Течение мыса Игольного (Agulhas Current)

Европейские мореплаватели ХV века опасались путешествовать на восток, пересекая Атлантику, поскольку предполагали, что не смогут вернуться в Европу из-за преобладающего западного ветра. Одномачтовые корабли того времени были способны совершать походы на запад с пассатными ветрами, но не очень преуспели в плаваниях против ветра. О существоании Гольфстрима тогда еще не было известно. Португалия, будучи правящей морской державой той эпохи, сосредоточила все свои ресурсы на морских походах к богачам Востока вдоль берегов Африки. И хотя португальские мореплаватели не были уверены в том, что Индийский и Атлантический океан соединяются, тем не менее они совершали путешествия вдоль берегов Африки, надеясь найти путь к Индии. Наконец, после попыток, продолжавшихся почти семьдесят лет, Бартоломеу Диас обогнул Мыс Доброй Надежды в 1486 г. Встретив на своем пути несколько сильных штормов у южного выступа, Диас назвал африканский мыс Мысом Штормов, но португальские власти переименовали его в Мыс Доброй Надежды.

Хотя не сохранилось ни одного упоминания о течении Агульяс во время первого путешествия, в путешествии Васко да Гама в 1497 г., когда он огибал Мыс Доброй Надежды, в корабельных журналах упоминается о южном течении около залива Algoa Bay (рядом с местом, называющимся сегодня Порт-Элизабет (Port Elizabeth)). Это течение было настолько сильным, что задержало флотилию на три дня (Steinberg, 2001). К середине XVI века португальцы уже знали довольно много о течении Агульяс и оставались в открытом море, когда огибали Африканский Мыс в направлении Индии, но держались около берега, не подплывая к нему слишком близко, когда возвращались домой (Peterson, et al., 1996; Steinberg, 2001)

 

График средней скорости судового дрейфа показывает два основных района происхождения течения мыса Игольного: (1) от Мозамбикского канала к северу (2) от  Мадагаскарского течения с востока. Из распередения поверхностной температуры воды видно, что течение мыса Игольного переносит теплую воду к югу. Как правило, течение Агульяс разворачивается в обратном направлении и возвращается на восток, при этом часть потока рециркулирует против часовой стрелки, создавая субтропический круговорот, а другая часть перетекает в  Антарктическое

Циркумполярное течения. Существует еще одна составляющая течения мыса Игольного, которая перетекает в Бенгельское течение и перемещает относительно теплую и соленую воду к югу Атлантики, являясь частью мирового «конвейера».

 

Название течения Агульяс происходит от названия точки мыса – Cabo das Agulhas (Мыс Игольный), придуманного португальскими моряками. Существует два предположения, почему было выбрано это название. Согласно первому, острые скалы и прибрежные рифы, погубившие много кораблей, часто описывались как иглы. Португальские моряки назвали этот мыс Кладбищем кораблей. По другой версии, название произошло от одного открытия: на краю Мыса стрелка компаса указывает точно на север без отклонения между географическим и магнитным курсами.

Течение Агульяс – западное пограничное течение в южной части Индийского океана. Оно омывает восточный берег Африки между  27° ю.ш. и 40° ю.ш. (Gordon, 1985). Основным источником воды в течении Агульяс является рециркуляция  малого круговорота Индийского океана в его юго-западной части (Gordon, 1985; Stramma and Lutjeharms, 1997) . Дополнительные источники берут начало от вихрей Мозамбикского канала (de Ruijter et al., 2002) и с восточной части Мадагаскарского течения.  Глубина и траектория течения варьируются во времени и по широте. По синоптическим измерениям, течение Агульяс охватывет всю толщу воды, но в недавнем исследовании было показано, что течение распространяется только до 2300 м  в июне (Boebel et al., 1998) Глубина течения имеет тенденцию увеличиваться с широтой, что компенсирует увеличение планетарной завихрённости. Кроме того, в районе течения наблюдаються сезонные колебание уровня воды: максимум наблюдается в течение австрального лета (лета в Южном полушарии), минимум – в течение австральной зимы (зимы в Южном полушарии). Амплитуда сезонного колебания составляет– около 30% от среднего показателя (Matano et al., 1998)

Как и другие западные пограничные течения, течение Агульяс довольно быстрое. На поверхности оно может достигать 200 см/сек (Boebel et al., 1998). В 1999 г. Beal and Bryden (1999) изучили структуру скорости на глубине, используя сниженный акустический доплеровский профилограф скоростей течения (Lowered Acoustic Doppler Current Profiles (LADCP)) и получили результаты, отличные от предыдущих исследований, где использовались геострофические расчеты. Авторы выявили, что уровень отсутствия движения по всему течению Агульяс представляет собой V-образную поверхность. Им также удалось обнаружить Нижнее течение Агульяс на глубине 800 м. Нижнее течение переносит воду в сторону экватора с максимальными скоростями 30-40 см/сек  и находится непосредственно под поверхностным течением, направленным к полюсу. (Beal and Bryden, 1999; Donohue et al., 2000).

