波罗的海高盐传送带,或波罗的海中的翻转环流及咸、淡水的混合

摘要

我们使用三维波罗的海模型模拟的做法进行了一项波罗的海水团环流的研究。来自北大西洋的咸水经丹麦海峡流入波罗的海,在波罗的海上涌并与从各河流流入的淡水混合形成"波罗的海高盐传送带"。我们利用翻转流量函数和拉格朗日轨迹线对来自大贝尔特和厄勒海峡的咸水与淡水的混合情况进行了调查。该翻转流量函数被作为一种具有4个不同垂直坐标(深度、盐度、温度和密度)的函数进行计算,以便了解水的路径以及它在什么地方上涌并混合。在波罗的海本体内发现了与南大洋中的迪肯环流(Deacon Cell)类似的虚拟深度翻转环流的存在,它与哥特兰岛附近的旋转环流相符,当翻转流量函数投射在密度层上时,这一虚拟深度翻转环流就消失了。我们已经开展了一项拉格朗日轨迹线研究,以便更好地认识该环流以及咸水与淡水的混合情况。对这些水团在波罗的海中的停留时间的计算结果为26～29年,而拉格朗日扩散在5年后达到海盆饱和。