Skjulte bølger giver et seriøst slag

Indre bølger, hvis tårnhøje, men langsomt bevægende toppe kan nå højder på hundredvis af fod, er skjult helt i havet, usynlige på overfladen. Alligevel kan de have dybtgående virkninger på Jordens klima og på havets økosystemer.

Satellitbillede viser ru og glatte områder skabt på havoverfladen af ​​Luzonstrædets indre bølger.

Nu har et hold inklusive Thomas Peacock, en lektor i maskinteknik ved MIT, gennemført de største laboratorieeksperimenter, der nogensinde er blevet brugt til at undersøge interne bølger. Resultaterne løser et mangeårigt mysterium om præcis, hvordan de største kendte indre bølger - dem i Det Sydkinesiske Hav - produceres.

Set i tværsnit ligner disse bølger overfladebølger i form. De dannes i vand, der er lagdelt i lag med forskellig tæthed på grund af ændringer i temperatur eller saltholdighed. Men disse lag og de enorme bølger indeni dem er usynlige for øjet.

Et grænselag under 100 meter tykt adskiller det koldere, saltere vand på bunden af ​​havet fra det varmere, mindre salte toplag, der strækker sig 100 til 200 meter ned fra overfladen. Når en del af det nederste lag presses op af tidevand eller strømme, der interagerer med havbundens topografi, danner det flade grænselag en bølgeform, hvis indvirkning på spredningen af ​​havoverfladebølger kan detekteres instrumentelt i satellitbilleder. Og den bølge kan nå tårnhøje højder, rejse store afstande og spille en nøglerolle i at blande havvand og hjælpe med at drive overfladevand ned, der er blevet opvarmet af luften, og dermed trække varme fra atmosfæren ned til havbunden.

Fordi disse interne bølger er så svære at opdage direkte i havet, brugte Peacock og et hold franske forskere laboratorieforsøg til at studere de bølger, der interesserede dem: dem, der dannes i Luzon-strædet mellem Taiwan og Filippinerne. Disse er de mest kraftfulde interne bølger, der er opdaget hidtil i havet, siger Peacock. Disse er skyskraber-skala bølger. Faktisk kan de nå højder på 170 meter (mere end 550 fod), men rejser i et roligt tempo på et par centimeter i sekundet. De er havets tømmende kæmper, siger han.

Holdets store eksperimenter brugte en detaljeret topografisk model af Luzonstrædets gulv monteret i en 50 fods diameter roterende tank i Grenoble, Frankrig, det største anlæg i verden. Testene viste, at sundet og et system af højdedrag inden i det genererer bølgerne, når tidevandet fejer det lagdelte vand over og gennem dem.

Det sidste store feltforskningsprogram for generering af intern bølge fandt sted ud for Hawaiis kyst i 1999, men forskerne er nu mere bevidste, end de var dengang, om den rolle, disse kæmpebølger spiller i blandingen af ​​havvand - og derfor hvor væsentligt de påvirker det globale klima.

Det er en vigtig manglende brik i puslespillet i klimamodellering, siger Peacock. Lige nu er globale klimamodeller ikke i stand til at fange disse processer, siger han, men det er klart vigtigt at gøre det: Du får et andet svar ... hvis du ikke tager højde for disse bølger.

skjule