Являясь одним из основных течений в Южном Полушарии, система течения Агульяс перемещает большие массы воды. Одни из самых ранних оценок геострофического транспорта течения были проведены Gordon, 1985 и составили 67 Sv (1 Sv = 1 x 106 m3 s-1). Несколькими годами позже Toole and Warren получили более высокие оценки: 85 Sv. Тем не менее, некоторые исследователи отметили, что уровень отсутствия движения, который использовали Toole and Warren, не учитывал противотечение – Нижнее течение Агульяс. Beal and Bryden (1999) на основании данных LADCP определили геострофический транспорт 73 Sv, что всего на 3% отличалось от прямого расчета транспорта при помощи LADCP. Donohue et al. (2000) попытались уточнить предыдущие расчеты перемещаемого объема вод, убрав из них баротропные приливы и рассчитав погрешности приборов и измерений. Они оценили транспорт вод к югу величиной 78±3 и 76±2 Sv. Самые свежие оценки принадлежат группе ученых во главе Bryden et al. (2003), которые в 2003 г. вычислили средний объем перемещаемых вод: 69.7±4.3 Sv на основе годовых измерений скоростей течения

По мере того как течение Агульяс приближается к южному краю материкового шельфа Африки, оно начинает поворачивать на запад. Достигнув Южного Океана, течение разворачивается в обратную сторону и направляется на восток уже как Обратное течение Агульяс (Agulhas Return Current). Agulhas Return Current течет в восточном направлении и представляет собой квазистационарную меандрическую модель с длиной волны 500 км между 38° и 40° ю.ш. Его ширина около 70 км, а объем перемещаемых вод 44±5 Sv в верхней тысяче метров.

Как правило, течение Агульяс имеет петлю диаметром 340 км и может быть обнаружено между 16° в.д. и 20° в.д. Данные альтиметрии показывают, что во время австральной зимы (зимы в Южном полушарии) происходит ранний разворот направления течения около 25° в.д. и большее мезомасштабное колебание.

Один интересный аспект Разворота Агульяса (Agulhas Retroflection) состоит в том, что он периодически формирует отдельные антициклонические кольца диаметром 320 км в своем самом западном расширении. Эти кольца заполнены относительно теплой и соленой воды Индийского океана. Температурой этой воды более чем на 5°C теплее и соленость на 0.3 psu выше, чем воды на поверхности Южной части Атлантического океана равной плотности (Gordon, 1985). Кольца сохраняют свои характерные тепловые характеристики до 5° в.д. в западном направлении до 46° ю.ш. в южном направлении и распространяются в Южной части Атлантического океана со скоростью 12 см/сек (Lutjeharms and van Ballegooyen, 1988). Этот перенос между Атлантическим и Индийским океанами может оказывать значительное влияние на структуру глобального климата.

Van Ballegooyen et al. (1994) провели исследование в районе Разворота Агульяса (Agulhas Retroflection) и насчитали 14 колец за двухлетний период. Они также установили, что тепловая аномалия одного кольца составляла 2.4 x 1020 J, а солевая аномалия составляла 13 x 1012 кг. В 1996 г. Lutjeharms and Cooper (1996) продолжили расчеты и определили поток тепла в Южную часть Атлантического океана 0.0075 PW на каждое кольцо, и приблизительное значение потока соли 13 x 1012 кг на каждое кольцо. Хотя климатически важный обмен между Атлантическим и Индийским океанами происходит главным образом через кольца Агульяса, существуют также струи течения Агульяс, оказывающие небольшое влияние, время от времени вливаясь в Южную часть Атлантического океана. Эти струи присутствуют 56% времени; в среднем они 50 км в ширину и 50 м в глубину. Каждая струя несет избыточное тепло в размере около 3.5 x 10 19 J и избыточную соль приблизительно до 1-5 x 1011 кг. Большая часть привнесенного тепла расходуется в атмосферу, поэтому основной вклад струи вносят  в межбассейновый обмен солью.(Lutjeharms and Cooper, 1996).

Последние измерения течений и модели показывают, что кольца Агульяса (Agulhas Rings) достигают глубины 1200 м, тем самым играю значительную роль в обмене теплом и солью в промежуточном слое вод. Эти исследования также показывали, что район Разворота Агульяса (Agulhas Retroflection) порождает не только крупные (200 км) антициклонические кольцаАгульяса (Agulhas Rings), но и более мелкие (120 км) циклоны (Boebel et al., 2003). Взаимодействие этих циклонов и антициклонов приводит к интенсивному перемешиванию водных масс Атлантического и Индийского океанов к  северо-западу от разворота течения в районе, названном «Мыс Котла» («Cape Cauldron»).

References

Beal, L.M. and H.L Bryden, 1999: The velocity and vorticity structure of the Agulhas Current at 32°S. Journal of Geophysical Research, 104, C3, 5151-5176.

