Ukryte fale pakują poważny cios
Fale wewnętrzne, których wznoszące się, ale wolno poruszające się grzbiety mogą osiągnąć wysokość setek stóp, są całkowicie ukryte w oceanie, niewidoczne na powierzchni. Jednak mogą mieć głęboki wpływ na klimat Ziemi i ekosystemy oceaniczne.
Zdjęcie satelitarne pokazuje szorstkie i gładkie obszary utworzone na powierzchni morza przez wewnętrzne fale Cieśniny Luzon.
chcę, żebyś umawiał się na randki
Teraz zespół, w tym Thomas Peacock, profesor nadzwyczajny inżynierii mechanicznej w MIT, zakończył największe eksperymenty laboratoryjne, jakie kiedykolwiek stosowano do badania fal wewnętrznych. Wyniki rozwiązują od dawna tajemnicę dotyczącą tego, w jaki sposób powstają największe znane fale wewnętrzne — te na Morzu Południowochińskim.
Widziane w przekroju, fale te przypominają kształtem fale powierzchniowe. Tworzą się w wodzie, która pod wpływem zmian temperatury lub zasolenia jest rozwarstwiana na warstwy o różnej gęstości. Ale te warstwy i ogromne fale w nich są niewidoczne dla oka.
Warstwa graniczna o grubości poniżej 100 metrów oddziela zimniejszą, bardziej słoną wodę na dnie oceanu od cieplejszej, mniej słonej górnej warstwy, która rozciąga się od 100 do 200 metrów w dół od powierzchni. Kiedy część dolnej warstwy jest wypychana przez pływy lub prądy oddziałujące z topografią dna morskiego, płaska warstwa graniczna tworzy kształt fali, którego wpływ na rozprzestrzenianie się fal powierzchniowych oceanu można wykryć instrumentalnie na obrazach satelitarnych. Fala ta może osiągać ogromne wysokości, pokonywać ogromne odległości i odgrywać kluczową rolę w mieszaniu wód oceanicznych, pomagając w odprowadzaniu wód powierzchniowych, które zostały ogrzane przez powietrze, ściągając w ten sposób ciepło z atmosfery na dno morskie.
Ponieważ te wewnętrzne fale są tak trudne do wykrycia bezpośrednio w oceanie, Peacock i zespół francuskich naukowców wykorzystali eksperymenty laboratoryjne do zbadania fal, które ich zainteresowały: tych, które tworzą się w Cieśninie Luzon, między Tajwanem a Filipinami. To najpotężniejsze fale wewnętrzne odkryte do tej pory w oceanie, mówi Peacock. To są fale w skali wieżowca. Rzeczywiście, mogą osiągnąć wysokość 170 metrów (ponad 550 stóp), ale podróżują w spokojnym tempie kilku centymetrów na sekundę. Mówi, że to niezdarne olbrzymy oceanu.
czy czas można odwrócić?
Eksperymenty zespołu na dużą skalę wykorzystywały szczegółowy model topograficzny dna Cieśniny Luzon zamontowany w obracającym się zbiorniku o średnicy 50 stóp w Grenoble we Francji, największym tego typu obiekcie na świecie. Testy wykazały, że cieśnina i znajdujący się w niej system grzbietów generują fale, gdy pływy przenoszą przez nie uwarstwioną wodę.
Ostatni duży program badań terenowych nad generowaniem fal wewnętrznych miał miejsce u wybrzeży Hawajów w 1999 roku, ale naukowcy są teraz bardziej niż wtedy świadomi roli, jaką te gigantyczne fale odgrywają w mieszaniu się wody oceanicznej – a zatem jak znacząco wpływają na globalny klimat.
dziecko dorosło w laboratorium
To ważny brakujący element układanki w modelowaniu klimatu, mówi Peacock. Obecnie globalne modele klimatyczne nie są w stanie uchwycić tych procesów, mówi, ale jest to wyraźnie ważne: otrzymasz inną odpowiedź… jeśli nie uwzględnisz tych fal.
