Một dòng chảy xuôi về phía đông nông được tìm thấy ở Đại Tây Dương, Ấn Độ và Thái Bình Dương

Dòng điện đối diện xích đạo (màu đen)

Dòng điện đối lưu xích đạo là dòng chảy theo hướng đông kéo dài đến độ sâu 100-150m ở Đại Tây Dương, Ấn Độ và Thái Bình Dương. Thường được gọi là Dòng chảy xích đạo phía Bắc (NECC) dòng chảy này chảy từ tây sang đông ở khoảng 3-10 ° N trong các lưu vực Đại Tây Dương, Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương, giữa dòng chảy xích đạo phía Bắc (NEC) và dòng điện xích đạo phía Nam (SEC). Không nên nhầm lẫn với NECC với Xích đạo Xích đạo (EUC) chảy về phía đông dọc theo đường xích đạo ở độ sâu khoảng 200m ở phía tây Thái Bình Dương tăng lên 100m ở phía đông Thái Bình Dương.

Ở Ấn Độ Dương, lưu thông bị chi phối bởi tác động của gió mùa châu Á đảo ngược. Do đó, dòng chảy có xu hướng đảo ngược các bán cầu theo mùa trong lưu vực đó. ^[1] NECC có chu kỳ theo mùa rõ rệt ở Đại Tây Dương và Thái Bình Dương, đạt đến sức mạnh tối đa vào cuối mùa hè và mùa thu và sức mạnh tối thiểu vào cuối mùa đông và mùa xuân. Hơn nữa, NECC ở Đại Tây Dương biến mất vào cuối mùa đông và đầu mùa xuân. ^[2]

NECC là một trường hợp thú vị bởi vì trong khi nó xuất phát từ sự lưu thông của gió, nó vận chuyển nước theo hướng trung tây căng thẳng gió ở vùng nhiệt đới. Nghịch lý rõ ràng này được giải thích chính xác bằng lý thuyết Sverdrup, cho thấy vận tải đông tây bị chi phối bởi sự thay đổi bắc-nam trong cuộn tròn của áp lực gió. ^[3]

cũng được biết là mạnh hơn trong các tập phim ấm áp của El Niño-Phương Nam Dao động (ENSO). ^[4] Klaus Wyrtki, người đầu tiên báo cáo kết nối này, cho rằng một NECC mạnh hơn bình thường có thể là nguyên nhân của El Niño vì thêm khối lượng nước ấm nó mang theo về phía đông.

Ngoài ra còn có một dòng chảy Xích đạo phía Nam (SECC) vận chuyển nước từ tây sang đông trong lưu vực Thái Bình Dương và Đại Tây Dương giữa 2 ° S và 5 ° S trong lưu vực phía tây và xa hơn về phía nam về phía đông. ^[5][6] Trong khi SECC có bản chất địa chất, cơ chế vật lý cho sự xuất hiện của nó không rõ ràng hơn so với NECC; đó là lý thuyết Sverdrup không giải thích rõ ràng sự tồn tại của nó. Ngoài ra, chu kỳ theo mùa của SECC không được xác định như của NECC.

Cơ sở lý thuyết [ chỉnh sửa ]

NECC là một phản ứng trực tiếp với sự thay đổi kinh tuyến của cuộn gió căng thẳng gần Vùng hội tụ liên vùng (ITCZ). Một phần, NECC có sự tồn tại của nó với thực tế là ITCZ ​​không nằm ở xích đạo, thay vào đó là một vài độ vĩ độ về phía bắc. Sự thay đổi của tham số coriolis (một hàm của vĩ độ) di chuyển qua đường xích đạo kết hợp với ITCZ ​​nằm ở phía bắc của đường xích đạo dẫn đến các khu vực hội tụ và phân kỳ trong lớp hỗn hợp đại dương. Kết quả này thu được từ lý thuyết Ekman. ^{[ cần làm rõ ]} Lấy ví dụ về lưu vực Thái Bình Dương lớn hơn, mô hình chiều cao động kết quả bao gồm một máng ở xích đạo và sườn gần 5 ° độ bắc, máng ở 10 ° N, và cuối cùng là một sườn núi gần hơn 20 ° N. ^[7] Từ địa tĩnh (sự cân bằng hoàn hảo giữa trường khối lượng và trường vận tốc), NECC nằm giữa sườn núi và máng ở 5 ° N và 10 ° N, tương ứng.

