Процессы в верхних слоях океана рассеивают тепло, переносят питательные вещества и влияют на поглощение углекислого газа, что делает циркуляцию критически важной движущей силой биологической активности в океане. Движение воды в океане определяется многими факторами, включая приливы; ветры; поверхностные волны; внутренние волны, распространяющиеся в слоях океана; и различия в температуре, солености или высоте уровня моря.
Кроме того, как системы высокого и низкого давления, которые можно увидеть на телевизионных погодных картах, океан полон водоворотов, медленно кружащихся масс воды.«По мере того, как шкала длин становится меньше от нескольких сотен миль до нескольких десятков миль, мы обнаружили точку, в которой геострофический баланс больше не действителен, а это означает, что уровень моря больше не используется для расчета циркуляции океана», — сказал Цю, профессор Школа океанических и земных наук и технологий UHM (SOEST). «Это связано с наличием движений внутренних океанических волн, которые по существу нарушают движение, которое могло бы быть вызвано геострофией».Ученые используют уровень моря как средство для расчета циркуляции океана, потому что спутники ежедневно обращаются вокруг Земли, часто и точно собирая данные об уровне моря.
До этого исследования, опубликованного в Nature Communications, океанографы знали, что уровень моря можно использовать для получения общей картины циркуляции, но не в очень мелких деталях. Однако конкретный уровень детализации, который может быть предоставлен с помощью этого подхода, не был известен до настоящего исследования.Кроме того, в районах океана с постоянными или частыми вихрями Цю и соавторы из Японского метеорологического агентства, Калифорнийского технологического института и Лаборатории реактивного движения НАСА определили, что уровень моря можно надежно использовать для расчета циркуляции с довольно высоким разрешением, т. Е. при довольно малых масштабах длины (разрешение 10 миль). Однако в областях, где в движении преобладают внутренние волны, уровень моря со спутника может использоваться только для определения движения в очень большом масштабе (разрешение 125 миль).
«Этот аспект исследования был немного неожиданностью, — сказал Цю. «Я не ожидал, что точка перехода изменится на порядок в пределах западной части северной части Тихого океана».В будущем Цю и его коллеги надеются разработать математический подход к созданию более подробных изображений циркуляции на основе уровня моря в большем количестве мест по всему Тихому океану.