Beaufort Gyre - Beaufort Gyre
The Beaufort Gyre er en av de to store havstrømmene i Polhavet , det er grovt ligger nord for Alaska og kanadiske kysten. Tidligere ville arktisk havis sirkulere i Beaufort-gyret i opptil flere år, noe som førte til dannelsen av veldig tykk flerårig havis. På grunn av oppvarmingstemperaturene i Arktis, har gyren mistet en stor mengde is, og praktisk talt gjort det som pleide å være en barnehage for havisen til å modnes og vokse til den tykkeste og eldste isen i Polhavet til en "kirkegård" for eldre is.
Dynamiske mekanismer
Forholdene i Arktis har favorisert tap av havis de siste årene under den nordlige halvkule . På slutten av 1900-tallet førte analyser av økende overflatevann i Stillehavet til oppdagelsen av en sammenheng mellom disse stigende temperaturene og utbruddet av alvorlig tap av arktisk havis i Beaufort-havet . En grunn til eksistensen av denne lenken ble foreslått: "... forsinket vinterisdannelse gir mulighet for mer effektiv kobling mellom havet og vindkraft." Disse dynamiske mekanismene blir observert i spinning-up og sirkulasjon av Beaufort Gyre.
Beaufort Gyre ligger i den vestlige delen av Polhavet , hvis voksende reservoar med ferskvann er innhyllet i mystikk. I de senere år har dette økende ferskvannsinnholdet (FWC) vært fokuspunktet i mange studier, spesielt de som vedrører koblet havatmosfærsdynamikk. Størstedelen av Arktis ferskvannsinnhold ligger i Beaufort Gyre. Selv om det er partisk mot den nordlige halvkule sommermånedene, antyder observasjoner fra ubåter , skip og stasjoner på drivis at bålet har utvidet seg de siste to tiårene. Forskere har benyttet koblede hav-is-hav generelle sirkulasjonsmodeller for å grundig analysere disse observasjonene. Modellresultater viser at Ekman-transport spiller en integrert rolle i variasjonen av ferskvann i gyret, og dermed i Polhavet. Den rådende rotasjonsretningen til Beaufort Gyre er med klokken, etter den rådende vindsirkulasjonen til Polar High. Coriolis svinger bevegelige gjenstander til høyre på den nordlige halvkule og "mot høyre" er innover i et roterende system med klokken. Dette er grunnen til at alt flytende, inkludert friskere vann, har en tendens til å bevege seg mot sentrum av systemet. Det er faktisk en svak bule i midten av Beaufort-gyren når den roterer i sin dominerende retning med urviseren. Hvis, som det er spekulert, når Nordishavet blir en varmesamler som resulterer i et lavtrykk, moturs roterende system, kan Beaufort Gyre forventes å følge etter og sende det ferskere vannet utover for å bli fanget opp av den transpolare strømmen. Dette kan godt føre til det saltere, litt varmere atlantiske vannet som ligger under det flytende, friskere arktiske vannet.
Variasjoner i Ekman-transporten endrer havoverflatehøyden og dybden til haloklinen, noe som resulterer i Ekman-pumping. Under antisykloniske regimer - der vindspenningskrøllen er negativ - pumpes ferskvann inn i Beaufort Gyre; under cyclonic regimer-hvor vinden stresset curl er positiv ferskvann slippes inn i Polhavet, der det kan da strømme inn i Nord-Atlanteren. Giles et al. (2012) konkluderer med at variabiliteten i ferskvannsinnhold varierer med vindspenningskrølling. Vindspenningskrøllen brukt av Giles et al. (2012) er fra NCEP / NCAR Reanalysis data ved National Oceanic & Atmospheric Administration, Earth System Research Laboratory, Physical Sciences Division (NOAA / OAR / ESRL PSD) i Boulder, Colorado, USA.
Den sesongmessige syklusen av ferskvannsinnhold gjelder ikke bare mekaniske prosesser (Ekman pumping), men også termiske (isdannelse) prosesser. Beaufort Gyre inneholder et gjennomsnittlig volum på800 km 3 frossent ferskvann, eller havis, basert på en gjennomsnittlig istykkelse på 2 meter. I løpet av juni – juli månedene topper den gjennomsnittlige sesongmessige syklusen av ferskvannsinnhold; i denne sesongen når havisstykkelsen et minimum, noe som antyder at mengden smeltet havis har nådd et maksimum. Maksimum i ferskvannsinnhold som slippes ut i havvannet sammenfaller med et maksimum i vindspenningskrøl (dvs. et minimum i Ekman-pumping), slik at et stort volum ferskvann kan sive inn i sirkulasjonen i Polhavet. Denne raske tilstrømningen av ferskvann i den arktiske sirkulasjonen tvinger et stort volum ferskvann til å strømme ut i det nord-atlantiske bassenget, og påvirker atlantisk Meridional Overturning Circulation .
Studier
Beaufort Gyre har dannet en kuppel av ferskvann som har utvidet seg vertikalt med omtrent 15 centimeter siden 2002; innen 2011 hadde den hovnet opp til rundt 8000 kubikkilometer (1900 cu mi) i volum. Ferskvannet i denne gyren representerer omtrent 10% av alt ferskvannet i Polhavet; størstedelen av Arktis ferskvannsforsyning stammer fra russiske elver som avrenning . Klokkenes sirkulasjon av Beaufort Gyre er indusert av vindmønstrene knyttet til det permanente antisykloniske høytrykkssystemet over den vestlige delen av Arktis. I en medurs roterende gyre på den nordlige halvkule får Coriolis-kraften havvannet til å strømme innover mot gyrens sentrum der det akkumuleres, og danner effektivt en kuppel med vann. Hvis vindmønstrene skifter til en syklonisk sirkulasjon på grunn av residensen til et lavtrykkssystem (stigende luft indusert av varmere havtemperaturer et større volum åpent vann i Arktis), vil dette føre til at sirkulasjonen av Beaufort Gyre reverserer og strømmer telleren -med urviseren. Hvis dette skjer, vil Coriolis-kraften bøye strømmen ut og bort fra sentrum av gyren, og i stedet for dannelsen av en stigende vannkuppel, vil det oppstå en depresjon og oppvarming av det varmere vannet fra Atlanterhavet .
Oseanograf Andrey Proshutinsky har teoretisert at hvis vindene og sirkulasjonens sirkulasjon skulle svekkes, kunne store mengder ferskvann lekke ut av den østlige delen av Polhavet og ut i Nord- Atlanterhavet og påvirke termohalinsirkulasjonen og dermed klimaet .
På grunn av sesongens dannelse av havis er Beaufort Gyre vanskelig tilgjengelig og studerer dermed på den nordlige halvkule vintermånedene. mangelen på sollys i disse månedene tvinger bruken av kunstig lys. Studier av Arthur S. Dyke og andre viser at hvis volumet av utstrømning av elver i Beaufort Gyre øker, kan selve gyret skifte romlig mot høyre.