Tropische Wirbelstürme und interne Gezeiten tragen zu einer nahezu trägen kinetischen Energie in der Tiefe bei, wie Forscher herausgefunden haben

Nahezu inertiale interne Wellen (NIWs) sind entscheidende Energiequellen für die Durchmischung in der Tiefsee, die Ursprünge tiefer NIWs sind jedoch weitgehend unbekannt. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Wang Fan vom Institut für Ozeanologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (IOCAS) hat Fortschritte beim Verständnis der Entstehungsmechanismen tiefer, nahezu inertialer kinetischer Energie (NIKE) erzielt. Ihre Ergebnisse wurden in veröffentlicht Geophysikalische Forschungsbriefe.

Die Forscher nutzten Beobachtungsdaten einer Anlegestelle mit voller Tiefe auf 130° E/15° N über einen Zeitraum von drei Jahren. Sie fanden heraus, dass tropische Wirbelstürme NIWs auslösen können, die bis zu 3.000 Meter tief eindringen und über 50 % zum tiefen NIKE beitragen.

Darüber hinaus können interne Gezeiten tiefe NIKE durch einen Prozess namens parametrische subharmonische Instabilität erzeugen, aber dieser Mechanismus trägt weniger als 30 % zur gesamten tiefen NIKE bei. Während ihres Beobachtungszeitraums durchzogen vier tropische Wirbelsturmereignisse das Untersuchungsgebiet und lösten jeweils unterschiedliche vertikale Ausbreitungseigenschaften nahezu träger interner Wellen aus.

Dr. Zhang Zhixiang, der Erstautor der Studie, bemerkte: „Wir haben herausgefunden, dass winderzeugte NIWs unter dem Einfluss stärkerer mittlerer und tiefer warmer Wirbel schnellere Ausbreitungsgeschwindigkeiten nach unten und geringere Energieverlustraten während ihres Abstiegs aufweisen.“

Darüber hinaus erhöht das Vorhandensein mittlerer und tiefer warmer Wirbel die Energieumwandlungseffizienz des parametrischen subharmonischen Instabilitätsmechanismus und ermöglicht die Energieübertragung von täglichen internen Gezeiten auf nahezu träge interne Wellen, sogar nördlich der kritischen Breite.

Diese Studie unterstreicht die Bedeutung einer genauen Simulation der Aktivität mittlerer und tiefer Wirbel sowie der Intensität der Windbelastung durch tropische Wirbelstürme, um die Simulationsgenauigkeit mittlerer und tiefer NIKE zu verbessern.