科学家从太空追踪巨大的海洋涡旋

日期:
2019年5月1日
资料来源:
美国地球物理联盟
摘要:
研究人员在一项新的研究中报告说,研究人员已经找到了一种利用卫星来监测Great Whirl的新方法,Great Whirl是一种每年在东非沿海地区形成的大型漩涡。

研究人员在一项新的研究中报告说,研究人员已经找到了一种利用卫星来监测Great Whirl的新方法,Great Whirl是一种每年在东非沿海地区形成的大型漩涡。

使用23年的卫星数据,新发现表明伟大的旋风比科学家先前认为的更大,寿命更长。在最高峰时,这个巨大的漩涡平均面积为275,000平方公里(106,000平方英里),并且在一年中持续了大约200天。在这里观看Great Whirl演变的动画。

Great Whirl不仅仅是一种好奇心,而是与驱动印度雨季的季风密切相关。季风降雨为印度2万亿美元的农业经济带来了动力,但每年降雨量多少是众所周知难以预测的。如果研究人员可以使用他们的新方法来识别Great Whirl形成中的模式,他们可能能够更好地预测印度何时会有一个非常干燥或非常潮湿的季节。

“如果我们要将这两者联系起来,我们可能会在预测季风的强度方面具有优势,因为季风具有巨大的社会经济影响,”密西西比州斯坦尼斯航天中心的卫星海洋学家,新任主要作者布莱斯梅尔泽说。在AGU的期刊地球物理研究快报上学习

旋转的大海

Great Whirl是一个巨大的漩涡,形成了索马里海岸的每一个春天,当吹过印度洋的风从西向东改变方向时。英国地理学家Alexander Findlay在1866年的印度洋导航目录中首次描述了Great Whirl。

根据芬德利的说法,英国皇家海军的中尉泰勒描述了在索马里Xaafuun大致相同纬度顺时针方向流动的“大旋流”。“这种旋风造就了一股非常沉重的混乱海洋,”芬德利写道。这种现象被称为大旋风,水手长期以来一直对其强大的波浪和强烈的潮流保持警惕。

伟大的旋风在四月开始形成,但在印度季风季节期间,它的水流在六月至九月最深和最强。2013年一项使用卫星数据的研究发现,在其最高峰时,Whirl可以长到超过500公里(300英里)宽,使其比大峡谷更长。

Great Whirl的圆形水流向下延伸数百米,在某些区域可以超过1公里(0.6英里)深。它产生的惯性使得Whirl在九月季风季节结束后仍然很好,直到秋季通常消失。

从远处学习旋风

科学家多年来一直对Great Whirl感兴趣,但直接研究它很困难。监测Whirl需要在很长一段时间内进行多次重复观察,但索马里海岸猖獗的海盗活动阻止了研究人员在附近冒险或将仪器放置在海洋中观察它。

而且由于Whirl如此之大,它的行为并不像较小的漩涡那么大,而且科学家很难定义它的边界。因此,科学家们并不完全了解Whirl每年如何变化,或者确切地说它何时形成以及何时消失。

研究人员最近转向使用卫星,看看他们是否可以远程监控Whirl。在这项新研究中,梅尔泽和他的同事们开发了一种新的方法来利用海平面的卫星测量来更好地定义Great Whirl的边界并随着时间的推移进行跟踪。Great Whirl的中心实际上升高于海平面,并且水流围绕着这个“山丘”旋转。

研究人员分析了1993年至2015年的海平面卫星数据,以了解Whirl每年如何变化以及在不同气候条件下的情况。

他们发现Great Whirl比以前想象的要大。在这23年中,Whirl的平均面积为275,000平方公里(106,000平方英里),使其比科罗拉多州更大。

他们还发现大旋风形成的时间和持续时间有很多变化。但平均而言,它持续198天 – 六个半月 – 比之前估计的166和140天要长得多。

它产生的大量惯性使得Whirl在9月份季风季节结束后仍然处于良好状态。研究人员发现,旋风持续到11月甚至12月,并且有三年 – 2000年,2005年和2010年 – 当它持续到新的一年。1997年持续时间最长的是256天 – 超过8个月。

研究人员还没有在大旋风中找到一种可以帮助他们预测印度季风的模式。但是他们希望也能用他们的方法跟踪其他地区的漩涡。例如,墨西哥湾的漩涡有很强的海流,可能影响该地区的石油钻探作业。

材料来源:

相关材料American Geophysical Union. 提供,文章经《科学的杂志》整理,在格式和长度上可能有所变化。


期刊参考文献:

  1. B.A. Melzer, T.G. Jensen, A.V. Rydbeck. Evolution of the Great Whirl Using an Altimetry‐Based Eddy Tracking Algorithm. Geophysical Research Letters, 2019; DOI: 10.1029/2018GL081781
引用此页:
American Geophysical Union “科学家从太空追踪巨大的海洋涡旋” 科学的杂志,2019年05月14日。 http://www.kexuede.com/post/2019/05164723276/

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