Объяснен феномен долгоживущих океанских вихрей

Ученые факультета океанографии Военно-морской магистратуры (Naval Postgraduate School, NPS) объяснили феномен океанских круговоротов, которые могут существовать от месяцев до нескольких лет. Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Geophysical Research Letters, на время существования устойчивых вихрей влияет рельеф дна.

Ранее физики предполагали, что океанские вихри или кольца диаметром несколько десятков или сотен километров должны рассеиваться в течение нескольких недель из-за бароклинной неустойчивости — неустойчивости течений стратифицированной вращающейся жидкой среды с вертикальным сдвигом скорости. Однако наблюдения показывают, что некоторые круговороты способны выживать в течение десятка лет.

Исследователи продемонстрировали, что старые модели не учитывали шероховатость дна, то есть наличие подводных гор, хребтов и долин. Они использовали численное моделирование с плоским дном и дном с реалистичной топографией и показали, что водовороты над неровной поверхностью сохраняются намного дольше, чем их аналоги с идентичными параметрами над плоским морским дном.

Новая модель называется «эффектом наждачной бумаги», которая по аналогии со шлифующей поверхностью с нанесенными на нее абразивными частицами «разглаживает» течения у дна океана, повышая стабильность и долговечность круговоротов на поверхности. При этом существует критическая высота шероховатости дна, которая позволяет поверхностным кольцам оставаться стабильными и сохранять свою структуру в течение многих лет.