Апвеллинг

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Зона экваториального апвеллинга в Тихом океане

Апвеллинг (англ. upwelling) или подъём — это процесс, при котором глубинные воды океана поднимаются к поверхности. Наиболее часто наблюдается у западных границ материков, где перемещает более холодные, богатые биогенами воды с глубин океана к поверхности, замещая более тёплые, бедные биогенами поверхностные воды. Также может встречаться практически в любом районе мирового океана.

Различают как минимум четыре типа апвеллинга: прибрежный апвеллинг; крупномасштабный ветровой апвеллинг в открытом океане; апвеллинг, связанный с вихрями; апвеллинг, связанный с топографией.

Процессом, обратным апвеллингу, является даунвеллинг.

Прибрежный апвеллинг[править | править вики-текст]

Красным показаны районы, где наиболее распространён прибрежный апвеллинг

Прибрежный апвеллинг — это наиболее известный тип апвеллинга, который непосредственно связан с человеческой деятельностью, поскольку поддерживает наиболее продуктивные рыболовные районы мирового океана. Глубинные воды богаты биогенными элементами, такими как азот и фосфор, которые являются результатом декомпозиции погружающегося на глубину органического материала (в основном, отмершего планктона). Когда глубинные воды попадают на поверхность, фитопланктон начинает активно потреблять биогены, вместе с CO2 (диоксид углерода) и солнечной энергией, производя органические вещества в процессе фотосинтеза. Таким образом, по сравнению с другими зонами океана, в районах апвеллинга наблюдается высокая первичная продукция (количество углерода, зафиксированное фитопланктоном). Высокие значения первичной продуктивности продолжают наблюдаться и на более высоких трофических уровнях, поскольку фитопланктон является основой океанской пищевой цепи. Прибрежный апвеллинг часто наблюдается в следующих районах: побережье Перу, Чили, Аравийское море, западное побережье Южной Африки, восток Новой Зеландии, юго-восток Бразилии и побережье Калифорнии.

Пищевая цепь в океане выглядит так:

Таким образом, каждый элемент цепочки является ключевым для района апвеллинга.

Механизм формирования прибрежного апвеллинга в результате Экмановского транспорта в Южном полушарии. Ветер дует вдоль берега на север, течение на поверхности, благодаря Экмановскому транспорту, отклоняется влево (поскольку мы в Южном полушарии), на место поверхностных вод приходят глубинные.

Физический механизм, приводящий к прибрежному апвеллингу, связан с силой Кориолиса, в результате действия которой ветровые течения имеют тенденцию отклоняться вправо в Северном полушарии и влево в Южном полушарии. Например, когда в Северном полушарии ветра дуют по направлению к экватору вдоль восточной окраины океанского бассейна или по направлению к полюсу вдоль западной окраины океанского бассейна, поверхностные воды перемещаются от берега (экмановский транспорт или экмановская спираль) и заменяются более плотными водами с нижележащих глубин.

Экваториальный апвеллинг[править | править вики-текст]

Похожий феномен наблюдается в экваториальной зоне. Восточные ветра (направленные на запад) дующие вдоль экваториальной зоны в Атлантическом и Тихом океанах, за счёт экмановского транспорта перемещают воду вправо (к северу) в Северном полушарии и влево (к югу) в Южном полушарии. Это приводит к дивергенции, в результате которой более плотные и богатые биогенами глубинные воды поднимаются к поверхности. За счёт этого продуктивность становится настолько высокой, что экваториальные районы Тихого океана можно определить из космоса по широкой линии высокой концентрации фитопланктона.

Апвеллинг в Южном океане[править | править вики-текст]

Апвеллинг в Южном океане

Крупномасштабный апвеллинг наблюдается также в Южном океане. Здесь, сильные западные (направленные на восток) ветра дуют вдоль побережья Антарктиды, вызывая значительный поток поверхностной воды направленный на север. Развивается сильный апвеллинг, который поднимает воды с больших глубин. Во многих численных моделях и согласно данным наблюдений апвеллинг в Южном океане является ключевым механизмом термохалинной циркуляции при помощи которого плотные глубинные воды поднимаются к поверхности.

Апвеллинг, вызываемый тропическими циклонами[править | править вики-текст]

Апвеллинг также может происходить в результате прохождения над океаном тропического циклона, обычно идущего со скоростью меньше 8 км/ч. Завихрение циклона разводит воду в стороны и вытягивает к поверхности более холодную воду из нижележащих слоёв океана. Это вызывает затухание циклона.

Искусственный апвеллинг[править | править вики-текст]

Этот тип апвеллинга вызывается устройствами, которые используют энергию волн или преобразование термальной энергии океана, чтобы перекачивать воду к поверхности. Было показано, что такие устройства могут вызывать цветение планктона[1].

Неокеанический апвеллинг[править | править вики-текст]

Апвеллинг также происходит в других жидких средах, таких как озёра, земная магма или плазма звёзд. Там он зачастую является результатом конвекции.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. http://oregonstate.edu/dept/ncs/newsarch/2008/Sep08/artificialupwelling.html US Research project, NSF and Oregon State University

Ссылки[править | править вики-текст]