Hé lộ dòng chảy dưới đáy Nam cực

Các nhà nghiên cứu ở Australia và Nhật Bản vừa giới thiệu hình ảnh quan sát tốt nhất từ trước đến nay của chúng ta về một dòng chảy siêu nhanh của nước được biết xuất hiện từ ở sâu bên dưới Nam Cực. Dòng chảy này, gọi là Nước Đáy Nam Cực, đổ vào dòng tuần hoàn đại dương toàn cầu, là nguyên nhân phân bố lại nhiệt và muối trên khắp các đại dương của thế giới.

Các nhà đại dương học đều biết rằng những lượng lớn nước gần như đông đặc, với nhiệt độ khoảng – 1,9o C, chìm xuống tại bốn địa điểm chính trên biển chứa của nó bao quanh Nam Cực. Khi phần nước đặc này lao xuống sâu, chúng thu thêm xung lượng, chuyển động nhanh hơn phần nước nhẹ hơn, trước khi ngoặc hướng bắc theo độ dốc của lục địa. Dòng chảy tiếp tục theo thềm của Nam Băng Dương, đi theo vô số kênh riêng của nó cho đến cuối cùng nó đi tới những lòng chão đại dương kế tiếp.

 

alt

Ảnh ba chiều của những dòng chảy sâu trên Thềm Nam cực Australia. (Ảnh: CSIRO)

Tuy nhiên, người ta biết rất ít về dòng chảy của Nước Đáy Nam Cực này. Chẳng hạn, các nhà nghiên cứu ít biết về những lượng nước có liên quan trong quá trình này và tốc độ mà chúng di chuyển. Đây thuộc loại những chi tiết mà Yasushi Fukamachi tại trường đại học Hokkaido, cùng với các đồng nghiệp ở Australia, thu nhặt được trong nghiên cứu mới nhất này. Họ đã triển khai một số trạm neo, được trang bị thiết bị nhạy, để theo dõi dòng chảy Nước Đáy Nam Cực trên thềm biển của nó xung quanh Nam Cực.

Dòng chảy hẹp và mạnh

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra một dòng chảy hẹp và mạnh về hướng bắc kéo dài qua cột nước ở phía đông Bán đảo Kerguelen – một cấu trúc núi lửa dưới nước cách tây nam Australia 3000 km. Các máy đo dòng chảy cũng cho biết khối nước đang chảy ở tốc độ hơn 20 cm/s ở độ sâu dưới 3000 m, tốc độ cao nhất từ trước đến nay đối với độ sâu này của nước.

Fukamachi cho biết ông thật bất ngờ trước “lượng khổng lồ” của Nước Đáy Nam Cực mang bởi những dòng chảy sâu. Thật vậy, các nhà nghiên cứu tường thuật một dòng chảy hướng-xích đạo trung bình của nước lạnh hơn 0oC vượt quá 12 triệu mét khối mỗi giây, chỉ được bù lại phần nào bởi dòng chảy hướng về địa cực. “Phép đo của chúng ta không phải là cái đầu tiên đo dòng chảy và tốc độ của Nước Đáy Nam Cực. Tuy nhiên, chúng tôi tin rằng phép đo của chúng ta là phép đo tập trung, có cấp độ tinh vi nhất từ trước đến nay”, ông nói.

Kết quả trên làm sáng tỏ thêm về nguồn gốc của Nước Đáy Nam Cực, nhưng cần có thểm nghiên cứu nữa để theo dõi trọn vẹn chu trình của dòng chảy này. “Chúng ta cần thực hiện phép đo thả neo trong những vùng xuôi dòng của bán đảo Kerguelen để đánh giá số phận của dòng chảy sâu đổ về hướng đông”, Fukamachi nói.

