Термохалинная структура

1. ОБЩАЯ океанологиЯ

Белокопытов В.Н., МГИ РАН, Севастополь

2.

Термохалинная структура =
Термическая структура + Халинная структура
Синонимы
Гидрологическая структура
Гидрология
Английский
Hydrographic
Hydrologic
Thermohaline

3.

Чем обусловлено географическое распределение
температуры воды в Мировом океане?

4.

Горизонтальное распределение температуры
0 м лето
Тепловой баланс на поверхности
Ветровая циркуляция
Конвекция
Апвеллинг

5.

Горизонтальное распределение температуры
100 м
Тепловой баланс на поверхности
Ветровая циркуляция
Конвекция
Апвеллинг

6.

Горизонтальное распределение температуры
Ветровая циркуляция
Конвекция
Апвеллинг
200 м

7.

Горизонтальное распределение температуры
500 м
Ветровая циркуляция
Циркуляция промежуточных слоев
Конвекция

8.

Горизонтальное распределение температуры
Циркуляция промежуточных слоев
1000 м

9.

Горизонтальное распределение температуры
Циркуляция промежуточных слоев
2000 м
Циркуляция глубинных слоев

10.

Горизонтальное распределение температуры
Циркуляция глубинных слоев
3000 м

11.

Горизонтальное распределение температуры
Циркуляция придонных слоев
4000 м

12.

Горизонтальное распределение температуры
Циркуляция придонных слоев
5000 м

13.

Вертикальное распределение температуры
Атлантический океан

14.

Вертикальное распределение температуры
Тихий океан

15.

Вертикальное распределение температуры
Индийский океан

16.

Вертикальное распределение температуры
Термоклин
Развитие сезонного термоклина
Баланс вертикальной диффузии
и вертикальной адвекции
Поток тепла из атмосферы,
вертикальная диффузия тепла и
процессы перемешивания в ВКС
Вентилируемый термоклин
Luyten, Pedlosky, and Stommel, 1983

17.

Вертикальное распределение температуры
Верхний квазиоднородный слой
Толщина ВКС для зимнего периода с.п.
ВКС
(верхний перемешанный, гомогенный)
Толщина ВКС для летнего периода с.п.
Конвективное перемешивание
термическое (охлаждение);
соленостное (испарение, ледообразование)
Ветро-волновое перемешивание
обрушение поверхностных волн;
турбулентность ветровых течений;
Инерционные колебания

18.

Вертикальное распределение температуры
Промежуточные экстремумы
Теплый промежуточный слой
Арктика
Холодный промежуточный слой
Слой атлантических вод в Арктике
Черное море
0
20
40
Глубина,м
60
80
100
120
140
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
Долгота
ХПС в Черном море в июле 1992 г.
38
39
Балтийское море

19.

Вертикальное распределение температуры
Типизация
Районирование Мирового океана по типам вертикального распределения температуры воды (по В.Н. Степанову)
ЭТ – экваториально-тропический; Т – тропический (основной); ВТ – восточнотропический;
Пр – присредиземноморский (Ср – средиземноморский, Кр – красноморский); СбТ – субтропический; АТ – атлантико-тихоокеанский;
СбП – субполярный (СбАр – субарктический, СбАн – субантарктический); П – полярный (Ар – арктический, Ан – антарктический).

20.

Формирование термической структуры океана
Поверхностные слои – тепловой баланс поверхности океана, в полярных районах ледовые процессы ,
поверхностные течения;
Промежуточные слои – вертикальный теплообмен, вертикальная циркуляция вод, распространение
более теплых водных масс из районов умеренных широт в полярные районы (промежуточный
максимум температуры), зимнее конвективное перемешивание (промежуточный минимум
температуры);
Глубинные и придонные слои – распространение водных масс из районов глубокой конвекции
(Антарктида и Северная Атлантика);

21.

Чем обусловлено географическое распределение
солености воды в Мировом океане?

22.

