دوامة محيطية

(تم التحويل من Ocean gyre)
For other uses, see دوامة (توضيح).
Map showing 5 circles. The first is between western Australia and eastern Africa. The second is between eastern Australia and western South America. The third is between Japan and western North America. Of the two in the Atlantic, one is in hemisphere.
دوامة          
شمال الأطلسي
دوامة
شمال الأطلسي
دوامة
شمال الأطلسي
دوامة
المحيط
الهندي
دوامة
شمال
الهادي
دوامة
جنوب
الهادي
دوامة          
جنوب الأطلسي
Map showing 5 circles. The first is between western Australia and eastern Africa. The second is between eastern Australia and western South America. The third is between Japan and western North America. Of the two in the Atlantic, one is in hemisphere.
كبـِّر
خريطة العالم للدوامات الخمس الرئيسية

في علم المحيطات الدوامة المحيطية (gyre، /ˈdʒaɪər/)، هي أي نظام ضخم من التيارات الدائرية على سطح المحيط، وخاصة تلك التي تشارك في حركات الرياح الكبرى. تحدث الدوامات بسبب أثر كوريوليس؛ حيث تحدد الدوامات الكوكبية والاحتكاك الأفقي والاحتكاك الرأسي الأنماط الدائرية من دوران إجهاد الرياح (عزم الدوران).[1]

يمكن أن يشير مصطلح الدوامة المحيطية إلى أي نوع من الدوامات في الغلاف أو البحر،[2] حتى تلك التي من صنع الإنسان، لكنها تُستخدم عادةً في علم المحيطات الأرضية للإشارة إلى أنظمة المحيطات الرئيسية.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

تشكل الدوامة

الدوامات المحيطية الكبرى مدفوعة بالرياح، مما يعني أن مواقعها وديناميكياتها تتحكم فيها أنماط الرياح العالمية السائدة: الرياح الشرقية في المناطق المدارية والرياح الغربية عند خطوط العرض المتوسطة. تؤدي أنماط الرياح هذه إلى دوران ضغط الرياح الذي يدفع ضخ إيكمان في المناطق شبه المدارية (مما يؤدي إلى التيار الهابط) وسحب إيكمان في المناطق شبه القطبية (مما يؤدي إلى التيار الصاعد).[3] يؤدي ضخ إيكمان إلى زيادة ارتفاع سطح البحر في مركز الدوامة والتيارات الدورانية الأرضية في الدوامات المحيطية شبه القطبية.[3] بينما يؤدي سحب إيكمان إلى انخفاض ارتفاع سطح البحر والتيارات الدورانية الأرضية الإعصارية في الدوامات المحيطية شبه القطبية.[3]

الدوامات المحيطية التي تحركها الرياح غير متماثلة، حيث تكون التدفقات أقوى على حدودها الغربية وتدفقات أضعف في جميع أنحاء داخلها. التدفق الداخلي الضعيف الذي يميز معظم الدوامات هو نتيجة للحفاظ على الدوامة المحتملة. في معادلات المياه الضحلة (الدوامية المحتملة على التدفق على نطاق الحوض حيث يكون مقياس الطول الأفقي أكبر بكثير من مقياس الطول الرأسي)، الدوامة المحتملة هي دوامية (محلية) نسبية ، الدوامية الكوكبية ، والعمق ، ويتم الحفاظ عليها فيما يتعلق المشتق المادي:[4]

في حالة الدوامة المحيطية شبه المدارية، يؤدي ضخ إيكمان إلى تراكم المياه في وسط الدوامة، مما يؤدي إلى ضغط الطرود المائية. ويؤدي هذا إلى انخفاض في ، لذا وفقًا لقانون حفظ الدوامة المحتملة، فإن البسط يجب أن ينخفض أيضاً.[5] يمكن تبسيط الأمر بشكل أكبر من خلال إدراك أنه في الدوامات المحيطية على نطاق الحوض، تكون الدوامية النسبية صغيرة، مما يعني أن التغيرات المحلية في الدوامة لا يمكن أن تفسر الانخفاض في .[5] وبالتالي، يجب على حزمة المياه أن تغير دواميتها الكوكبية وفقًا لذلك. الطريقة الوحيدة لتقليل الدوامية الكوكبية هي تحريك حزمة المياه باتجاه خط الاستواء، وبالتالي فإن أغلب الدوامات شبه المدارية يكون لها تدفق ضعيف باتجاه خط الاستواء. قام هارالد سڤردروپ بقياس هذه الظاهرة في بحثه عام 1947، "التيارات التي تحركها الرياح في محيط Baroclinic"،[6] حيث يتم تعريف توازن سڤردروپ (المتكامل مع العمق) على أنه:[7]

حيث، هو نقل الكتلة الزوالية (الشمال الموجب)، هو معامل روسبي، هي كثافة الماء، و هي سرعة إيكمان الرأسية بسبب دوران إجهاد الرياح (موجب لأعلى). يمكن أن نرى بوضوح في هذه المعادلة أنه بالنسبة لسرعة إيكمان السالبة (على سبيل المثال، ضخ إيكمان في الدوامات شبه المدارية)، فإن نقل الكتلة الزوالي (نقل سڤردروپ) يكون سالبًا (جنوبًا، باتجاه خط الاستواء) في نصف الكرة الشمالي (). وعلى العكس من ذلك، بالنسبة لسرعة إيكمان الإيجابية (على سبيل المثال، سحب إيكمان في الدوامات شبه القطبية)، يكون نقل سڤردروپ إيجابياً (شمالاً، باتجاه القطب) في نصف الكرة الشمالي.

Two plots of velocity profile, the top of which depicts the flow velocity with a positive slope near the western boundary and the bottom of which depicts the flow velocity with a negative slope near the eastern boundary.
الدوامية داخل طبقة الحدود المحسوبة باستخدام حل طبقة الحدود لمونك[8] لكل من حالة الحد الغربي (الأعلى) والحد الشرقي (الأسفل) في دوامة شبه مدارية في نصف الكرة الشمالي. لاحظ أن الدوامية الإيجابية تدخل في التدفق بالقرب من الحد فقط في حالة تيار الحد الغربي، مما يعني أن هذا هو الحل الوحيد الصحيح لتدفق عودة الدوامة.


الاشتداد الغربي

انظر أيضاً: تيار حدودي § الاشتداد الغربي

كما يزعم توازن سڤردروپ، فإن الدوامات المحيطية الشبه مدارية تتمتع بتدفق ضعيف باتجاه خط الاستواء، والدوامات المحيطية الشبه قطبية تتمتع بتدفق ضعيف باتجاه القطب فوق معظم مساحتها. ومع ذلك، يجب أن يكون هناك بعض التدفق العائد الذي يتعارض مع نقل سڤردروپ من أجل الحفاظ على توازن الكتلة.[9] في هذا الصدد، يعتبر حل سڤردروپ غير مكتمل، لأنه لا يحتوي على آلية للتنبؤ بتدفق العودة هذا.[9] وقد ساهمت إسهامات كل من هنري ستومل ووالتر مونك في حل هذه المشكلة من خلال إظهار أن تدفق الدوامات العائدة يتم من خلال تيار حدودي غربي مكثف.[10][8] يعتمد حل ستومل على طبقة حدودية سفلية احتكاكية ليست بالضرورة مادية في المحيط الطبقي (التيارات لا تمتد دائمًا إلى القاع).[5]

Two plots: the left one showing a sinusoidal function that represents the winds over a subtropical gyre and the right one showing the resulting gyre circulation in a rectangular basin, which is clockwise around the basin and intensified to the west.
دالة التيار الطبيعية (يمين) محسوبة باستخدام حل طبقة الحدود لمونك[8] في دوامة محيطية مستطيلة ذات قاع مسطح على مستوى بيتا في نصف الكرة الشمالي ومركزها 30° شمالاً بمقياس طول أفقي . الرياح المطبقة (يسار) جيبية، وهي تقريب للرياح النموذجية التي تدفع الدوامة الشبه مدارية. يتدفق التيار على امتداد خطوط التدفق (خطوط منقطة سوداء) ودالة التدفق سلبية في جميع أنحاء الدوامة، مما يشير إلى أن الدوامة تدور في اتجاه عقارب الساعة. المسافة بين خطوط التدفق تتناسب عكسيا مع سرعة التدفق - لاحظ خطوط التدفق الأقرب كثيرًا على الجانب الغربي من الحوض، مما يشير إلى تكثيف الدوامة غربًا.

