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# Fisica # Fisica atmosferica e oceanica

Le Onde Nascoste: Spiegazione delle Maree Interne

Le maree interne sono onde oceaniche fondamentali che si verificano sotto la superficie.

Bethany McDonagh, Jin-Song von Storch, Emanuela Clementi, Nadia Pinardi

― 6 leggere min


Marea interna del Marea interna del Mediterraneo delle maree interne. Un'immersione profonda nella dinamica
Indice

Ok, partiamo dalle basi: le Maree interne sono un tipo di onda che si verifica nell'oceano, ma invece di stare in superficie, queste onde si trovano all'interno della colonna d'acqua. Puoi pensare a loro come ai cugini timidi delle maree normali, che si nascondono sotto la superficie mentre le onde più popolari ballano sopra.

Queste maree interne si verificano quando le normali onde di marea (quelle causate dall'attrazione gravitazionale della luna e del sole) interagiscono con il fondale marino. Quando succede, possono formarsi maree interne, specialmente in aree dove il fondale oceanico ha molte altezze e bassure—pensa a montagne e valli, ma sott'acqua.

Maree Interne nel Mar Mediterraneo

Il Mar Mediterraneo, quel bellissimo corpo d'acqua tra Europa, Africa e Asia, è casa di queste maree interne. I ricercatori hanno deciso di indagare dove nascono queste maree e dove si muovono. Hanno utilizzato due modelli oceanici, NEMO e ICON, per aiutarli a capirlo.

Generazione delle Maree Interne

Quindi, da dove derivano queste maree interne nel Mar Mediterraneo? I posti principali includono:

  1. Stretto di Gibilterra - Questo passaggio stretto è come l'area VIP per le maree interne. È qui che inizia molta dell'azione delle onde.
  2. Stretto di Sicilia/Banco di Malta - Un altro hotspot dove queste maree decidono di festeggiare.
  3. Arco Ellenico - Anche questo posto contribuisce alla produzione di maree interne.

I ricercatori hanno scoperto che l'energia di marea si trasforma in energia di marea interna in queste posizioni. In termini semplici, pensalo come trasformare la musica delle maree normali nei ritmi delle maree interne.

Quanto Lontano Viaggiano?

I ricercatori hanno scoperto che queste maree interne possono viaggiare per una buona distanza, a volte anche centinaia di chilometri dal loro punto di partenza. È come inviare un messaggio in una bottiglia che può galleggiare molto lontano dalla costa!

Tuttavia, non tutte le maree interne sono create uguali. Alcune rimangono vicino a dove vengono create (come un tipo da casa), mentre altre sono più libere e viaggiano lontano e in largo.

Il Ruolo dell'Energia

Quando si tratta di energia, le maree interne consumano parecchio! Solo nel Mar Mediterraneo, si stima che usino circa 2,89 gigawatt (GW) di energia in un modello e circa 1,36 GW in un altro. Per dirlo in termini quotidiani, è abbastanza energia per alimentare una piccola città.

Comprendere la Dissipazione dell'Energia

La dissipazione dell'energia è semplicemente come l'energia viene consumata. Queste maree interne non sono solo onde pigre; mescolano l'acqua e aiutano a circolare i nutrienti negli strati più profondi dell'oceano. Questo significa che sono cruciali per la vita marina, come creare un buffet per i pesci!

Come i Ricercatori Modellano le Maree Interne

Per studiare queste maree, gli scienziati hanno impostato i loro modelli oceanici, NEMO e ICON. Ogni modello ha il suo modo di funzionare, proprio come ogni mago ha i suoi trucchi.

  1. NEMO - Focalizzato sul Mar Mediterraneo con un po' di Atlantico. Ha molti strati, come una lasagna complessa.
  2. ICON - Un modello globale che guarda tutto ciò che si trova sotto il sole (o la luna) con il suo elegante sistema a griglia.

I ricercatori hanno raccolto dati per un mese e poi li hanno analizzati per capire meglio dove si generano le maree interne e come si propagano.

Differenze Tra i Modelli

Anche se entrambi i modelli miravano a fare la stessa cosa, avevano differenze che portavano a dati diversi.

  1. Batimetria - Questo è un termine tecnico per la forma del fondale oceanico. I modelli utilizzavano misurazioni diverse, e anche un piccolo cambiamento può portare a risultati diversi.
  2. Stratificazione - Questo si riferisce a come l'acqua è stratificata in termini di temperatura e salinità. Influisce molto sulle maree interne. Un modello potrebbe mostrare più mescolamento mentre l'altro meno.
  3. Energia delle Onde - La quantità di energia calcolata per le maree interne variava tra i due modelli, portando a risultati diversi.

