Badanie procesów w górnych warstwach oceanu
Ocen odgrywa istotną rolę w systemie klimatycznym Ziemi, pomagając w transportowaniu nadmiaru ciepła z równika w kierunku północnym. Interakcja między atmosferą a morzem oraz większość procesów biologicznych zachodzą w górnych warstwach oceanu. Naukowcy nie znają jednak dokładnie procesów odpowiedzialnych za kontrolowanie obiegu wód oceanicznych na powierzchni. Finansowany ze środków UE projekt "Lagrangian approach to understand upper ocean processes" (LAGAPOCE) powstał w celu zbadania procesów fizycznych powiązanych z cyrkulacją wód oceanicznych. Partnerzy projektu badali dwa komplementarne systemy oceaniczne: Prąd Kuroshio (faza wychodząca) i Prąd Kanaryjski (prąd powrotny). Te dwa prądy są zachodnim i wschodnim elementem północnych podzwrotnikowych wirów pacyficznych i atlantyckich. Wir to duży system prądów oceanicznych, szczególnie taki, który wiąże się z silnymi wiatrami. W ramach projektu LAGAPOCE opracowano innowacyjną metodę łączącą prędkości powierzchniowe Lagrange'a oraz dane satelitarne. Prędkości Lagrange'a opisują dynamikę systemu i aktualnie pozwalają uzyskać najbardziej dokładny i realistyczny obraz cyrkulacji powierzchniowej na otwartym oceanie. Metodologia ta umożliwiła przeprowadzenie pierwszej w historii szczegółowej analizy rzeczywistych wzorców cyrkulacji Prądu Kuroshio i Prądu Kanaryjskiego. Wyniki analiz Prądu Kuroshio porównano z danymi z roku 1992, aby określić, czy zaszły od tego czasu zmiany w strukturze wirów. Do najważniejszych wyników badań należy opis różnych mechanizmów wpływających na przedostawanie się Prądu Kuroshio do wód szelfu kontynentalnego. Stworzono także symulację mającą na celu oszacowanie, jak często do tego dochodzi. Było to możliwe, ponieważ wiry można obserwować na zachodnim Pacyfiku na kilka tygodni przed pojawianiem się ich w Kuroshio. Opisano także Kanaryjski Prąd Głębinowy płynący w kierunku bieguna i stworzono hipotezę dotyczącą mechanizmów go napędzających. Uczeni założyli, że za ruch w kierunku bieguna odpowiada ciśnienie powstające za sprawą spotykania się wód wypływających z Morza Śródziemnego z wodami antarktycznymi. Wyniki prac porównano z modele numerycznym. Badania przeprowadzone w ramach projektu LAGAPOCE pomogą przewidzieć zmiany warunków hydrodynamicznych. Efektem będzie też pełniejsze wiedza na temat możliwości wykorzystania danych powierzchniowych Lagrange'a w celu monitorowania i badania górnych warstw oceanów.
Słowa kluczowe
Górne warstwy oceanu, system klimatyczny, metoda Lagrange'a, cyrkulacja oceanów, prądy, wir podzwrotnikowy, kształty wiru, szelf kontynentalny, wody wypływające, hydrodynamika
