Dominant frazil ice production in the Cape Darnley polynya leading to Antarctic Bottom Water formation.
Dominant frazil ice production in the Cape Darnley polynya leading to Antarctic Bottom Water formation.
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DOI：
10.1126/sciadv.adc9174
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发表时间：
2022-10-21
期刊：
影响因子：
13.6
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中科院分区：
文献类型：
--
作者：
南极底层水(AABW)位于世界大洋的深海层，对全球倾覆环流起着重要作用。它起源于稠密的陆架水，这是在海冰生产过程中卤水被排出而形成的。在达恩利角附近发现了AABW组的一个重要区域。然而，目前还不清楚为什么以及如何高冰产量导致AABW的形成。利用系泊声学测量和卫星微波算法，我们揭示了水下碎石冰在波尼亚冰川中占主导地位。这种水下结冰防止了隔热表面覆盖的冰的形成，从而实现了高效的冰生产。近岸的高冰产量和较长的停留时间为AABW创造了高盐度的水源。只要强风持续，水下脆弱冰就会出现，偶尔会穿透至少80米的深度。深穿透性脆弱冰在这种冰川中尤为突出，同时它也出现在其他南极沿海冰川中。达恩利角波利尼亚的水下脆弱冰产生了大量的冰，创造了底层水的来源。
Antarctic Bottom Water (AABW) occupies the abyssal layer of the world ocean and contributes to the global overturning circulation. It originates from dense shelf water, which forms from brine rejection during sea ice production. An important region of AABW formation has been identified off the Cape Darnley polynya. However, it remains unclear why and how high ice production leads to AABW formation. Using moored acoustic measurements and a satellite microwave algorithm, we reveal that underwater frazil ice dominates in the polynya. This underwater ice formation prevents heat-insulating surface-cover ice forming, thereby enabling efficient ice production. The high ice production in the nearshore and longer residence times create high-salinity source water for the AABW. Underwater frazil ice occurs as long as strong winds continue and occasionally penetrates depths of at least 80 m. Deep-penetrating frazil ice is particularly prominent in this polynya, while it also occurs in other Antarctic coastal polynyas. High ice production caused by underwater frazil ice in the Cape Darnley polynya creates the source of the bottom water.
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