بدلاً من ذلك، يعتمد حل مونك على الاحتكاك بين التدفق العائد والجدار الجانبي للحوض.[5] وهذا يسمح بحالتين: الأولى مع التدفق العائد على الحدود الغربية (تيار الحدود الغربية) والثانية مع التدفق العائد على الحدود الشرقية (تيار الحدود الشرقية). ويمكن إيجاد حجة نوعية لوجود حلول تيار الحدود الغربية بدلاً من حلول تيار الحدود الشرقية من خلال الحفاظ على الدوامة المحتملة. وإذا نظرنا مرة أخرى إلى حالة الدوامة شبه الاستوائية في نصف الكرة الشمالي، فيجب أن يكون التدفق العائد باتجاه الشمال. ولكي يتحرك باتجاه الشمال (زيادة الدوامة الكوكبية) )، يجب أن يكون هناك مصدر للدوامة النسبية الإيجابية للنظام. الدوامة النسبية في نظام المياه الضحلة هي:[11]


حيث ه مرة أخرى هي السرعة الزوالية و هي السرعة الإقليمية. وفي إطار التدفق العائد باتجاه الشمال، يُهمل المكون الإقليمي وتكون السرعة الزوالية فقط هي الهامة للدوامة النسبية. وبالتالي، يتطلب هذا الحل أن من أجل زيادة الدوامة النسبية والحصول على تدفق عودة صالح باتجاه الشمال في الدوامة الشبه مدارية في نصف الكرة الشمالي.[5]

بسبب الاحتكاك عند الحدود، يجب أن تصل سرعة التدفق إلى الصفر عند الجدار الجانبي قبل الوصول إلى بعض أقصى سرعة باتجاه الشمال داخل طبقة الحدود والانحدار إلى حل نقل سڤردروپ باتجاه الجنوب بعيدًا عن الحدود. وبالتالي، شرط أن لا يمكن تلبية هذه المتطلبات إلا من خلال طبقة احتكاك حدودية غربية، حيث تعمل طبقة الاحتكاك الحدودية الشرقية على فرض .[5] ويمكن للمرء أن يقدم حججًا مماثلة فيما يتعلق بالدوامات الشبه مدارية في نصف الكرة الجنوبي والدوامات شبه القطبية في أي من نصفي الكرة الأرضية، وسوف يرى أن النتيجة تظل كما هي: إن التدفق العائد للدوامة المحيطية يكون دائمًا في شكل تيار حدودي غربي.

يجب أن ينتقل التيار الحدودي الغربي بنفس ترتيب المياه التي ينتقل بها تيار سڤردروپ الداخلي في مساحة أصغر بكثير. وهذا يعني أن التيارات الحدودية الغربية أقوى بكثير من التيارات الداخلية،[5] ظاهرة تسمى "الاشتداد الغربي".

توزّع الدوامات

الدوامات شبه المدارية

توجد خمس دوامات شبه مدارية رئيسية عبر محيطات العالم: دوامة شمال الأطلسي، دوامة جنوب الأطلسي، دوامة المحيط الهندي، دوامة شمال المحيط الهادي، ودوامة جنوب المحيط الهادي. جميع الدوامات شبه المدارية إعصارية عكسية، مما يعني أنها تدور في اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي، بينما تدور الدوامات في نصف الكرة الجنوبي عكس اتجاه عقارب الساعة. ويرجع هذا إلى أثر كوريوليس. تتكون الدوامات شبه المدارية عادةً من أربعة تيارات: تيار مداري يتدفق غربًا، وتيار حدودي غربي ضيق وقوي يتدفق نحو القطب، وتيار يتدفق شرقًا في خطوط العرض المتوسطة، وتيار حدودي شرقي أضعف وأوسع يتدفق نحو خط الاستواء.

دوامة شمال الأطلسي

تقع دوامة شمال الأطلسي في نصف الكرة الشمالي في المحيط الأطلسي، بين منطقة التقارب المدارية (ITCZ) في الجنوب وأيسلندا في الشمال. يجلب التيار المداري الشمالي المياه الدافئة غربًا نحو البحر الكاريبي ويحدد الحافة الجنوبية لدوامة شمال الأطلسي. بمجرد وصول هذه المياه إلى البحر الكاريبي، تنضم إلى المياه الدافئة في خليج المكسيك وتشكل تيار الخليج، وهو تيار حدودي غربي. يتجه هذا التيار بعد ذلك شمالًا وشرقًا نحو أوروپا، مشكلاً تيار شمال الأطلسي. يتدفق تيار الكناري جنوبًا على امتداد الساحل الغربي لأوروپا وشمال أفريقيا، مكملاً دورة الدوامة. مركز الدوامة هو بحر سرگاسو، الذي يتميز بالتراكم الكثيف لأعشاب السرگاس البحرية.[12]

دوامة جنوب الأطلسي

تقع دوامة جنوب الأطلسي في نصف الكرة الجنوبي في المحيط الأطلسي، بين منطقة التقارب المدارية في الشمال وتيار أنتاركتيكا القطبي في الجنوب. يجلب التيار المداري الجنوبي المياه غربًا نحو أمريكا الجنوبية، ليشكل الحدود الشمالية لدوامة جنوب الأطلسي. وهنا، تتحرك المياه جنوبًا في تيار البرازيل، وهو التيار الحدودي الغربي لدوامة جنوب الأطلسي. يشكل تيار أنتاركتيكا القطبي كلاً من الحد الجنوبي للدوامة والمكون الشرقي لدورة الدوامة. وفي النهاية، تصل المياه إلى ساحل أفريقيا الغربي، حيث تنتقل شمالاً على امتاد الساحل كجزء من الحد الشرقي لتيار بنگويلا، مما يكمل دورة الدوامة. ويشهد تيار بنگويلا حدث بنگويلا نينو، وهو نظير لظاهرة إل نينو في المحيط الهادي، ويرتبط بانخفاض الإنتاجية الأولية في منطقة بنگويلا الصاعدة.[13]

دوامة المحيط الهندي

تقع دوامة المحيط الهندي في المحيط الهندي، وهي مثل دوامة جنوب الأطلسي، يحدها منطقة التقارب المدارية في الشمال وتيار أنتاركتيكا القطبي من الجنوب. يشكل التيار المداري الجنوبي الحد الشمالي لدوامة المحيط الهندي حيث يتدفق غربًا على امتداد خط الاستواء باتجاه ساحل أفريقيا الشرقي. على ساحل أفريقيا، ينقسم التيار المداري الجنوبي بواسطة مدغشقر إلى تيار موزمبيق، الذي يتدفق جنوبًا عبر قناة موزمبيق، وتيار شرق مدغشقر، الذي يتدفق جنوبًا على امتاد الساحل الشرقي لمدغشقر، وكلاهما تياران حدوديان غربيان. جنوب مدغشقر، ينضم التياران لتشكيل تيار أگولاس.[14]

يتدفق تيار أگولاس جنوبًا حتى ينضم إلى تيار أنتاركتيكا القطبي، الذي يتدفق شرقًا عند الحافة الجنوبية لدوامة المحيط الهندي. ونظرًا لعدم امتداد القارة الأفريقية جنوبًا إلى أقصى حد مثل دوامة المحيط الهندي، فإن بعض المياه في "تسريبات" تيار أگولاس إلى المحيط الأطلسي، مع تأثيرات هامة محتملة على الدورة الحرارية الملحية العالمية.[15] تكتمل دورة الدوامة عن طريق تيار غرب أستراليا المتدفق شمالاً، والذي يشكل الحدود الشرقية للدوامة.

دوامة شمال الهادي

دوامة شمال الهادي، واحدة من أكبر النظم البيئية على وجه الأرض،[16] تحدها من الجنوب منطقة التقارب المدارية وتمتد شمالاً إلى حوالي 50° شمالاً. عند الحدود الجنوبية لدوامة شمال الهادي، يتدفق التيار المداري الشمالي غربًا على امتداد خط الاستواء باتجاه جنوب شرق آسيا. تيار كوروشيو هو التيار الحدودي الغربي لدوامة شمال الهادي، ويتدفق باتجاه الشمال الشرقي على امتداد ساحل اليابان. عند حوالي 50° شمالاً، يتحول التدفق شرقًا ويصبح تيار شمال الهادي. يتدفق تيار شمال الهادي شرقًا، ويتفرع في النهاية بالقرب من الساحل الغربي لأمريكا الشمالية إلى تيار ألاسكا المتدفق شمالًا وتيار كاليفورنيا المتدفق جنوبًا.[17] تيار ألاسكا هو التيار الحدودي الشرقي لدوامة ألاسكا شبه القطبية،[18] في حين أن تيار كاليفورنيا هو التيار الحدودي الشرقي الذي يكمل دورة دوامة شمال الهادي. داخل دوامة شمال الهادي توجد رقعة قمامة المحيط الهادي الكبرى، وهي منطقة ذات تركيز متزايد من النفايات البلاستيكية.[19]

دوامة جنوب الهادي

تُعد دوامة جنوب الهادي، مثل نظيرتها الشمالية، واحدة من أكبر النظم البيئية على وجه الأرض، حيث تبلغ مساحتها حوالي 10% من مساحة سطح المحيط العالمي.[20] ضمن هذه المنطقة الضخمة توجد نقطة نيمو، وهو الموقع الأبعد عن جميع كتلة اليابسة القارية (يبعد عن أقرب يابسة 2688 كم).[21] إن عزلة هذه الدوامة تجعل أخذ العينات منها أكثر تعقيدًا، مما يتسبب في عدم أخذ عينات كافية منها تاريخيًا في مجموعات البيانات المحيطية.[22][23] عند الحدود الشمالية لدوامة جنوب الهادي ، يتدفق التيار المداري الجنوبي غربًا نحو جنوب شرق آسيا وأستراليا. وهناك، يتجه جنوبًا حيث يتدفق في تيار شرق أستراليا، وهو تيار حدودي غربي. يعيد التيار القطبي الجنوبي الماء مرة أخرى إلى الشرق. يتجه التدفق شمالًا على امتداد الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية في تيار هومبولت، وهو التيار الحدودي الشرقي الذي يكمل دورة دوامة جنوب الهادي. مثل دوامة شمال الهادي، تحتوي دوامة جنوب الهادي على تركيز مرتفع من النفايات البلاستيكية بالقرب من المركز، والتي يطلق عليها بقعة قمامة جنوب المحيط الهادي. على عكس بقعة قمامة شمال المحيط الهادي التي وُصفت لأول مرة عام 1988،[19] أُكتشفت بقعة قمامة جنوب المحيط الهادي مؤخرًا عام 2016[24] (شهادة على البعد الشديد لدوامة جنوب المحيط الهادي).


