Исследование раскрывает происхождение «движения океана» в проливе Флорида

Используя численную модель, симулирующую океанские течения, исследователи из Океанографического института Харбор-Бранч Университета Флориды Атлантик и их коллеги из Института Альфреда Вегенера (Германия) и Европейского университета моря/Лаборатории физической и пространственной океанографии (Франция) провели первое в своём роде исследование. Они определили механизмы формирования субмезомасштабных вихрей (эдди) в проливе Флорида, которые играют ключевую роль в удержании питательных веществ и морских организмов.

Несмотря на быстрое течение Флорида, соединяющее Петлевое течение в Мексиканском заливе с Гольфстримом в западной Атлантике, эти вихри обеспечивают механизм удержания морских организмов, таких как рыба и личинки кораллов. Задерживая богатые питательными веществами воды шельфа Западной Флориды, они создают среду обитания для многих рифовых и пелагических видов в районе кораллового рифа Флорида-Кис, поддерживая высокую продуктивность региона. Кроме того, образование вихрей ограничивает поперечно-шельфовый перенос обогащённых питательными веществами вод, предотвращая, например, перенос «красных приливов» к Кубе или Багамам, но одновременно дольше удерживая токсичные воды вблизи рифовой экосистемы.

Результаты, опубликованные в Journal of Physical Oceanography, показывают, что формирование субмезомасштабных фронтальных вихрей связано с «покачиваниями» течения Флорида — колебаниями расстояния ядра течения от шельфа. Когда ядро течения прижимается к шельфу, сдвиг усиливается, и вихри могут формироваться за счёт баротропной неустойчивости. Когда положение ядра ослабевает, более вероятно образование вихрей за счёт бароклинной неустойчивости.

«В проливе Флорида формируются вихри, меньшие, чем их аналоги в открытом океане. Эти вихри, называемые субмезомасштабными, распространены и легко наблюдаемы на снимках океанской окраски, — сказал старший автор исследования Лоран Шерюбен. — В отличие от более крупных океанских мезомасштабных вихрей, они не находятся в геострофическом балансе... Некоторые из фронтальных вихрей находятся в балансе градиентного ветра, что указывает на то, что третья сила — центробежная — достаточно велика, чтобы изменить геострофический баланс». Исследование также показало, что мезомасштабные вихри, такие как гир Тортугас, могут сжиматься на шельфе и трансформироваться в субмезомасштабные.