Lý thuyết Sverdrup tóm tắt ngắn gọn hiện tượng này bằng toán học bằng cách xác định một vận chuyển khối lượng địa tĩnh trên mỗi đơn vị vĩ độ, M, là tích phân đông-tây của đạo hàm kinh tuyến của ứng suất gió, trừ đi bất kỳ vận chuyển Ekman nào. Việc vận chuyển Ekman vào hiện tại thường không đáng kể, ít nhất là trong NECC Thái Bình Dương. Tổng số NECC được tìm thấy bằng cách tích hợp M trên các vĩ độ có liên quan. ^[8]

Ngược dòng Xích đạo Bắc Đại Tây Dương [ chỉnh sửa ]

Đại Tây Dương bao gồm vận chuyển nước theo hướng đông giữa 3 ° N và 9 ° N, với chiều rộng điển hình theo thứ tự 300 km. Đại Tây Dương là duy nhất trong số các dòng xích đạo trong lưu vực đó vì tính thời vụ cực đoan của nó. Dòng chảy về phía đông tối đa đạt được vào cuối mùa hè và mùa thu trong khi dòng chảy ngược được thay thế bằng dòng chảy về phía tây vào cuối mùa đông và mùa xuân. NECC có vận chuyển tối đa khoảng 40 Sv (10 ^ 6 m3 / giây) ở 38 ° W. Giao thông vận tải đạt 30 Sv hai tháng mỗi năm ở 44 ° W, trong khi xa hơn về phía đông ở 38 ° W, giao thông vận tải đạt mức đó năm tháng mỗi năm. Độ lớn của NECC suy yếu đáng kể ở phía đông 38 ° W do nước bị hấp thụ bởi dòng chảy xích đạo phía tây nam 3 ° N. ^[9]

Trong khi sự biến đổi của NECC Đại Tây Dương bị chi phối bởi chu kỳ hàng năm (cuối mùa đông yếu, cuối mùa hè mạnh), cũng có sự thay đổi liên tục. Sức mạnh của NECC Đại Tây Dương mạnh hơn đáng kể trong những năm sau El Niño ở Thái Bình Dương nhiệt đới, với 1983 và 1987 là những ví dụ đáng chú ý. ^[10] Về mặt vật lý, điều này ngụ ý rằng sự đối lưu bị thay đổi ở Thái Bình Dương do El Niño thay đổi trong độ dốc kinh tuyến của ứng suất gió cuộn tròn trên Đại Tây Dương xích đạo.

Ngược dòng Xích đạo Bắc Thái Bình Dương [ chỉnh sửa ]

NECC Thái Bình Dương là dòng chảy bề mặt chính về phía đông, vận chuyển hơn 20 Sv từ bể nước ấm Tây Thái Bình Dương đến vùng đông lạnh Thái Bình Dương. Ở phía tây Thái Bình Dương, dòng chảy ngược có tâm ở gần 5 ° N trong khi ở trung tâm Thái Bình Dương, nó nằm gần 7 ° N. ^[11] Ranh giới phía bắc của NECC Thái Bình Dương được xác định dễ dàng bởi dòng chảy về phía tây liền kề được tìm thấy trong dòng chảy Xích đạo phía Bắc ( Cổ tử cung). Ranh giới phía nam, tuy nhiên, có thể mơ hồ hơn. Ranh giới phía nam ở trung tâm Thái Bình Dương được xác định rõ ràng bởi dòng xích đạo phía nam (SEC) ở phía tây, nhưng ở độ sâu, nó hợp nhất với dòng chảy ngược dòng phía bắc (NSCC). Ở lưu vực phía tây, NECC có thể hợp nhất với Xích đạo Xích đạo (EUC) bên dưới bề mặt. Nói chung, dòng chảy yếu dần về phía đông trong lưu vực, với các dòng chảy ước tính là 21 Sv, 14,2 Sv và 12 Sv ở phía tây, trung tâm và phía đông Thái Bình Dương, tương ứng. ^[12]

NECC Đại Tây Dương, NECC Thái Bình Dương trải qua một chu kỳ hàng năm. Tuy nhiên, không giống như Đại Tây Dương, NECC phía đông Thái Bình Dương thường không biến mất. Trong mùa đông và mùa xuân muộn, dòng chảy yếu hơn do gió thương mại ở phía đông bắc đang dịch chuyển về phía nam và chống lại hiện tại. Khi các giao dịch ở phía đông bắc bị dịch chuyển về phía bắc và yếu hơn vào mùa hè và mùa thu sau đó, thì NECC mạnh hơn. Những biến động theo mùa này cùng pha với NEC, nhưng ngược lại với pha của SEC. ^[13]

Biến động của NECC Thái Bình Dương với El Niño [ chỉnh sửa ]

được biết là mạnh hơn trong các sự kiện El Niño, nơi có sự nóng lên bất thường của miền đông và trung tâm Thái Bình Dương, đạt cực đại vào mùa đông phương bắc. Klaus Wyrtki đã đưa ra giả thuyết vào đầu những năm 1970 rằng một NECC mạnh bất thường ở phía tây Thái Bình Dương sẽ dẫn đến sự tích tụ bất thường của nước ấm ở bờ biển Trung Mỹ và do đó, El Niño. ^[14] Nhiệt độ mặt nước biển ở xích đạo phía đông Thái Bình Dương. và việc vận chuyển của NECC thực sự có mối tương quan cao. Tuy nhiên, điều này không loại trừ các yếu tố khí quyển và đại dương khác góp phần vào sự nóng lên dị thường. ENSO là một hiện tượng khí quyển đại dương kết hợp phức tạp, trong đó những thay đổi trên toàn lưu vực về nhiệt độ mặt nước biển, gió thương mại và đối lưu khí quyển có liên quan mật thiết với nhau.

Xem thêm [ chỉnh sửa ]