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الدوامات شبه القطبية

تتشكل الدوامات شبه القطبية عند خطوط العرض المرتفعة (حول 60°). تكون دورة الرياح السطحية ومياه المحيط إعصارية، عكس اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي ومع عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي، حول منطقة الضغط المنخفض، مثل المنخفض الأليوتي المستمر ومنخفض آيسلندا. يعمل دوران الضغط الناتج عن الرياح في هذه المنطقة على دفع سحب إيكمان، مما يخلق تياراً صاعداً للمياه الغنية بالمغذيات من الأعماق السفلية.[25]

يهيمن تيار أنتاركتيكا القطبي المحيط بالكرة الأرضية على الدورة شبه القطبية في نصف الكرة الجنوبي، وذلك بسبب عدم وجود كتل أرضية كبيرة تفصل بين المحيط الجنوبي. توجد دوامات صغيرة في بحر ودل وبحر روس، ودوامة ودل ودوامة روس، والتي تدور في اتجاه عقارب الساعة.


الدوامة شبه القطبية شمال الأطلسي

توزيع دوامة شمال الأطلسي شبه القطبية يظهر أعلى دوامة شمال الأطلسي إلى الجنوب.

تتميز دوامة شمال الأطلسي شبه القطبية الواقعة شمال المحيط الأطلسي بدوران المياه السطحية عكس اتجاه عقارب الساعة. وتلعب هذه الدوامة دورًا حاسمًا في نظام الحزام الناقل المحيطي العالمي، حيث تؤثر على المناخ والنظم البيئية البحرية.[26] تتحرك الدوامة بفعل التقاء المياه الدافئة المالحة من الجنوب والمياه الباردة العذبة من الشمال. ومع التقاء هذه المياه، تغوص المياه الدافئة الكثيفة تحت المياه الأخف وزناً والأكثر برودة، مما يؤدي إلى نمط دوران معقد. ولدوامة شمال الأطلسي شبه القطبية آثار كبيرة على تنظيم المناخ، حيث تساعد في إعادة توزيع الحرارة والمغذيات في جميع أنحاء شمال الأطلسي، مما يؤثر على أنماط الطقس ويدعم الحياة البحرية المتنوعة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للتغيرات في قوة الدوامة ودورانها أن تؤثر على تقلب المناخ الإقليمي وقد تتأثر باتجاهات تغير المناخ الأوسع.[26]

تُعد دورة انقلاب المحيط الأطلسي (AMOC) مكونًا رئيسيًا في نظام المناخ العالمي من خلال نقلها للحرارة والمياه العذبة.[26] تقع دوامة شمال الأطلسي شبه القطبية في منطقة يتطور فيها ويتشكل التيار الأطلسي المتقلب بنشاط من خلال الاختلاط وتحويل كتلة الماء. وهي منطقة تنطلق فيها كميات كبيرة من الحرارة المنقولة شمالاً عبر المحيط إلى الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى تعديل مناخ شمال غرب أوروپا.[27] تتميز دوامة شمال الأطلسي شبه القطبية بتضاريس معقدة تتألف من سلسلة من الأحواض التي تتميز الدورة واسعة النطاق فيها بتيارات حدودية إعصارية وإعادة تدوير داخلي. يتطور تيار شمال الأطلسي من امتداد تيار الخليج ويتجه شرقًا، ويعبر المحيط الأطلسي في نطاق واسع بين حوالي 45° شمالاً و55 درجة شمالاً، مما يخلق الحدود الجنوبية للدوامة شبه القطبية في شمال الأطلسي. هناك عدة فروع لتيار شمال الأطلسي، وهي تتدفق إلى منطقة بين الدوامات الشرقية في خليج بسكاي، حوض روكال، حوض أيسلندا، وبحر إرمنگر. يتدفق جزء من تيار شمال الأطلسي إلى البحر النرويجي، ويدور بعضه داخل التيارات الحدودية للدوامة شبه القطبية.[26]

دوامة روس

تقع دوامة روس في المحيط الجنوبي المحيط بقارة أنتاركتيكا، خارج بحر روس مباشرةً. تتميز هذه الدوامة بدوران المياه السطحية في اتجاه عقارب الساعة، مدفوعًا بالتأثير المشترك للرياح ودوران الأرض وشكل قاع البحر. تلعب الدوامة دورًا حاسمًا في نقل الحرارة والمغذيات والحياة البحرية في المحيط الجنوبي، مما يؤثر على توزيع الجليد البحري ويؤثر على أنماط المناخ الإقليمية.

بحر روس، أنتاركتيكا، هي منطقة حيث يؤدي اختلاط كتل المياه المتميزة والتفاعلات المعقدة مع الغلاف الجليدي إلى إنتاج وتصدير المياه الكثيفة، مع تأثيرات على نطاق عالمي.[28] التي تتحكم في قرب المياه الدافئة للتيار القطبي الجنوبي من الرصيف القاري لبحر روس، حيث قد تؤدي إلى ذوبان الجليد وزيادة مستوى سطح البحر.[29] يؤدي تزايد ضغوط مستوى سطح البحر فوق جنوب شرق المحيط الهادي/بحر أموندسن-بلنگ‌هاوزن إلى توليد خلية دوران إعصارية تعمل على تقليل ارتفاعات سطح البحر شمال دوامة روس عن طريق سحب إيكمان. ويسهل الانخفاض النسبي لارتفاعات سطح البحر إلى الشمال التوسع باتجاه الشمال الشرقي للحدود الخارجية لدوامة روس. وعلاوة على ذلك، تشتد دوامة روس بسبب شذوذ إجهاد المحيط غرباً فوق حدودها الجنوبية. إن شذوذ نقل إيكمان جنوبًا الناتج عن ذلك يرفع ارتفاعات سطح البحر فوق الرصيف القاري ويسرع التدفق غربًا من خلال زيادة تدرج الضغط عبر المنحدر. قد يكون لمركز ضغط مستوى سطح البحر تأثير أكبر على نقل دوامة روس أو التدفق، اعتمادًا على موقعه وقوته. هذه الدوامة لها تأثيرات كبيرة على التفاعلات في المحيط الجنوبي بين مياه أنتاركتيكا الهامشية وتيار أنتاركتيكا القطبي والدوامات المتداخلة ذات الغطاء الجليدي البحري الموسمي القوي تلعب دورًا رئيسيًا في نظام المناخ.[30]

بحر روس هو أقصى بحر جنوبي على وجه الأرض ويضم محطة مكمردو الأمريكية ومحطة زوشيلي الإيطالية. وعلى الرغم من أن هذه الدوامة تقع بالقرب من اثنتين من أبرز محطات الأبحاث في العالم لدراسة أنتاركتيكا، إلا أن دوامة روس تظل واحدة من أقل الدوامات التي يتم أخذ عينات منها في العالم.[31]

مواقع دوامتي ودل وروس وتوزيعهما في المحيط الجنوبي.

دوامة ودل

تقع دوامة ودل في المحيط الجنوبي المحيط بقارة أنتاركتيكا، خارج بحر ودل مباشرةً. وتتميز بدوران المياه السطحية تجاه عقارب الساعة، تحت تأثير التأثيرات المشتركة للرياح ودوران الأرض وتضاريس قاع البحر.[32] مثل دوامة روس، تلعب دوامة ودل دورًا حاسمًا في نقل الحرارة والمغذيات والحياة البحرية في المحيط الجنوبي. إن الرؤى حول سلوك وتقلبات دائرة ويديل أمر بالغ الأهمية لفهم التفاعل بين العمليات المحيطية في نصف الكرة الجنوبي وتداعياتها على نظام المناخ العالمي.[32]

تتشكل هذه الدوامة نتيجة للتفاعلات بين تيار أنتاركتيكا القطبي ورصيف أنتاركتيكا القاري.[33] تعد دوامة ودل واحدة من السمات المحيطية الرئيسية للمحيط الجنوبي جنوب تيار أنتاركتيكا القطبي الذي يلعب دورًا مؤثرًا في الدورة المحيطية العالمية وكذلك تبادل الغازات مع الغلاف الجوي.[33] تقع دوامة ودل في القطاع الأطلسي للمحيط الجنوبي، جنوب 55-60° جنوبًا وبين 60° غربًا و30° شرقًا تقريبًا (ديكون، 1979). وهي تمتد فوق سهل ودل السحيق، حيث يقع بحر ودل، وتمتد شرقًا إلى سهل إندربي السحيق.[33]

دوامة بحر بوفورت

صورة لتوزيع دوامة بحر بوفورت وعلاقتها بالانجراف القطبي.

