдлийн топографитай харилцан үйлчлэл: “топографийн жолоодлого” ба эргүүлгийн суналт
Арлын хил хязгаар, эгц налуу, далайн ёроолын босго, гүн сав газрууд нь бүгд урсгалыг "удирдаж" чаддаг (топографийн жолоодлого). Урсгал эгц налуугаар эсвэл гүний уналтаар өнгөрөхөд усны баганын үр дүнтэй зузаан өөрчлөгддөг. Эргэлтийн болзошгүй хамгаалалтын хүрээнд усны баганын зузааны өөрчлөлт нь эргэлтийг бэхжүүлэх эсвэл сулруулахад хүргэдэг (эргэлтийн суналт эсвэл шахалт). Жишээлбэл, усны багана гүн усанд "сунах" үед харьцангуй эргүүлэг нь болзошгүй эргүүлгийг хадгалахын тулд өөрчлөгдөж, эргэлт үүсэх эсвэл бэхжихэд хялбар болгодог. Банда тэнгист налуу болон гүн сав газруудын хослол нь энэ механизмыг онцгой ач холбогдолтой болгодог.
Россби долгион, Кельвин болон улирлын доторх хувьсах чанарын хөдөлгөгч хүчүүд
Салхи болон дэвсгэр урсгалаас гадна хуйлрал нь Россбигийн давалгаа, эргийн Келвиний давалгаа зэрэг гаригийн долгионы тархалтаас хамаарч болно. Жишээлбэл, Мадден-Жулианы хэлбэлзэл (MJO)-той холбоотой улирлын доторх хувьсах чанар нь салхины стресс болон хур тунадасыг зохицуулж, улмаар давхаргажилт болон эргэлтэд нөлөөлдөг. Россбигийн давалгаа тархах нь далайн түвшний аномалийг "зохион байгуулж", дараа нь хуйлрал болж хувирдаг эвдрэлийг нэмэгдүүлдэг. Хиймэл дагуулын ажиглалтад хуйлрал нь ихэвчлэн геострофик динамикийн дагуу удаан хөдөлдөг эерэг эсвэл сөрөг далайн түвшний аномали хэлбэрээр илэрдэг.
Банда тэнгис дэх хуйлрааг ажиглах, шинжлэх аргууд
Орчин үеийн хуйлралын судалгаа нь ерөнхийдөө хэд хэдэн мэдээллийн эх сурвалжийг нэгтгэдэг:
1. Хиймэл дагуулын өндөр хэмжилт: Гадаргуугийн геострофик урсгалаас гаргаж авч болох далайн түвшний аномалийг хэмждэг. Хуйлраан урсгалыг тэдгээрийн дугуй SLA контурын хээгээр тодорхойлж болно.
2. Далайн гадаргуугийн температур (SST) болон далайн өнгө: Циклоник хуйлрал нь ихэвчлэн хүйтэн, хлорофиллээр баялаг харагддаг бол антициклоник хуйлрал нь дулаан бөгөөд хлорофиллээр муу байх хандлагатай байдаг.
3. Argo хөвөгч ба CTD: Термоклин өөрчлөлт болон хуйлралын босоо бүтцийг тодорхойлохын тулд температур-давсны профайлыг өгдөг.
4. Бэхэлгээ ба ADCP: Урсгалыг тасралтгүй хэмжих нь хуйлралын хувьсал болон далайн түрлэг болон далайн түрлэгтэй харилцан үйлчлэлийг бүртгэхэд чухал үүрэгтэй.
5. Тоон загварчлал: Өндөр нягтралтай загварууд нь гүйдлийн тогтворгүй байдал, топографийн нөлөөлөл, салхины хүчд үзүүлэх хариу үйлдлийг дуурайж чаддаг. Давамгайлсан хуй салхи үүсэх механизмыг үнэлэхэд энергийн шинжилгээг (баротроп/бароклиник хувиргалт) ихэвчлэн ашигладаг.
Энэхүү аргуудын хослол нь судлаачдад хуйлралын хэмжээ, түүний эрчим, үргэлжлэх хугацаа, замнал, усны массын солилцоонд үзүүлэх нөлөөллийг үнэлэх боломжийг олгодог.
Хуйлралын хүрээлэн буй орчин болон хүний үйл ажиллагаанд үзүүлэх нөлөө
Хуйлралттай урсгал нь дулаан болон давсны тархалтад нөлөөлж, улмаар бүс нутгийн эрчим хүчний тэнцвэрт байдалд хувь нэмэр оруулдаг. Банда тэнгист циклон хуйлрал нь дээшлэх замаар гадаргууг шим тэжээлээр баяжуулж, фитопланктоны бүтээмжийг нэмэгдүүлэх боломжтой. Энэ нь далайн хүнсний сүлжээ, эцэст нь загас агнуурын аж ахуйд нөлөөлж болзошгүй. Үүний эсрэгээр, циклон эсрэг хуйлрал нь шим тэжээлийг доош түлхэж, гадаргуу дээр бүтээмж багатай нөхцлийг бүрдүүлдэг.
Хүний үйл ажиллагааны хувьд хуйлрааг ойлгох нь дараахь зүйлд ашигтай байдаг.
– Далайн үйл ажиллагааг төлөвлөх (жишээлбэл, тээвэрлэлт болон далайн судалгаа), учир нь хуйлрал нь урсгал болон давалгааг мэдэгдэхүйц өөрчилж чаддаг.
– Урд хэсэг болон дов толгодтой холбоотой бүтээмжтэй бүсүүдийг тодорхойлох замаар загас агнуурын менежмент.
– Хуйлралууд далай-агаар мандлын дулаан солилцоог зохицуулж, орон нутгийн хур тунадасд нөлөөлж болзошгүй тул бүс нутгийн цаг уурын урьдчилсан мэдээ.
Дүгнэлт
Банда тэнгист хуйлралын урсгал үүсэх нь муссоны хүч, ITF урсгал, нягтралын бүтэц (давхаргажилт), далайн давалгаа, гүний сав газрын топографи болон арлын нарийн төвөгтэй хил хязгаарын хоорондын нарийн төвөгтэй харилцан үйлчлэлийн үр дүн юм. Баротропик ба бароклиник тогтворгүй байдлын механизмууд нь өөрчлөгдөж буй батиметрээр дамжин өнгөрөх үед урсгал өнгөрөх үед болзошгүй эргүүлэг үүсэх хамгаалалтын нөлөөтэй хосолсон нь эдгээр дунд хэмжээний хуйлрал үүсэх гол түлхүүр юм. Хуйлралын судалгаа нь цогц дүр зургийг гаргахын тулд хиймэл дагуулын өгөгдөл, газар дээрх хэмжилт, тоон загварчлалыг нэгтгэхийг шаарддаг. Банда тэнгис дэх хуйлралын динамикийг ойлгосноор бид зөвхөн физик далай судлалыг баяжуулаад зогсохгүй Индонезийн зүүн хэсэгт далайн үйл ажиллагааны далайн нөөцийн менежмент, эрсдэлийг бууруулах чадавхийг сайжруулдаг.
