Simulering af vandudvekslinger fra Rødehavet

Kraftige computersimuleringer afslører ny indsigt i vandudvekslinger mellem Det Røde Hav og Adenbugten.

Computersimuleringer viser, at vandudvekslingen mellem Det Røde Hav i nord og Adenbugten i syd varierer fra sæson til sæson og år til år. Resultaterne hjælper med at forklare cirkulationen og produktiviteten i Rødehavsbassinet, instruere langsigtet ledelse.

KAUST havmodelleringsekspert, Ibrahim Hoteit, og kolleger brugte en avanceret computersimuleringstilgang til at opnå en detaljeret, høj opløsning, flerårig udsigt over vandudvekslinger ved Bab al-Mandab-strædet, en smal vandvej, der forbinder Det Røde Hav med Det Indiske Ocean.

I sundet om vinteren, et øvre lag af ferskvand strømmer fra Adenbugten ind i Det Røde Hav, mens et lavere lag meget saltholdigt vand strømmer i den modsatte retning. Om sommeren, en lavvandet, varmt overfladelag og et dybt, svagt strømmende salt lag af udstrømning fra Rødehavet sandwich en frisk, koldt lag af indstrømmende vand fra Adenbugten. Hvordan dette vinter-/sommermønster varierer sæsonmæssigt og mellem år, er blevet dårligt forstået.

Simuleringerne afslørede, at skiftet mellem vinter- og sommermønstret sker cirka en til to uger efter en monsundrevet vindvending over Adenbugten. Der var betydelig variation fra år til år i tidspunktet for skiftet, og også for levetiden af ​​hvert sæsonbestemt mønster. Sommervandsudskiftningen så ud til at vokse i længde med 1,45 dage om året, mens vinterudvekslingen er faldende med omkring 1,22 dage/år. Også, den samlede mængde vand, saltmasse og lagret varme udvekslet mellem Det Røde Hav og Adenbugten varierer betydeligt fra år til år.

"Disse interårlige variationer og tendenser kan have meget vigtige konsekvenser for den termohaline - temperaturen og salt - strukturen i Det Røde Hav og på funktionen af ​​dets økosystem, " siger undersøgelsens første forfatter, Jieshuo Xie.

Resultaterne blev muliggjort af en computermodel udviklet ved Massachusetts Institute of Technology, U.S.. Denne model kan udføre højopløsningssimuleringer baseret på en anden model med lavere opløsning, der indeholder 19 års multisourced Rødehavets luft- og vandcirkulationsdata. Holdet validerede nøjagtigheden af ​​simuleringerne ved at sammenligne dem med data indsamlet i Bab al-Mandab-strædet mellem juni 1995 og november 1996 fra vandbaserede enheder og bådobservationer.

"Dette er de første realistiske simulationer nogensinde på disse skalaer i Det Røde Hav, " siger Xie.

Vandudvekslinger mellem Det Røde Hav og Adenbugten gennem Bab al-Mandab-strædet påvirker markant de oceanografiske processer inde i Det Røde Hav og er afgørende for at opretholde dets unikke økosystem. "Store interårlige variationer i denne udveksling kan have en betydelig indvirkning på cirkulationen og produktiviteten i Rødehavsbassinet, " siger Hoteit. "Forståelse af processerne, der kontrollerer denne udveksling er af stor betydning for den langsigtede forvaltning af Det Røde Hav i vores udviklende klima."