تُعد دوامة بوفورت الإعصارية العكسية الدورة السائدة في حوض كندا وأكبر خزان للمياه العذبة في القطاعين الغربي والشمالي من المحيط المتجمد الشمالي.[34] تتميز الدوامة بدوران كبير وشبه دائم وعكس اتجاه عقارب الساعة للمياه السطحية داخل بحر بوفورت. تعمل هذه الدوامة كآلية حاسمة لنقل الحرارة والمغذيات والجليد البحري داخل منطقة القطب الشمالي، وبالتالي تؤثر على الخصائص الفيزيائية والحيوية للبيئة البحرية. يؤدي إجهاد الرياح السلبي فوق المنطقة، بوساطة حزمة الجليد البحري، إلى ضخ إيكمان، والتيار الهابط للأسطح المتساوية، وتخزين حوالي 20.000 كيلومتر مكعب من المياه العذبة في مئات الأمتار العليا من المحيط.[35] تكتسب الدوامة المحيطية طاقتها من الرياح في الجنوب وتفقد طاقتها في الشمال على مدار دورة سنوية متوسطة. وتوضح الدورة الجوية القوية في الخريف، جنبًا إلى جنب مع مناطق كبيرة من المياه المفتوحة، التأثير الذي تخلفه ضغوط الرياح بشكل مباشر على التيارات الجيوستروفية السطحية.[36] ترتبط دوامة بوفورت وتيار الانجراف القطبي ببعضهما البعض بسبب علاقتهما بدورهما في نقل الجليد البحري عبر المحيط المتجمد الشمالي. ويؤثر تأثيرهما على توزيع المياه العذبة بشكل واسع على ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي وديناميكيات المناخ.

الكيمياء الجيوحيوية للدوامات المحيطية

رسم متحرك لكثافة العضيات على الأرض لمدة عام. تظهر كثافة العضيات في دوامة جنوب المحيط الهادي منخفضة بشكل واضح (باللون الأرجواني).

اعتمادًا على موقعها حول العالم، يمكن أن تكون الدوامات المحيطية مناطق ذات إنتاجية حيوية عالية أو منخفضة. تتمتع كل دوامة محيطية بملف بيئي فريد لكن يمكن تجميعها حسب المنطقة بسبب الخصائص السائدة. بشكل عام، تكون الإنتاجية أكبر بالنسبة للدوامات الإعصارية (على سبيل المثال، الدوامات شبه القطبية) التي تدفع التيار الصاعد من خلال سحب إيكمان وأقل بالنسبة للدوامات المضادة للإعصار (على سبيل المثال، الدوامات الشبه مدارية) التي تدفع التيار الهابط من خلال ضخ إيكمان، ولكن هذا يمكن أن يختلف بين المواسم والمناطق.[37]

تُوصف الدوامات الشبه مدارية أحيانًا بأنها "صحارى محيطية" أو "صحارى حيوية"، في إشارة إلى الصحارى القاحلة حيث لا توجد سوى القليل من الحياة.[38] بسبب خصائصها قليلة التغذية، فإن الدوامات الشبه مدارية الدافئة لديها بعض من أقل المياه إنتاجية لكل وحدة مساحة سطح في المحيط.[37]

يؤدي تيار المياه الهابط الذي يحدث في الدوامات الشبه المدارية إلى نقل المغذيات إلى أعماق المحيط، وإزالتها من المياه السطحية. ويمكن أيضًا إزالة الجسيمات العضوية من المياه السطحية من خلال غرق الجاذبية، حيث تكون الجسيمات ثقيلة جدًا بحيث لا يمكن أن تظل معلقة في عمود المياه.[39] ومع ذلك، نظرًا لأن الدوامات الشبه مدارية تغطي 60% من سطح المحيط، فإن إنتاجها المنخفض نسبيًا لكل وحدة مساحة يتم تعويضه من خلال تغطية مساحات هائلة من الأرض.[40] يعني هذا أنه على الرغم من كونها مناطق ذات إنتاجية منخفضة نسبيًا ومغذيات منخفضة، فإنها تلعب دورًا كبيرًا في المساهمة في إجمالي كمية إنتاج المحيطات.[41][42]

على النقيض من الدوامات الشبه مدارية، يمكن أن يكون للدوامات الشبه قطبية الكثير من النشاط الحيوي بسبب ارتفاع امتصاص إيكمان الذي تحركه دوران الإجهاد الناتج عن الرياح.[43] تتميز الدوامات شبه القطبية في شمال الأطلسي بنمط "الازدهار والانهيار" وفقًا للأنماط الموسمية والعاصفة. وتحدث أعلى إنتاجية في شمال الأطلسي في الربيع الشمالي عندما تكون الأيام طويلة ومستويات عالية من العناصر الغذائية. وهذا يختلف عن دوامة شمال الهادي شبه القطبية، حيث لا يحدث ازدهار للعوالق النباتية تقريبًا وتكون أنماط التنفس أكثر اتساقًا بمرور الوقت مقارنة بشمال الأطلسي.[37]


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

توافر المغذيات

توزيع النترات في جميع أنحاء المحيط العالمي.

يعتمد الإنتاج الأولي في المحيط بشكل كبير على وجود المغذيات وتوافر ضوء الشمس. وهنا، تشير العناصر الغذائية إلى النيتروجين والنترات والفوسفات والسليكات، وهي كلها مغذيات هامة في العمليات البيوكيميائية التي تحدث في المحيط.[44] الطريقة المقبولة بشكل عام لربط توافر المغذية المختلفة ببعضها البعض من أجل وصف العمليات الكيميائية هي معادلة ردفلد، كيتشوم ورتشاردز (RKR). تصف هذه المعادلة عملية التمثيل الضوئي والتنفس ونسب المغذيات المعنية.[45]

معادلة ردفلد، كيتشوم ورتشاردز للتمثيل الضوئي والتنفس:

[45]
يوضح هذا الرسم البياني العلاقة بين توفر النيتروجين والفوسفور في مناطق مختلفة من المحيط العالمي. غالبًا ما يكون النيتروجين أكثر تقييدًا من الفوسفور لعملية التمثيل الضوئي.

مع النسب الصحيحة للمغذيات على الجانب الأيسر من معادلة ردفلد، كيتشوم ورتشاردز وأشعة الشمس، تحدث عملية التمثيل الضوئي لإنتاج العوالق (الإنتاج الأولي) والأكسجين. عادةً، تكون المغذيات المحدودة للإنتاج هي النيتروجين والفوسفور، حيث يكون النيتروجين هو الأكثر محدودية.[45]

يرتبط نقص المغذيات في المياه السطحية للدوامات الشبه مدارية بالهبوط الشديد وغرق الجسيمات الذي يحدث في هذه المناطق كما ذكرنا سابقًا. ومع ذلك، لا تزال المغذيات موجودة في هذه الدوامات. يمكن أن تأتي هذه المغذيات ليس فقط من النقل الرأسي، ولكن أيضًا من النقل الجانبي عبر واجهات الدوامات. يساعد هذا النقل الجانبي في تعويض الخسارة الكبيرة للمغذيات بسبب التيارات الهابطة وغرق الجسيمات.[46] ومع ذلك، فإن المصدر الرئيسي للنترات في الدوامات الشبه مدارية المحدودة بالنيترات هو نتيجة لعوامل بيولوجية وليست فيزيائية. يُنتج النيتروجين في الدوامات الشبه مدارية في المقام الأول بواسطة جراثيم تثبيت النيتروجين،[47] وهي شائعة في معظم المياه قليلة التغذية في الدوامات الشبه مدارية.[48] تقوم هذه الجراثيم بتحويل النيتروجين الجوي إلى أشكال متاحة حيوياً.

المناطق الغنية بالمغذيات الفقيرة بالكلوروفيل

تشكل الدوامة الألاسكية ودوامة أنتاركتيكا الغربية بيئة محدودة بالحديد وليس بيئة محدودة بالنيتروجين أو الفوسفور. وتعتمد هذه المنطقة على الغبار الذي يهب من ولاية ألاسكا والكتل الأرضية الأخرى المجاورة لتوفير الحديد.[49] نظرًا لأنها محدودة بالحديد بدلاً من النيتروجين أو الفوسفور، فهي تُعرف باسم المناطق العالية بالمغذيات منخفضة الكلوروفيل.[50][51] يؤدي نقص الحديد في المناطق الغنية بالمغذيات منخفضة الكلوروفيل إلى مياه غنية بالمغذيات الأخرى لأنها لم تتم إزالتها بواسطة التجمعات الصغيرة من العوالق التي تعيش هناك.[52]