Boebel, O., T. Rossby, J Lutjeharms, W. Zenk, and C. Barron, 2003: Path and variability of the Agulhas Return Current. Deep-Sea Research II, 50, 35-56.

Boebel, O., J. Lutjeharms, C. Schmid, W. Zenk, T. Rossby, and C. Barron, 2003: The Cape Cauldron: a regime of turbulent inter-ocean exchange. Deep-Sea Research II, 50, 57-86.

Boebel, O., C.D. Rae, S. Garzoli, J. Lutjeharms, P. Richardson, T. Rossby, C. Schmid and W. Zenk, 1998: Float experiment studies interocean exchanges at the tip of Africa. EOS, 79, 1, 1, 7-8.

Bryden, H.L. and L.M. Beal, 2001: Role of the Agulhas Current in Indian Ocean circulation and associated heat and freshwater fluxes. Deep-Sea Research Part I, 48, 8, 1821-1845.

Bryden, H.L., L.M. Beal, and L.M. Duncan, 2003: Structure and transport of the Agulhas Current and its temporal variability. submitted to the Journal of Oceanography.

Donohue, E.A., E. Firing and L. Beal, 2000: Comparison of the three velocity sections of the Agulhas Current and the Agulhas Undercurrent. Journal of Geophysical Research, 105, C12, 28585-28593.

Gordon, A.L., 1985: Indian-Atlantic transfer of thermocline water at the Agulhas Retroflection. Science, 227, 1030-1033.

Leeuwen, P. J., W. P. M. de Ruijter, and J. R. E. Lutjeharms, 2000: Natal pulses and the formation of Agulhas Rings. J. Geophys. Res., 105, 6425-6436.

Lutjeharms, J.R.E and R.C. van Ballegooyen, 1988: The Retroflection of the Agulhas Current. Journal of Physical Oceanography, 18, 11, 1570-1583.

Lutjeharms, J.R.E. and J. Cooper, 1996: Interbasin leakage through Agulhas Current filaments. Deep-Sea Research Part I, 43, 2, 213-238.

Lutjeharms, J.R.E., O. Boebel, and H.T. Rossby, 2003: Agulhas cyclones. Deep-Sea Research II, 50, 13-34.

Lutjeharms, J.R.E., and H.R. Roberts, 1988: Tha Natal Pulse: an extreme transient on the Agulhas Current. Journal of Geophysical Research, 93, 631-635.

Matano, R.P., C.G. Simionato, W.P. Ruijter, P.J. van Leeuween, P.T. Strub, D.B. Chelton and M.G. Schlax, 1998: Seasonal variability in the Agulhas Retroflection region. Geophysical Research Letters, 25, 23, 4361-4364.

Quartly, G.D. and M.A. Srokosz, 1993: Seasonal variations in the region of the Agulhas Retroflection: Studies with Geosat and FRAM. Journal of Physical Oceanography, 23, 2107-2124.

Peterson, R.G., L. Stramma, and G. Kortum, 1996: Early concepts and charts of ocean circulation. Progress in Oceanography, 37, 1-115.

de Ruijter, W.P.M., H. Ridderinkhof, J.R.E. Lutjeharms, M.W. Schouten, and C. Veth, 2002. Observations of the flow in the Mozambique Channel. Geophysical Research Letters , 29, 140.1-140.3.

Steinberg, P.E., 2001: The Social Construction of the Ocean. Cambridge Studies in International Relations, Cambridge University Press: Cambridge, UK. 239p.

Stramma, L. and J.R.E. Lutjeharms, 1997: The flow field of the subtropical gyre in the South Indian Ocean into the Southeast Atlantic Ocean: a case study. Journal of Geophysical Research, 99, 14053-14070.

Toole, J.M. and B.A. Warren, 1993: A hydrographic section across the subtropical South Indian Ocean. Deep-Sea Research I, 40, 10, 1973-2019.

Van Ballegooyen, R.C., M.L Grundlingh and J.R.E. Lutjeharms, 1994: Eddy fluxes of heat and salt from the southwest Indian Ocean into the southeast Atlantic Ocean: A case study. Journal of Geophysical Research, 99, 14053-14070.

Van Leeuwen, P.J., W.P.M. de Ruijter, and J.R.E. Lutjeharms, 2000: Natal pulses and the formation of Agulhas Rings. Journal of Geophysical Research, 105, 6425-6436.

  The citation for this page is:
Joanna Gyory, Lisa M. Beal, Barbie Bischof, Arthur J. Mariano, Edward H. Ryan. «The Agulhas Current.» Ocean Surface Currents. (2004). http://oceancurrents.rsmas.miami.edu/atlantic/agulhas.html. Перевод — oceanographers.ru

Be the first to comment on "Течение мыса Игольного (Agulhas Current)"

Leave a comment

Your email address will not be published.


*