Зарождение и исчезновение внутренних волн в Южно-Китайском море
The formation and fate of internal waves in the South China Sea. Matthew H. Alford, Thomas Peacock, Jennifer A. MacKinnon, et al. Nature. 2015. Vol. 521. No 7550. P. 65–69.
Внутренние гравитационные волны, распространяющиеся в толще воды, представляют собой аналог хорошо известных поверхностных гравитационных волн, которые можно наблюдать у берегов и которые повсеместно распространены в океане. Из-за их сильных вертикальных и горизонтальных смещений, а также турбулентного перемешивания, они оказывают влияние на целый комплекс океанических процессов, таких как поставка питательных веществ в зону фотосинтеза, перенос осадочного материала, передача акустических колебаний. Они также предоставляют значительную опасность для искусственных сооружений, возведенных в океане. Внутренние волны, сгенерированные в первую очередь за счет ветра, а также приливов и отливов, могут распространяться на тысячи километров от своих источников до места их разрушения. Это делает их крайне сложными для наблюдения. Тем не менее, внутренние гравитационные волны необходимо учитывать в цифровых моделях климата. Уже более 10 лет проводятся исследования в бассейне Южно-Китайского моря, где в проливе Лусон формируются наиболее мощные из всех известных внутренних волн. При распространении в западном направлении амплитуда этих волн увеличивается. Тем не менее, из-за недостатка данных прямых наблюдений в проливе Лусон до конца не ясны: механизм генерации подобных волн, их изменчивость и энергетический баланс. Новые наблюдения и численные модели, которые авторы используют в данном исследовании, позволили установить, что волны начинаются как синусоидальные возмущения, а не являются следствием гидравлических процессов. Также выявлено существование разрушительных внутренних волн высотой более 200 м, приводящих к уровням турбулентности, в 10 тыс. раз превышающим уровень турбулентности в открытом океане. Полученные результаты дают достаточно полное представление о внутренних волнах в масштабе бассейна, а на их основании возможно дальнейшее усовершенствование численного прогнозирования климата.
В.В. Стрекопытов