الموسمية في دوامة شمال الأطلسي شبه القطبية

تشكل دوامة شمال الأطلسي شبه القطبية جزءاً هاماً من آلية سحب ثاني أكسيد الكربون من المحيط. تؤدي عملية التمثيل الضوئي لمجتمعات العوالق النباتية في هذه المنطقة إلى استنزاف ثاني أكسيد الكربون من المياه السطحية موسميًا، وإزالته من خلال الإنتاج الأولي.[53] يحدث هذا الإنتاج الأساسي موسميًا، مع حدوث أعلى الكميات في الصيف.[54] بشكل عام، يعد الربيع وقتاً هاماً لعملية التمثيل الضوئي حيث تُرف قيود الضوء المفروضة خلال الشتاء وتتوافر مستويات عالية من العناصر الغذائية. ومع ذلك، في منطقة شمال الأطلسي شبه القطبية، تكون إنتاجية الربيع منخفضة مقارنة بالمستويات المتوقعة. ومن المفترض أن هذا الانخفاض في الإنتاجية يرجع إلى أن العوالق النباتية تستخدم الضوء بكفاءة أقل مما تفعله في أشهر الصيف.[54]

مستويات التغذية

تحتوي الدوامات المحيطية عادة على 5-6 مستويات تغذية. والعامل المحدد لعدد مستويات التغذية هو حجم العوالق النباتية، والتي تكون صغيرة بشكل عام في الدوامات محدودة المغذيات. وفي المناطق منخفضة الأكسجين، تشكل العضيات قليلة التغذية نسبة كبيرة من العوالق النباتية.[55]

على المستوى المتوسط، تهيمن الأسماك الصغيرة والحبار (خاصة ommastrephidae) على الكتلة الحيوية السابحة، وهي هامة لنقل الطاقة من مستويات التغذية المنخفضة إلى مستويات التغذية العالية. في بعض الدوامات، تشكل ommastrephidae جزءًا رئيسيًا من النظام الغذائي للعديد من الحيوانات ويمكنها دعم وجود الحياة البحرية الكبيرة.[37]

معرفة الشعوب الأصلية لأنماط المحيط

إن المعرفة البيئية التقليدية الأصلية تعترف بأن الشعوب الأصلية، باعتبارهم القيّمين الأصليين، تربطهم علاقات فريدة بالأرض والمياه. وهذه العلاقات تجعل من الصعب تعريف المعرفة البيئية التقليدية، لأن المعرفة التقليدية تعني شيئًا مختلفًا لكل شخص، ولكل مجتمع، ولكل قيّم. ويبدأ إعلان الأمم المتحدة بشأن حقوق الشعوب الأصلية بتذكير القراء بأن "احترام المعرفة والثقافات والممارسات التقليدية الأصلية يساهم في التنمية المستدامة والعادلة والإدارة السليمة للبيئة"[56] لقد جرت محاولات لجمع وتخزين هذه المعرفة على مدى العشرين عامًا الماضية. وقد قامت تكتلات مثل شبكة المعرفة الاجتماعية الأصلية (SIKU)، مشروع إگلينيت،[57] وقد حقق دليل الجليد البحري ويلز إنوپياك خطوات واسعة في إدراج وتوثيق أفكار السكان الأصليين بشأن المناخ العالمي والتوجهات المحيطية والاجتماعية.

ومن الأملة على ذلك الپولينيزيون القدماء وكيف اكتشفوا ثم سافروا عبر المحيط الهادي من پولينيزيا الحديثة إلى هاواي ونيوزيلندا. يُعرف هذا باسم إرشاد الطريق، حيث يستخدم الملاحون النجوم والرياح والتيارات المحيطية لمعرفة مكانهم على المحيط وإلى أين يتجهون.[58] كان هؤلاء الملاحون على دراية تامة بتيارات المحيط الهادي التي تشكل دوامة شمال المحيط الهادي، ولا تزال هذه الطريقة في الملاحة مستمرة حتى يومنا هذا.[59]

هناك مثال آخر يتعلق بشعب الماوري الذي جاء من پولينيزيا وهي مجموعة أصلية في نيوزيلندا. ترتبط طريقة حياتهم وثقافتهم ارتباطًا وثيقًا بالمحيط. يعتقد الماوري أن البحر هو مصدر جميع أشكال الحياة وهو عبارة عن طاقة تسمى تانگاروا. يمكن أن تتجلى هذه الطاقة بطرق مختلفة عديدة، مثل التيارات المحيطية القوية أو البحار الهادئة أو العواصف المضطربة.[60] يتمتع شعب الماوري بتاريخ شفهي غني عن الملاحة في المحيط الجنوبي ومحيط أنتاركتيكا وفهم عميق لأنماط الجليد والمحيط. ويهدف مشروع بحثي حالي إلى تعزيز هذه التواريخ الشفهية.[61] تُبذل جهود لدمج تكنولوجيا المعرفة التكنولوجية مع العلوم الغربية في أبحاث البحار والمحيطات في نيوزيلندا.[62] تهدف جهود البحث الإضافية إلى جمع القصص الشفهية الأصلية ودمج المعرفة الأصلية في ممارسات التكيف مع تغير المناخ في نيوزيلندا والتي ستؤثر بشكل مباشر على مجتمعات الماوري والمجتمعات الأصلية الأخرى.[63]

تغير المناخ

تعمل الدورة المحيطية على إعادة توزيع الحرارة وموارد المياه، وبالتالي تحديد المناخ الإقليمي. على سبيل المثال، تتدفق الأفرع الغربية للدوامات الشبه مدارية من خطوط العرض المنخفضة نحو خطوط العرض الأعلى، فتجلب هواءً دافئًا ورطبًا نسبيًا إلى الأراضي المجاورة، مما يساهم في خلق مناخ معتدل ورطب (على سبيل المثال، شرق الصين واليابان). وعلى النقيض من ذلك، تتدفق التيارات الحدودية الشرقية للدوامات الشبه مدارية من خطوط العرض الأعلى نحو خطوط العرض الأدنى، مما يتوافق مع مناخ بارد وجاف نسبيًا (على سبيل المثال، كاليفورنيا).

حاليًا، يبلغ مركز الدوامات الشبه مدارية حوالي 30° في كل من نصفي الكرة الأرضية. ومع ذلك، لم تكن مواقعها موجودة دائمًا. تشير بيانات ارتفاع سطح البحر ودرجة حرارة سطح البحر التي تم رصدها عبر السواتل إلى أن الدوامات المحيطية الرئيسية في العالم تتحرك ببطء نحو خطوط العرض الأعلى في العقود القليلة الماضية. تظهر هذه الميزة اتفاقًا مع تنبؤات نماذج المناخ في ظل الاحترار العالمي الناجم عن الأنشطة البشرية.[64] تشير إعادة بناء المناخ القديم أيضًا إلى أنه خلال فترات المناخ البارد الماضية، أي العصور الجليدية، كانت بعض التيارات الحدودية الغربية (الفروع الغربية للدوامات المحيطية الشبه مدارية) أقرب إلى خط الاستواء من مواقعها الحديثة.[65][66] تشير هذه الأدلة إلى أن الانحباس الحراري العالمي من المرجح جدًا أن يدفع الدوامات المحيطية واسعة النطاق نحو خطوط العرض الأعلى.[67][68]

التلوث

This section is an excerpt from بقعة قمامة.[تحرير]
قمامة جرفتها المياه إلى الشاطئ في هاواي من بقعة قمامة الهادي الكبرى.

بقعة القمامة هي دوامة من حبيبات نفايات بحرية تسببت فيها آثار تيارات محيطية وتلوث متزايد بالبلاستيك من البشر. إن هذه التجمعات من البلاستيك والنفايات الأخرى التي يتسبب فيها البشر مسؤولة عن مشاكل بيئية وإيكولوجية تؤثر على الحياة البحرية، وتلوث المحيطات بالمواد الكيميائية السامة، وتساهم في انبعاثات غازات الدفيئة. وبمجرد أن تنتقل النفايات البحرية إلى المياه، فإنها تصبح متحركة. ويمكن أن تتطاير النفايات بفعل الرياح، أو تتبع تدفق التيارات المحيطية، وغالبًا ما ينتهي بها الأمر في منتصف الدوامات المحيطية حيث تكون التيارات أضعف.

داخل بقع القمامة، لا تكون النفايات متماسكة، ورغم أن معظمها يقع بالقرب من سطح المحيط، إلا أنه يمكن العثور عليها على عمق يصل إلى أكثر من 30 مترًا تحت سطح الماء.[69] تحتوي البقع على بلاستيك ونفايات بأحجام مختلفة تتراوح من الميكروبلاستيك وحبيبات البلاستيك على نطاق صغير، إلى نفايات كبيرة مثل شبكات الصيد والسلع الاستهلاكية والأجهزة المفقودة بسبب الفيضانات وخسائر الشحن.

