Далеко идущие эффекты океанского дна на поверхность моря

Небольшие поднятия океанского дна на глубине 5500 метров в западной части Северной Пацифики регулируют поверхностные течения и формируют резкие фронты температуры поверхности моря (ТПМ), оказывающие огромное влияние на климат и морские ресурсы.

В 2000-х годах были обнаружены пути переноса тёплой воды, берущей начало в течении Куросио, примерно в 1000 км к востоку от Хоккайдо. Эти постоянно наблюдаемые в одних и тех же районах потоки названы квазистационарными струйными течениями или струями Исогути, в честь первооткрывателя Осаму Исогути. Они переносят тёплую воду к районам у побережья Хоккайдо, создавая резкие фронты ТПМ между этой водой и холодной водой субарктического течения Оясио.

Исследования показали, что вариации ТПМ в Субарктической фронтальной зоне могут оказывать масштабное воздействие на внетропическую атмосферную циркуляцию в Северном полушарии, являясь фактором, запускающим изменение климата. Также было установлено, что струи Исогути существенно влияют на морские ресурсы, которые используют эти течения для миграции. Однако причины формирования этих стабильных струй вдали от берега долгое время оставались неясными.

В новом исследовании, опубликованном в Nature Communications, учёные, включая профессора Университета Хоккайдо Хумио Мицудэру, изучили роль ранее игнорировавшейся топографии дна — системы поднятий Хоккайдо высотой около 500 м на глубине 5500 м, над которой протекают струи Исогути. Исследователи обратили внимание на распространение волн Россби — природного океанического явления, вызванного вращением Земли, которое отклоняется вихревыми потоками над подводными возвышенностями.

Было обнаружено, что из-за отклонения распространения волн Россби тонкий верхний слой воды из субарктического круговорота и толстый слой из субтропического круговорота сходятся в местах существования струй Исогути, создавая скачки толщины и вызывая образование поверхностных струйных течений. Эти результаты были получены с помощью океанического реанализа JCOPE2, проведённого Японским агентством науки и технологий по изучению моря и Земли, и подтверждены общественной океанической моделью Метеорологического научно-исследовательского института.

«Поскольку по всему земному шару наблюдается множество небольших поднятий морского дна, аналогичный механизм может работать в различных морских зонах средних и высоких широт. Сейчас мы проводим теоретические исследования на упрощённой топографии, чтобы обобщить механизм формирования поверхностных струй», — говорит Хумио Мицудэра.