Osservazioni dallo Studio

I ricercatori hanno notato che entrambi i modelli hanno trovato hotspot simili per la generazione di maree interne, principalmente lo Stretto di Gibilterra, lo Stretto di Sicilia e l'Arco Ellenico. Tuttavia, i dettagli su come queste maree viaggiano e le loro caratteristiche differivano:

  • Maree Semidiurni - Queste sono le maree che si verificano circa due volte al giorno. Sono state trovate a viaggiare molto più lontano rispetto alle maree diurne, che accadono solo una volta al giorno e tendono a rimanere più vicine ai loro luoghi di nascita.
  • Differenze nelle Lunghezze d'Onda - La distanza tra i picchi delle onde interne era diversa tra i modelli, suggerendo che la struttura del fondale oceanico influenzasse molto il comportamento di queste maree.

Mappare il Mar Mediterraneo

Per la prima volta, i ricercatori sono riusciti a mappare con successo le maree interne in tutto il Mar Mediterraneo. È un grande affare perché capire come funzionano queste maree può fornire informazioni sulle dinamiche oceaniche e sugli ecosistemi marini.

Risultati Chiave dalla Mappatura

  • Sono stati identificati tre siti principali di generazione di maree interne, con lo Stretto di Gibilterra che è il più importante.
  • Sia le maree interne diurne che semidiurne sono state studiate per comprendere il loro comportamento e le loro traiettorie nella regione.

Implicazioni per la Vita Marina

Perché tutto questo è importante? Beh, le maree interne sono essenziali per mescolare i nutrienti nell'oceano. Questo mescolamento gioca un ruolo significativo nella salute complessiva degli ecosistemi marini e può influenzare le popolazioni di pesci e altre forme di vita marina.

Pensalo come mescolare una pentola di zuppa: più mescoli, meglio i sapori si amalgamano! Allo stesso modo, il mescolamento causato dalle maree interne aiuta a distribuire i nutrienti di cui gli animali marini hanno bisogno.

Prossimi Passi nella Ricerca

Quindi, cosa c'è in programma per la ricerca sulle maree interne nel Mar Mediterraneo? Studi più dettagliati con modelli a risoluzione ancora più alta potrebbero fornire intuizioni maggiori. Questo potrebbe aiutare i ricercatori a capire come queste maree interagiscono con altri fenomeni oceanici, come correnti ed eddy.

Inoltre, studiare aree attualmente non ben coperte dai modelli, come passaggi e isole più piccole, potrebbe rivelare ancora di più sulle maree interne.

Conclusione

In sintesi, le maree interne sono fenomeni affascinanti che giocano un ruolo cruciale nelle dinamiche oceaniche, specialmente nel Mar Mediterraneo. Mappando queste maree e comprendendo la loro generazione e propagazione, i ricercatori possono aiutare a dipingere un quadro più chiaro di come funzionano i nostri oceani.

E chissà, magari la prossima grande scoperta sarà nascosta nelle profondità, pronta per essere trovata!

Fonte originale

Titolo: Internal tides in the Mediterranean Sea

Estratto: The generation and propagation sites of internal tides in the Mediterranean Sea are mapped through a comprehensive high-resolution numerical study. Two ocean general circulation models were used for this: NEMO v3.6, and ICON-O, both hydrostatic ocean models based on primitive equations with Boussinesq approximation, where NEMO is a regional Mediterranean Sea model with an Atlantic box, and ICON a global model. Internal tides are widespread in the Mediterranean Sea. The primary generation sites: the Gibraltar Strait, Sicily Strait/Malta Bank, and Hellenic Arc, are mapped through analysis of the tidal barotropic to baroclinic energy conversion. Semidiurnal internal tides can propagate for hundreds of kilometres from these generation sites into the Algerian Sea, Tyrrhenian Sea, and Ionian Sea respectively. Diurnal internal tides remain trapped along the bathymetry, and are generated in the central Mediterranean Sea and southeastern coasts of the basin. The total energy used for internal tide generation in the Mediterranean Sea is 2.89 GW in NEMO and 1.36 GW in ICON. Wavelengths of the first baroclinic modes of the M2 tide are calculated in various regions of the Mediterranean Sea where internal tides are propagating, comparing model outputs to a theory-based calculation. The models are also intercompared to investigate the differences between them in their representation of internal tides.

Autori: Bethany McDonagh, Jin-Song von Storch, Emanuela Clementi, Nadia Pinardi

Ultimo aggiornamento: 2024-11-29 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2411.19790

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.19790

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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