تزداد بقع القمامة بسبب فقدان البلاستيك واسع النطاق أنظمة جمع القمامة البشرية. وقد قدر برنامج الأمم المتحدة للبيئة أن "لكل ميل مربع من المحيط" يوجد حوالي "46.000 قطعة من البلاستيك".[70] أكبر 10 دول مصدر لتلوث البلاستيك في المحيطات على مستوى العالم هي، من الأكثر إلى الأقل، الصين، وإندونيسيا، والفلپين، وڤيتنام، وسريلانكا، وتايلند، ومصر، وماليزيا، ونيجيريا، وبنگلادش،[71] ومعظمها عن طريق أنهار يانگ‌تسى، السند، الأصفر، هاي، النيل، الگانج، اللؤلؤ، آمور، النيجر، ومكونگ، والتي تمثل "90 في المائة من إجمالي البلاستيك الذي يصل إلى محيطات العالم".[72][73] كانت آسيا المصدر الرئيسي للنفايات البلاستيكية التي أديرت بشكل سيئ، حيث بلغت حصة الصين وحدها 2.4 مليون طن متري.[74]

أشهر هذه البقع هي بقعة قمامة الهادي الكبرى، والتي تحتوي على أعلى كثافة من النفايات البحرية والبلاستيك. تحتوي بقعة قمامة الهادي على تراكمين كبيرين: بقعة القمامة الغربية وبقعة القمامة الشرقية، الأولى قبالة ساحل اليابان والثانية بين هاواي وكاليفورنيا. تحتوي بقع القمامة هذه على 90 مليون طن من النفايات.[69] تشمل البقع الأخرى المعروفة بقعة قمامة شمال الأطلسي بين أمريكا الشمالية وأفريقيا، وبقعة قمامة جنوب الأطلسي الواقعة بين شرق أمريكا الجنوبية وطرف أفريقيا، وبقعة قمامة جنوب الهادي الواقعة غرب أمريكا الجنوبية، وبقعة قمامة المحيط الهندي الواقعة شرق جنوب أفريقيا مدرجة حسب تناقص حجمها.[75]

انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ Heinemann, B. and the Open University (1998) Ocean circulation, Oxford University Press: Page 98
  2. ^ Lissauer, Jack J.; de Pater, Imke (2019). Fundamental Planetary Sciences : physics, chemistry, and habitability. New York: Cambridge University Press. ISBN 978-1108411981.
  3. ^ أ ب ت Talley, Lynne D.; Pickard, George L.; Emery, William J.; Swift, James H. (2011), Introduction to Descriptive Physical Oceanography, Elsevier, pp. 142–145, doi:10.1016/C2009-0-24322-4, ISBN 978-0-7506-4552-2, https://doi.org/10.1016/C2009-0-24322-4 
  4. ^ Gill, Adrian E. (1982). Atmosphere-ocean dynamics. International geophysics series. New York: Academic Press. pp. 231–237. ISBN 978-0-12-283522-3.
  5. ^ أ ب ت ث ج ح خ Talley, Lynne D.; Pickard, George L.; Emery, William J.; Swift, James H. (2011), Introduction to Descriptive Physical Oceanography, Elsevier, pp. 211–221, doi:10.1016/b978-0-7506-4552-2.10001-0, ISBN 978-0-7506-4552-2, http://dx.doi.org/10.1016/b978-0-7506-4552-2.10001-0 
  6. ^ Sverdrup, Harald (1947). "Wind-Driven Currents in a Baroclinic Ocean; with Application to the Equatorial Currents of the Eastern Pacific". Proceedings of the National Academy of Sciences. 33 (11): 318–326. Bibcode:1947PNAS...33..318S. doi:10.1073/pnas.33.11.318. ISSN 0027-8424. PMC 1079064. PMID 16588757.
  7. ^ Gill, Adrian E. (1982). Atmosphere-ocean dynamics. International geophysics series. New York: Academic Press. pp. 326–328, 465–471. ISBN 978-0-12-283522-3.
  8. ^ أ ب ت Munk, Walter H. (1950-04-01). "On the Wind-Driven Ocean Circulation". Journal of the Atmospheric Sciences (in الإنجليزية). 7 (2): 80–93. Bibcode:1950JAtS....7...80M. doi:10.1175/1520-0469(1950)007<0080:OTWDOC>2.0.CO;2. ISSN 1520-0469.
  9. ^ أ ب Pedlosky, Joseph (1987). Geophysical fluid dynamics (2nd ed.). New York: Springer. pp. 263–271. ISBN 978-0-387-96387-7.
  10. ^ Stommel, Henry (1948). "The westward intensification of wind-driven ocean currents". Eos, Transactions American Geophysical Union. 29 (2): 202–206. Bibcode:1948TrAGU..29..202S. doi:10.1029/tr029i002p00202. ISSN 0002-8606.
  11. ^ Pedlosky, Joseph (1987). Geophysical fluid dynamics (2nd ed.). New York: Springer. pp. 58–65. ISBN 978-0-387-96387-7.
  12. ^ US Department of Commerce, National Oceanic and Atmospheric Administration. "What is the Sargasso Sea?". oceanservice.noaa.gov (in الإنجليزية الأمريكية). Retrieved 2023-12-05.
  13. ^ Imbol Koungue, Rodrigue Anicet; Brandt, Peter; Lübbecke, Joke; Prigent, Arthur; Martins, Meike Sena; Rodrigues, Regina R. (2021). "The 2019 Benguela Niño". Frontiers in Marine Science. 8. doi:10.3389/fmars.2021.800103. ISSN 2296-7745.
  14. ^ Stramma, L.; Lutjeharms, J. R. E. (1997-03-15). "The flow field of the subtropical gyre of the South Indian Ocean". Journal of Geophysical Research: Oceans (in الإنجليزية). 102 (C3): 5513–5530. Bibcode:1997JGR...102.5513S. doi:10.1029/96JC03455. ISSN 0148-0227.
  15. ^ Beal, Lisa M.; De Ruijter, Wilhelmus P. M.; Biastoch, Arne; Zahn, Rainer (2011). "On the role of the Agulhas system in ocean circulation and climate". Nature (in الإنجليزية). 472 (7344): 429–436. Bibcode:2011Natur.472..429B. doi:10.1038/nature09983. ISSN 1476-4687. PMID 21525925. S2CID 4424886.
  16. ^ Karl, David M. (1999-05-01). "A Sea of Change: Biogeochemical Variability in the North Pacific Subtropical Gyre". Ecosystems (in الإنجليزية). 2 (3): 181–214. Bibcode:1999Ecosy...2..181K. doi:10.1007/s100219900068. ISSN 1432-9840. S2CID 263452247.
  17. ^ Toste, Raquel; de Freitas Assad, Luiz Paulo; Landau, Luiz (2019-11-01). "Changes in the North Pacific Current divergence and California Current transport based on HadGEM2-ES CMIP5 projections to the end of the century". Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography. Understanding changes in transitional areas of the Pacific Ocean. 169–170: 104641. Bibcode:2019DSRII.16904641T. doi:10.1016/j.dsr2.2019.104641. ISSN 0967-0645. S2CID 202909021.
  18. ^ Hristova, Hristina G.; Ladd, Carol; Stabeno, Phyllis J. (2019). "Variability and Trends of the Alaska Gyre From Argo and Satellite Altimetry". Journal of Geophysical Research: Oceans (in الإنجليزية). 124 (8): 5870–5887. Bibcode:2019JGRC..124.5870H. doi:10.1029/2019JC015231. ISSN 2169-9275.
  19. ^ أ ب Day, Robert H.; Shaw, David G.; Ignell, Steven E. (1988). "The Quantitative Distribution and Characteristics of Neuston Plastic in the North Pacific Ocean, 1985–88. (Final Report to U.S. Department of Commerce, National Marine Fisheries Service, Auke Bay Laboratory. Auke Bay, Alaska)" (PDF). pp. 247–66. Archived (PDF) from the original on 19 August 2019. Retrieved 18 July 2008.
  20. ^ Corp, Pelmorex (2020-07-27). "What lives in the Pacific's 'ocean desert'". The Weather Network (in الإنجليزية الكندية). Retrieved 2023-12-05.
  21. ^ US Department of Commerce, National Oceanic and Atmospheric Administration. "Where is Point Nemo?". oceanservice.noaa.gov (in الإنجليزية الأمريكية). Retrieved 2023-12-05.
  22. ^ Luo, Y.-W.; Doney, S. C.; Anderson, L. A.; Benavides, M.; Berman-Frank, I.; Bode, A.; Bonnet, S.; Boström, K. H.; Böttjer, D.; Capone, D. G.; Carpenter, E. J.; Chen, Y. L.; Church, M. J.; Dore, J. E.; Falcón, L. I. (2012-08-31). "Database of diazotrophs in global ocean: abundance, biomass and nitrogen fixation rates". Earth System Science Data (in الإنجليزية). 4 (1): 47–73. Bibcode:2012ESSD....4...47L. doi:10.5194/essd-4-47-2012. hdl:10553/69784. ISSN 1866-3516.
  23. ^ Bonnet, Sophie; Caffin, Mathieu; Berthelot, Hugo; Grosso, Olivier; Benavides, Mar; Helias-Nunige, Sandra; Guieu, Cécile; Stenegren, Marcus; Foster, Rachel Ann (2018-07-12). "In-depth characterization of diazotroph activity across the western tropical South Pacific hotspot of N2 fixation (OUTPACE cruise)". Biogeosciences (in English). 15 (13): 4215–4232. doi:10.5194/bg-15-4215-2018. ISSN 1726-4170.{{cite journal}}: CS1 maint: unrecognized language (link)
  24. ^ EcoWatch (2013-01-17). "New Garbage Patch Discovered in the South Pacific Gyre". EcoWatch (in الإنجليزية الأمريكية). Retrieved 2023-12-05.
  25. ^ Wind Driven Surface Currents: Gyres oceanmotion.org/html accessed 5 December 2021
  26. ^ أ ب ت ث Koul, Vimal; Tesdal, Jan-Erik; Bersch, Manfred; Hátún, Hjálmar; Brune, Sebastian; Borchert, Leonard; Haak, Helmuth; Schrum, Corinna; Baehr, Johanna (2020-01-22). "Unraveling the choice of the north Atlantic subpolar gyre index". Scientific Reports (in الإنجليزية). 10 (1): 1005. Bibcode:2020NatSR..10.1005K. doi:10.1038/s41598-020-57790-5. ISSN 2045-2322. PMC 6976698. PMID 31969636.
  27. ^ Foukal, Nicholas P.; Lozier, M. Susan (2017). "Assessing variability in the size and strength of the North Atlantic subpolar gyre". Journal of Geophysical Research: Oceans (in الإنجليزية). 122 (8): 6295–6308. Bibcode:2017JGRC..122.6295F. doi:10.1002/2017JC012798. ISSN 2169-9275.
  28. ^ Orsi, Alejandro H.; Wiederwohl, Christina L. (2009). "A recount of Ross Sea waters". Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography. 56 (13–14): 778–795. Bibcode:2009DSRII..56..778O. doi:10.1016/J.DSR2.2008.10.033.
  29. ^ Rye, Craig D.; Marshall, John; Kelley, Maxwell; Russell, Gary; Nazarenko, Larissa S.; Kostov, Yavor; Schmidt, Gavin A.; Hansen, James (2020-06-16). "Antarctic Glacial Melt as a Driver of Recent Southern Ocean Climate Trends". Geophysical Research Letters (in الإنجليزية). 47 (11). Bibcode:2020GeoRL..4786892R. doi:10.1029/2019GL086892. hdl:1721.1/133809.2. ISSN 0094-8276. S2CID 216320396.
  30. ^ Rintoul, S. R.; Chown, S. L.; DeConto, R. M.; England, M. H.; Fricker, H. A.; Masson-Delmotte, V.; Naish, T. R.; Siegert, M. J.; Xavier, J. C. (2018). "Choosing the future of Antarctica". Nature (in الإنجليزية). 558 (7709): 233–241. Bibcode:2018Natur.558..233R. doi:10.1038/s41586-018-0173-4. hdl:10044/1/60056. ISSN 1476-4687. PMID 29899481. S2CID 49193026.
  31. ^ Dotto, Tiago S.; Naveira Garabato, Alberto; Bacon, Sheldon; Tsamados, Michel; Holland, Paul R.; Hooley, Jack; Frajka-Williams, Eleanor; Ridout, Andy; Meredith, Michael P. (2018-06-28). "Variability of the Ross Gyre, Southern Ocean: Drivers and Responses Revealed by Satellite Altimetry". Geophysical Research Letters (in الإنجليزية). 45 (12): 6195–6204. Bibcode:2018GeoRL..45.6195D. doi:10.1029/2018GL078607. ISSN 0094-8276.
  32. ^ أ ب Yaremchuk, M.; Nechaev, D.; Schroter, J.; Fahrbach, E. (1998-08-31). "A dynamically consistent analysis of circulation and transports in the southwestern Weddell Sea". Annales Geophysicae (in الإنجليزية). 16 (8): 1024–1038. Bibcode:1998AnGeo..16.1024Y. doi:10.1007/s00585-998-1024-7. ISSN 1432-0576.
  33. ^ أ ب ت Yaremchuk, M.; Nechaev, D.; Schroter, J.; Fahrbach, E. (1998-08-31). "A dynamically consistent analysis of circulation and transports in the southwestern Weddell Sea". Annales Geophysicae (in English). 16 (8): 1024–1038. Bibcode:1998AnGeo..16.1024Y. doi:10.1007/s00585-998-1024-7. ISSN 0992-7689.{{cite journal}}: CS1 maint: unrecognized language (link)
  34. ^ Lin, Peigen; Pickart, Robert S.; Heorton, Harry; Tsamados, Michel; Itoh, Motoyo; Kikuchi, Takashi (2023). "Recent state transition of the Arctic Ocean's Beaufort Gyre". Nature Geoscience (in الإنجليزية). 16 (6): 485–491. Bibcode:2023NatGe..16..485L. doi:10.1038/s41561-023-01184-5. ISSN 1752-0908. S2CID 258584160.
  35. ^ Armitage, Thomas W. K.; Manucharyan, Georgy E.; Petty, Alek A.; Kwok, Ron; Thompson, Andrew F. (2020-02-06). "Enhanced eddy activity in the Beaufort Gyre in response to sea ice loss". Nature Communications (in الإنجليزية). 11 (1): 761. Bibcode:2020NatCo..11..761A. doi:10.1038/s41467-020-14449-z. ISSN 2041-1723. PMC 7005044. PMID 32029737.
  36. ^ Armitage, Thomas W. K.; Manucharyan, Georgy E.; Petty, Alek A.; Kwok, Ron; Thompson, Andrew F. (2020-02-06). "Enhanced eddy activity in the Beaufort Gyre in response to sea ice loss". Nature Communications (in الإنجليزية). 11 (1): 761. Bibcode:2020NatCo..11..761A. doi:10.1038/s41467-020-14449-z. ISSN 2041-1723. PMC 7005044. PMID 32029737.
  37. ^ أ ب ت ث Cochran, J. Kirk; Bokuniewicz, Henry J.; Yager, Patricia L., eds. (2019). Encyclopedia of ocean sciences (3rd ed.). London, United Kingdom Cambridge, MA, United States: Academic Press is an imprint of Elsevier. pp. 753–756. ISBN 978-0-12-813081-0.
