海洋如何把热量从表层传到海底海豹携带传感
2023/1/8 来源:不详一只被标记过的海象在南极的法国领土Kerguelen岛上晒太阳。海象被标记为法国国家科学研究中心(CNRS)一项名为SO-MEMO(观察系统-哺乳动物海洋环境采样器)的研究项目的一部分。当海豹上岸繁殖或蜕皮时,标签——实际上是带有天线的传感器——根据既定的道德标准被粘在海豹的头上。当海豹返回陆地时,研究人员取下标签来获取数据。如果它们错过了一个标签,它会在下一个蜕皮季节随着死皮一起脱落。
南极绕极洋流环绕南极洲,连接大西洋、太平洋和印度洋。它是我们气候系统中最重要的洋流之一,因为它促进了与之相连的海洋之间的热量和其他性质的交换。
但是,目前还不完全了解洋流是如何把热量,特别是从海洋的顶层垂直地传到底层,反之亦然。这种水流非常湍急,产生的漩涡——类似于大气中的风暴——直径在30到英里(50到公里)之间。它还跨越了大约英里(公里),穿过世界上一个特别遥远和荒凉的地方,使它成为科学家——至少是人类——观察和测量最困难的洋流之一。
利娅·西格尔曼(LiaSiegelman)是加利福尼亚州帕萨迪纳市(Pasadena)美国国家航空航天局(NASA)喷气推进实验室(JetPropulsionLaboratory)的一名访问科学家。
这只海豹装备了一个让人联想起小帽子的特殊传感器,在三个月的航程中,它游了多英里(公里),其中大部分是通过南极环极洋流湍急、涡流丰富的水域。在这段时间里,海豹每天在到码(到米)的深度潜水约80次。与此同时,它收集了一系列连续的数据,为研究在这个不稳定区域海洋层之间热量的垂直移动提供了新的视角——这种视角使我们更接近于了解海洋能够吸收多少来自太阳的热量。
这张3D示意图展示了被标记的海象如何通过长距离游泳和在南极洲附近的湍流水域潜入深海来收集数据。卫星数据被用来识别海豹游过的水域的特征。蓝色代表寒冷、稠密的水。红色区域密度较低,通常较温暖。
最近,Siegelman和她的合作者在《自然地球科学》杂志上发表了一篇新论文,他们将海豹的数据与卫星测高数据结合起来。海洋表面的卫星数据显示了漩涡在洋流中的位置,以及海豹游过的漩涡。通过分析这些数据集,科学家们特别