溫鹽環流 - 地球科學討論

推文解釋的很清楚，稍微做幾個名詞解釋

welly0923版友提到到的“與大氣隔絕的時間”
還有chungkwan版友問到的“北大西洋是否為唯一的下沈區”
提到了海洋學或是古海洋學上很重要問題

目前今海洋學所觀測到的全球主要兩個深層水的產區是南極與北大西洋無誤
但是也的確還有一些下沈深度到約到數百米與接近一千多米的模態水(mode water)
或是中層水(intermediate water)，比如說北太平洋中層水，南極中層水等
也是溫鹽環流中的角色

利用與大氣隔絕的時間可以是很好的指標去討論
這個水體的“換氣率“(ventilation)
如果有一個水體是從表層水一路往下沈，再開始與大氣隔絕的話
那就可以用與大氣隔絕的時間來作指標
liuoldtwo版友有提到可以用核子試爆所產生的放射性核種來作追蹤
但核子試爆距今仍只有50-60年左右，這樣的放射性核種的追蹤
主要是看大氣與水的交換的速度，而且試爆的地區最多是在赤道太平洋地區
不是主要的深層水的產區

這樣的想法也許會忽略掉了幾個問題
：如果有一個水團，它不是從表層水一路往下沈而產生的怎麼辦？
還有另一個是，在深層水的流動當中，會不會一路有表層的碳往下掉混進了水團中？

第一個問題會發生在比如說像北太平洋中層水
它的主體是由親潮與黑潮的底部的水團，在北海道附近所混合而成的
所以在表層的水深是看不見像北大西洋深層水或南極底層水那樣的露頭的
對於追蹤它的循環機制跟時間上就會比較困難

另一個問題則是在北太平洋的深層水(Pacific deep water)中會遇到
結合了北大西洋深層水與南極底層水，再一路由紐西蘭附近往北走的路上
一路上有水團本身自己所攜帶的碳，但也會有由表層不斷沈降的碳
所以嘗試要區分出來真正的水團年紀，是會有困難的

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最後一個最近幾年才比較被提出有點瘋狂的想法
就是地球上會不會有其它的深層水的產區？
結合了地化與模擬的證據
Okazaki 等人於2010年提出一個大膽的假設，
認為在上次冰消期時的大西洋冰飄沈積物事件
(Heinrich event 1 during the last termination)
因為北大西洋的深層水產率幾乎停止，大西洋往太平洋輸送的水汽減少
造成北太平洋的洋盆平均鹽度上升，而且北半球高緯度地區的寒冷
讓北太平洋有機會產生深層水的水團
（全文網址：http://www.sciencemag.org/content/329/5988/200.short）
讓過去只被認為是末端，接受端，搞不清狀況的北太平洋
有可能在特定狀況下轉為正面積極參與的溫鹽環流的要角

當然在更早之前，也有人提出，在白堊紀的時候，因為環球性的赤道洋流
有可能因為鹽度過高，而成為當時的主要深層水團來源
有所謂的warm-saline deep water

Wally Broecker 利用地球化學證據提出溫鹽環流這個劃時代的假說後，在這個基礎上
其實還有很多細節與可能的例外會動搖整個假說或是提供給我們更全面的圖像
今海洋學之外的古海洋學研究可以提供更多有趣的可能性與結果！

歡迎大家更多參與跟討論：）


※ 引述《chungkwan (後主)》之銘言：
: 看到底置說要提昇學術風氣
: 突然想到個問題
: 高中的教科書上面提到
: 溫鹽環流的週期大概是1600年左右
: 這個數字是怎麼估計來的啊?
: 翻了一下Essentials of Oceanography
: 裡面只有提到現象
: 問高中老師
: 他告訴我google到一個底層洋流的流速0.3cm/s
: 再亂槍打鳥假設它繞了地球兩圈多
: 大概就湊到這個數字
: 請問有大大能夠詳細嗎
: 另外還有個類似的問題是說
: 一個水分子在水循環的過程要多久
: 這種尺度不小的週期都是像這樣有點誤打誤撞估計的嗎?

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