Weddellhavets hydrografi under SWEDARP 88/89-expeditionen

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202009074036
Title: Weddellhavets hydrografi under SWEDARP 88/89-expeditionen
Author: Eriksson, Patrick B.
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Science
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2008
Language: swe
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202009074036
http://hdl.handle.net/10138/319136
Thesis level: master's thesis
Discipline: Geofysiikka
Abstract: Etelämantereen rannikolla sijaitseva Weddellinmeri on yksi tärkeimmistä alueista, joilla esiintyy valtamerien syvän veden muodostusta. Syvän veden muodostumisen prosesseihin vaikuttaa merialueen vesikuljetusmekanismit ja ilmastolliset olosuhteet. Tämän opinnäytetyön ensisijainen tavoite on laskelmallisesti arvioida Weddellinmeren virtausoloja ja laskea vesimassojen ominaisuuksien muutoksia. Tähän tarkoitukseen käytettiin SWEDARP 88/89-tutkimusretken aikana kerättyjä hydrografisia mittauksia. Opinnäytetyön ensimmäinen osa käsittää kirjallisuustutkimuksen Weddellinmeren fysikaalisista olosuhteista. Tutkimuksessa kuvataan Weddellinmeren kiertoliikettä, sitä sääteleviä olosuhteita sekä näistä seuraavia alueelle ominaisia merifysikaalisia prosesseja. Lounaisen Weddellinmeren asemaverkon datoja käyttäen tehtiin kuljetuslaskelmia geostrofisten menetelmien avulla. Ensin määriteltiin barokliininen virtauskenttä olettaen, että kiertoliike kulkee Weddellinpyörteen suuntaisesti kaikkialla. Virtauskentän barotrooppinen komponentti laskettiin käänteismenetelmällä, jolla pyrittiin tasapainottamaan kuljetukset mittauslinjojen läpi määritellyt ehdot täyttäen. Nämä ehdot edellyttivät suolan ja massan kuljetusten pysyvän vakioina jokaisen läpileikkauspinnan läpi. Weddellinpyörteen tilavuuden kokonaiskuljetuksen laskettiin olevan noin 19 Sverdrupia (1 Sv = 10^6 m^3/s), mikä on noin 60% kirjallisuudessa arvioiduista kuljetuksista. Weddellinmeren pohjaveden (WSBW) muodostuminen laskettiin olevan tilavuudeltaan 1,4 Sv. Tutkimuksen oleellisin tulos liittyi vesipatsaasta ilmakehään luovutetun lämmön määrään mittausalueen sisällä. Laskettu lämmönluovutus oli 12 TW (Terawattia). SWEDARP 88/89-tutkimusretken mittauksiin sisältyy ainutlaatuisia luotauksia mannerjalustalla sijaitsevassa Filchner-syvennyksessä. Nämä havainnot ansaitsisivat lisätutkimusta, samalla edistäen globaalin syvänvedenkierron tutkimuksia.The Weddell Sea on the Antarctic coast is one of the most important areas of deep-water formation in the oceans. The processes that result in deep-water formation depend on the sea area's oceanic transport mechanisms and on the climatological conditions. The primary purpose of this master’s thesis is to calculate the prevailing current conditions and to estimate changes in the water-mass properties in the Weddell Sea. This was performed by using hydrographic data collected during the SWEDARP 88/89 expedition. The first part of the thesis includes a literature study on the oceanographic conditions in the Weddell Sea. The study describes the conditions that regulate the Weddell Sea's circulation field and characteristic oceanographic processes. Transport calculations were performed by applying geostrophic methodology to data from the station network in the southwestern Weddell Sea. First, the baroclinic flow field was determined with the assumption that the cyclonic circulation of the Weddell Sea flows in a clockwise direction through each transect of the gyre. The barotropic component of the current field was then calculated using an inverse method which balances the transports through the measurement transects by meeting given criteria. These were that the transport of salt and mass is equal through each measurement transect. The total volume transport in the Weddell gyre was calculated to be about 19 Sverdrup (1 Sv = 10^6 m^3/s), which is about 60% of the transport estimated in the literature. The formation of Weddell Sea Bottom Water (WSBW) was estimated to 1.4 Sv. The primary result of the study was the amount of heat released from the water column to the atmosphere within the measurement area. The heat loss was calculated to 12 TW (terawatt). The unique SWEDARP 88/89 stations measured in the Filchner depression on the continental shelf would deserve further analysis and would enrich the studies of the global deep-water circulation.Weddellhavet vid den antarktiska kusten är ett av de viktigaste områdena där produktion av världshavens djupvatten förekommer. De processer som resulterar i djupvattenbildning är beroende av havsområdets vattentransportmekanismer och av de klimatologiska förhållandena. Avhandlingens syfte är i första hand att utföra beräkningar av de rådande strömförhållandena och uppskatta förändringar i vattenmassegenskaperna i Weddellhavet. För detta ändamål användes hydrografiska data samlade under SWEDARP 88/89-expeditionen. Den första delen av avhandlingen omfattar en litteraturstudie om de oceanografiska förhållandena i Weddellhavet. Studien redogör för de förhållanden som reglerar Weddellhavets cirkulationsfält och de oceanografiska processer som är kännetecknande för området. Transportberäkningar utfördes med att applicera geostrofisk metodik på data från stationsnätverket i sydvästra Weddellhavet. Först bestämdes det baroklina strömningsfältet med antagandet att Weddellhavets cykloniska cirkulation går i samma riktning överallt. Strömfältets barotropa komponent beräknades med hjälp av en inversteknik vars mål var att balansera transporterna igenom mätningssektionerna med att uppfylla givna kriterier. Dessa var att transporten av salt och massa är lika stor igenom varje sektion. Den totala volymtransporten i Weddellvirveln beräknades till ca 19 Sverdrup (1 Sv = 10^6 m^3/s), vilket är omkring 60 % av den transport som har uppskattats i litteraturen. Bildningen av Weddellhavets bottenvatten (WSBW) beräknades till 1,4 Sv. Det primära resultatet med studien var den mängd värme som vattenkolumnen avger till atmosfären inom mätningsområdet. Värmeförlusten beräknades till 12 TW (Terawatt). De unika SWEDARP 88/89-stationer som mättes i Filchnersänkan på kontinentalsockeln, skulle vara förtjänta fortsatt nalys, vilket skulle berika studierna av den globala djupvattencirkulationen.
Subject: Weddellhavet
vattenmassor
termohalin cirkulation
geostrofi
SWEDARP 88/89
Weddellinmeri
vesimassat
termohaliininen kierto
geostrofia
Weddell Sea
watermasses
thermohaline circulation
geostrophy
SWEDARP 88/89


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Eriksson_Patrick_ProGradu_2008.pdf 5.809Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record