  38. ^ Renfrow, Stephanie (2009-02-06). "An Ocean full of Deserts". Earthdata. Retrieved 2022-11-12.
  39. ^ Gupta, Mukund; Williams, Richard G.; Lauderdale, Jonathan M.; Jahn, Oliver; Hill, Christopher; Dutkiewicz, Stephanie; Follows, Michael J. (2022-10-11). "A nutrient relay sustains subtropical ocean productivity". Proceedings of the National Academy of Sciences (in الإنجليزية). 119 (41): e2206504119. Bibcode:2022PNAS..11906504G. doi:10.1073/pnas.2206504119. ISSN 0027-8424. PMC 9565266. PMID 36191202.
  40. ^ Reintjes, Greta; Tegetmeyer, Halina E.; Bürgisser, Miriam; Orlić, Sandi; Tews, Ivo; Zubkov, Mikhail; Voß, Daniela; Zielinski, Oliver; Quast, Christian; Glöckner, Frank Oliver; Amann, Rudolf; Ferdelman, Timothy G.; Fuchs, Bernhard M. (2019-07-15). Nojiri, Hideaki (ed.). "On-Site Analysis of Bacterial Communities of the Ultraoligotrophic South Pacific Gyre". Applied and Environmental Microbiology (in الإنجليزية). 85 (14). Bibcode:2019ApEnM..85E.184R. doi:10.1128/AEM.00184-19. ISSN 0099-2240. PMC 6606877. PMID 31076426.
  41. ^ Regaudie-de-Gioux, A.; Huete-Ortega, M.; Sobrino, C.; López-Sandoval, D.C.; González, N.; Fernández-Carrera, A.; Vidal, M.; Marañón, E.; Cermeño, P.; Latasa, M.; Agustí, S.; Duarte, C.M. (2019). "Multi-model remote sensing assessment of primary production in the subtropical gyres". Journal of Marine Systems (in الإنجليزية). 196: 97–106. Bibcode:2019JMS...196...97R. doi:10.1016/j.jmarsys.2019.03.007. hdl:10261/189755. S2CID 134102753.
  42. ^ Signorini, Sergio R.; Franz, Bryan A.; McClain, Charles R. (2015). "Chlorophyll variability in the oligotrophic gyres: mechanisms, seasonality and trends". Frontiers in Marine Science. 2. doi:10.3389/fmars.2015.00001. ISSN 2296-7745.
  43. ^ "Ocean Gyre". education.nationalgeographic.org (in الإنجليزية). Retrieved 2023-11-28.
  44. ^ Garcia, He; Weathers, Kw; Paver, Cr; Smolyar, I.; Boyer, Tp; Locarnini, Mm; Zweng, Mm; Mishonov, Av; Baranova, Ok; Seidov, D.; Reagan, Jr (2019-01-01). "World Ocean Atlas 2018. Vol. 4: Dissolved Inorganic Nutrients (phosphate, nitrate and nitrate+nitrite, silicate)". NOAA Atlas NESDIS 84 (in الإنجليزية).
  45. ^ أ ب ت Emerson, Steven; Hedges, John (2008-04-24). Chemical Oceanography and the Marine Carbon Cycle. Cambridge University Press. pp. 204–205. doi:10.1017/cbo9780511793202. ISBN 978-0-521-83313-4.
  46. ^ Letscher, Robert T.; Primeau, François; Moore, J. Keith (October 2016). "Nutrient budgets in the subtropical ocean gyres dominated by lateral transport". Nature Geoscience (in الإنجليزية). 9 (11): 815–819. Bibcode:2016NatGe...9..815L. doi:10.1038/ngeo2812. ISSN 1752-0908.
  47. ^ Halm, Hannah; Lam, Phyllis; Ferdelman, Timothy G.; Lavik, Gaute; Dittmar, Thorsten; LaRoche, Julie; D'Hondt, Steven; Kuypers, Marcel MM (2012). "Heterotrophic organisms dominate nitrogen fixation in the South Pacific Gyre". The ISME Journal (in الإنجليزية). 6 (6): 1238–1249. Bibcode:2012ISMEJ...6.1238H. doi:10.1038/ismej.2011.182. ISSN 1751-7370. PMC 3358028. PMID 22170429.
  48. ^ Sohm, Jill A.; Webb, Eric A.; Capone, Douglas G. (2011). "Emerging patterns of marine nitrogen fixation". Nature Reviews Microbiology (in الإنجليزية). 9 (7): 499–508. doi:10.1038/nrmicro2594. ISSN 1740-1534. PMID 21677685. S2CID 22129785.
  49. ^ Nishioka, Jun; Obata, Hajime; Hirawake, Toru; Kondo, Yoshiko; Yamashita, Youhei; Misumi, Kazuhiro; Yasuda, Ichiro (2021-08-01). "A review: iron and nutrient supply in the subarctic Pacific and its impact on phytoplankton production". Journal of Oceanography (in الإنجليزية). 77 (4): 561–587. Bibcode:2021JOce...77..561N. doi:10.1007/s10872-021-00606-5. ISSN 1573-868X.
  50. ^ Martin, J. H.; Coale, K. H.; Johnson, K. S.; Fitzwater, S. E.; Gordon, R. M.; Tanner, S. J.; Hunter, C. N.; Elrod, V. A.; Nowicki, J. L.; Coley, T. L.; Barber, R. T.; Lindley, S.; Watson, A. J.; Van Scoy, K.; Law, C. S. (1994). "Testing the iron hypothesis in ecosystems of the equatorial Pacific Ocean". Nature (in الإنجليزية). 371 (6493): 123–129. Bibcode:1994Natur.371..123M. doi:10.1038/371123a0. ISSN 1476-4687. S2CID 4369303.
  51. ^ Coale, Kenneth H.; Johnson, Kenneth S.; Fitzwater, Steve E.; Gordon, R. Michael; Tanner, Sara; Chavez, Francisco P.; Ferioli, Laurie; Sakamoto, Carole; Rogers, Paul; Millero, Frank; Steinberg, Paul; Nightingale, Phil; Cooper, David; Cochlan, William P.; Landry, Michael R. (1996). "A massive phytoplankton bloom induced by an ecosystem-scale iron fertilization experiment in the equatorial Pacific Ocean". Nature (in الإنجليزية). 383 (6600): 495–501. Bibcode:1996Natur.383..495C. doi:10.1038/383495a0. ISSN 1476-4687. PMID 18680864. S2CID 41323790.
  52. ^ Martin, John H.; Gordon, R. Michael; Fitzwater, Steve; Broenkow, William W. (1989-05-01). "Vertex: phytoplankton/iron studies in the Gulf of Alaska". Deep Sea Research Part A. Oceanographic Research Papers. 36 (5): 649–680. Bibcode:1989DSRA...36..649M. doi:10.1016/0198-0149(89)90144-1. ISSN 0198-0149.
  53. ^ Takahashi, Taro; Sutherland, Stewart C.; Sweeney, Colm; Poisson, Alain; Metzl, Nicolas; Tilbrook, Bronte; Bates, Nicolas; Wanninkhof, Rik; Feely, Richard A.; Sabine, Christopher; Olafsson, Jon; Nojiri, Yukihiro (2002-01-01). "Global sea–air CO2 flux based on climatological surface ocean pCO2, and seasonal biological and temperature effects". Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography. The Southern Ocean I: Climatic Changes in the Cycle of Carbon in the Southern Ocean. 49 (9): 1601–1622. doi:10.1016/S0967-0645(02)00003-6. ISSN 0967-0645.
  54. ^ أ ب Richardson, Katherine; Bendtsen, Jørgen (2021). "Distinct Seasonal Primary Production Patterns in the Sub-Polar Gyre and Surrounding Seas". Frontiers in Marine Science. 8. doi:10.3389/fmars.2021.785685. ISSN 2296-7745.
  55. ^ Cochran, J. Kirk; Bokuniewicz, Henry J.; Yager, Patricia L., eds. (2019). Encyclopedia of ocean sciences (3rd ed.). London, United Kingdom Cambridge, MA, United States: Academic Press is an imprint of Elsevier. p. 578. ISBN 978-0-12-813081-0.
  56. ^ United Nations (March 2008). United Nations Declaration on the Rights of Indigenous Peoples (in الإنجليزية). United Nations. p. 2.
  57. ^ Gearheard, Shari; Aipellee, Gary; o'Keefe, Kyle (2010). "The Igliniit Project: Combining Inuit Knowledge and Geomatics Engineering to Develop a New Observation Tool for Hunters". SIKU: Knowing Our Ice. pp. 181–202. doi:10.1007/978-90-481-8587-0_8. ISBN 978-90-481-8586-3.
  58. ^ Tripathy-Lang, Alka (2022-02-24). "Navigating the Pacific with Wind, Waves, and Stars". Eos (in الإنجليزية الأمريكية). Retrieved 2023-12-06.
  59. ^ "History". Hōkūleʻa (in الإنجليزية الأمريكية). Retrieved 2023-12-06.
  60. ^ Te Ahukaramū Charles Royal (June 12, 2006). "Tangaroa – the sea – The importance of the sea". Te Ara – the Encyclopedia of New Zealand.
  61. ^ communications@waikato.ac.nz (2021-11-10). "Indigenous explorers' ancestral ocean stories relevant to climate crisis". www.waikato.ac.nz (in الإنجليزية). Retrieved 2023-12-06.
  62. ^ "Indigenous knowledge 'gives us a much richer picture': Q&A with Māori researcher Ocean Mercier". Mongabay Environmental News (in الإنجليزية الأمريكية). 2022-02-25. Retrieved 2023-11-28.
  63. ^ "Te Tai Uka a Pia | Deep South Challenge". Deep South Challenge | Climate Change Tools & Information. 2020-10-07. Retrieved 2023-11-28.
  64. ^ Poleward shift of the major ocean gyres detected in a warming climate. Geophysical Research Letters, 47, e2019GL085868 DOI:10.1029/2019GL085868
  65. ^ Bard, E., & Rickaby, R. E. (2009). Migration of the subtropical front as a modulator of glacial climate. Nature, 460(7253), 380.
  66. ^ Wind-driven evolution of the north pacific subpolar gyre over the last deglaciation. Geophys. Res. Lett. 47, 208–212 (2020).
  67. ^ Climate Change is Pushing Giant Ocean Currents Poleward Bob Berwyn, 26 February 2020 insideclimatenews.org, accessed 5 December 2021
  68. ^ Major Ocean Currents Drifting Poleward www.loe.org, accessed 5 December 2021
  69. ^ أ ب "Marine Debris in the North Pacific A Summary of Existing Information and Identification of Data Gaps" (PDF). United States Environmental Protection Agency. 24 July 2015.
  70. ^ Maser, Chris (2014). Interactions of Land, Ocean and Humans: A Global Perspective. CRC Press. pp. 147–48. ISBN 978-1482226393.
  71. ^ Jambeck, Jenna R.; Geyer, Roland; Wilcox, Chris (12 February 2015). "Plastic waste inputs from land into the ocean" (PDF). Science. 347 (6223): 769. Bibcode:2015Sci...347..768J. doi:10.1126/science.1260352. PMID 25678662. S2CID 206562155. Archived from the original (PDF) on 22 January 2019. Retrieved 28 August 2018.
  72. ^ Christian Schmidt; Tobias Krauth; Stephan Wagner (11 October 2017). "Export of Plastic Debris by Rivers into the Sea" (PDF). Environmental Science & Technology. 51 (21): 12246–12253. Bibcode:2017EnST...5112246S. doi:10.1021/acs.est.7b02368. PMID 29019247. The 10 top-ranked rivers transport 88–95% of the global load into the sea
  73. ^ Franzen, Harald (30 November 2017). "Almost all plastic in the ocean comes from just 10 rivers". Deutsche Welle. Retrieved 18 December 2018. It turns out that about 90 percent of all the plastic that reaches the world's oceans gets flushed through just 10 rivers: The Yangtze, the Indus, Yellow River, Hai River, the Nile, the Ganges, Pearl River, Amur River, the Niger, and the Mekong (in that order).
  74. ^ Robert Lee Hotz (13 February 2015). "Asia Leads World in Dumping Plastic in Seas". Wall Street Journal. Archived from the original on 23 February 2015.
  75. ^ Cózar, Andrés; Echevarría, Fidel; González-Gordillo, J. Ignacio; Irigoien, Xabier; Úbeda, Bárbara; Hernández-León, Santiago; Palma, Álvaro T.; Navarro, Sandra; García-de-Lomas, Juan; Ruiz, Andrea; Fernández-de-Puelles, María L. (2014-07-15). "Plastic debris in the open ocean". Proceedings of the National Academy of Sciences (in الإنجليزية). 111 (28): 10239–10244. Bibcode:2014PNAS..11110239C. doi:10.1073/pnas.1314705111. ISSN 0027-8424. PMC 4104848. PMID 24982135.

وصلات خارجية

شعار قاموس المعرفة.png
تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=دوامة_محيطية&oldid=4009899"