Горизонтальное распределение солености
0 м лето
Водный баланс на поверхности
Ветровая циркуляция
Конвекция
Апвеллинг

23.

Горизонтальное распределение солености
100 м
Водный баланс на поверхности
Ветровая циркуляция
Конвекция
Апвеллинг

24.

Горизонтальное распределение солености
Ветровая циркуляция
Конвекция
Апвеллинг
200 м

25.

Горизонтальное распределение солености
500 м
Ветровая циркуляция
Циркуляция промежуточных слоев
Конвекция

26.

Горизонтальное распределение солености
Циркуляция промежуточных слоев
1000 м

27.

Горизонтальное распределение солености
Циркуляция промежуточных слоев
2000 м
Циркуляция глубинных слоев

28.

Горизонтальное распределение солености
Циркуляция глубинных слоев
3000 м

29.

Горизонтальное распределение солености
Циркуляция придонных слоев
4000 м

30.

Горизонтальное распределение солености
Циркуляция придонных слоев
5000 м

31.

Вертикальное распределение солености
Атлантический океан

32.

Вертикальное распределение солености
Тихий океан

33.

Вертикальное распределение солености
Индийский океан

34.

Вертикальное распределение солености
ID 318942 (St at ion 51 Cruise BIR_2015_7)
44°33'.72 N 33°22'.93 E, 31 июля 2015 г. 14:59
ID 318923 (St at ion 32 Cruise BIR_2015_7)
Температ ура
10
Верхний квазиоднородный слой
15
20
25
10
12
14
44°32'.56 N 33°25'.20 E, 30 июля 2015 г. 10:53
Температ ура
16
18
20
22
24
0
4
4
6
6
Изохалинный слой более консервативен, чем
изотермический слой. В весенне-летний
период года его толщина может преобладать.
8
8
Изотермический
10
10
14
Изохалинный
16
Глубина,м
16
Глубина,м
Изохалинный
12
12
14
Изотермический
2
2
18
20
22
18
20
22
24
24
26
26
28
28
30
30
32
32
34
34
36
36
38
38
40
40
17
17.5
18
18.5
19
Соленост ь
Температу ра
ID 169377 (Cruise AKAD_1992_7)
15.5
Сезонный галоклин
Глубина,м
Происхождение – сезонный ход таяния
льдов, стока рек, атмосферных осадков
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
16
Соленость
16.5
17
17.5
Соленост ь
Температу ра
18
Соленость
44°50'.04 N 30°15'.06 E, 11 июля 1992 г. 8:23
Соленость
16.5
17
17.5
18
Черное море
18.5

35.

Вертикальное распределение солености
Постоянный галоклин
Промежуточный
минимум
солености

36.

Вертикальное распределение солености
Промежуточные экстремумы
Промежуточный максимум солености
Промежуточный минимум солености

37.

Вертикальное распределение солености
Типизация
Районирование Мирового океана по типам вертикального распределения солености (по В.Н. Степанову)
ЭТ – экваториально-тропический; Бг – бенгальский; Т – тропический (основной); СрТ – срединнотропический; ); ВТ – восточнотропический;
Пр – присредиземноморский (Ср – средиземноморский, Кр – красноморский); СбТ – субтропический; СА – североатлантический; ЮТ –
южнотихоокеанский; СбП – субполярный (СбАр – субарктический, СбАн – субантарктический); П – полярный (Ар – арктический, Ан –
антарктический).

38.

Формирование халинной структуры океана
Поверхностные слои – разность испарения и атмосферных осадков, в прибрежных районах речной
сток, в полярных районах ледовые процессы, поверхностные течения;
Промежуточные слои – вертикальный солеобмен, вертикальная циркуляция вод, распространение
менее соленых водных масс из субполярных районов (промежуточный минимум солености) или более
соленых вод из субтропических районов (промежуточный максимум солености);
Глубинные и придонные слои – распространение водных масс из районов глубокой конвекции
(Антарктида и Северная Атлантика);