Duy trì khí hậu êm dịu

Việc nghiên cứu Nước Đáy Nam Cực có thể cho các nhà đại dương học một bức tranh rõ ràng hơn về sự tuần hoàn nước sâu trên bán cầu nam. Quá trình này, giống như vòng tuần Bắc Đại Tây Dương ở bán cầu bắc, phân bố lại nhiệt và muối để duy trì khí hậu toàn cầu tương đối êm dịu. Nó cũng cung cấp oxygen cho đại dương sâu thẳm.

alt

Một bản đồ thể hiện nhiệt độ gần đáy tại độ sâu đại dương hơn 4000 m. Các mũi tên màu hồng và xanh lục tương ứng chỉ đường đi của Nước Đáy Nam Cực và Nước Đáy Bắc Đại Tây Dương. Kí hiệu dấu chéo nằm trong vòng tròn khoanh lại chỉ vùng hình thành chính của Nước Đáy Nam Cực. Màu nâu và màu cam chỉ những địa điểm thuộc Bán đảo Kerguelen và quan sát của đội khoa học. Bạn có thể thấy phần nước đáy lạnh lẽo đang phát sinh từ Biển Nam cực đổ vào đại dương toàn cầu. (Ảnh: Gordon, A.L., K.K. Turekian, S.A. Thorpe)

Fukamachi cảnh báo rằng các sông băng đang tan chảy, một hệ quả của nước biển dâng và nhiệt độ không khí, có thể làm gián đoạn vòng tuần hoàn này. Ông giải thích, “Phần nước bề mặt tinh khiết hơn thu được làm yếu đi sự chìm xuống của nước đặc xung quanh Nam Cực và do đó làm yếu đi sự tuôn chảy của Nước Đáy Nam Cực. Mặc dù chúng tôi không có dữ liệu quan sát cho thấy sự tuôn chảy yếu đi của Nước Đáy Nam Cực, nhưng các quan sát từ trên tàu biển thực hiện trong hành trình thả neo của chúng tôi cho thấy sự giảm nhanh của độ mặn của Nước Đáy Nam Cực trong suốt Thềm Nam Cực Australia”.

James McWilliams, một nhà khoa học khí quyển và đại dương tại trường đại học California, Los Angeles, tán thành rằng Nước Đáy Nam Cực có thể bị tổn hại bởi những dbo trong hệ khí hậu toàn cầu. “Sự biến đổi toàn cầu đang làm ấm lên và làm mới lượng nước mặt ở những vùng dưới địa cực, do đó làm yếu quá trình nó chìm xuống các vực biển”, ông nói. “Kiểu nước chìm xuống thật ra thay đổi như thế nào, và kết quả là khí hậu toàn cầu sẽ biến đổi ra sau, là những vấn đề khó nuốt đối với việc lập mô phỏng để ước định”.

Nghiên cứu này công bố trên tờ Nature Geoscience.

James Dacey (physicsworld.com)

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 74)
22/08/2019
Nguyên lí vị nhân sinh Một trong những khía cạnh lạ nhất của Vũ trụ chúng ta là cách mà nhiều hằng số cơ bản ẩn dưới
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 73)
22/08/2019
Một lí thuyết kiểm tra được ư? Cách hiểu đa thế giới đem lại một giải pháp thuyết phục cho những phương diện phản
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 56)
22/08/2019
Đồng Đồng đứng bắt cầu giữa thế giới cổ đại và hiện đại. Được tìm thấy vừa ở dạng nguyên tố tự nhiên vừa
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 55)
22/08/2019
Cobalt Các thợ khai mỏ bạc thời trung cổ ở Saxony hình dung họ bị quấy rầy bởi lũ kobold – những con quỷ dưới lòng đất
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 18)
22/08/2019
LÝ THUYẾT [KHÔNG.THỜI GIAN] VỀ Ý THỨC SPACE.TIME THEORY OF CONSCIOUSNESS Tôi đã đề xuất một lý thuyết mà tôi gọi là “lý
Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 17)
22/08/2019
LỊCH SỬ A.I Vào năm 1955, một nhóm các nhà nghiên cứu được tuyển chọn đã gặp nhau tại Dartmouth và tạo ra lĩnh vực trí
Tìm hiểu nhanh về vật lí hạt (Phần 1)
21/08/2019
Chúng ta được làm bằng gì? Công bằng mà nói thì chúng ta vẫn có thể sống một cuộc đời vui vẻ, lợi lộc, và/hoặc ý
Cẩm nang thám hiểm vũ trụ (Phần 31)
21/08/2019
Chương 6 NGÂN HÀ   Sao tôi lại cảm thấy cô đơn thế này? Lẽ nào hành tinh chúng ta không nằm trong Ngân Hà sao? - HENRY

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com