ISSN:
1616-7228
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Geosciences
,
Physics
Description / Table of Contents:
Summary The 523 serial measurements of the research period 1908–1958 which are available and published are used for the application of the so-called “core method” in order to delineate the main features of the mean steady deep circulation in the curved core layers of the intermediate and the deep water masses within the whole expanse of the Mediterranean Sea. In combination with longitudinal sections along the main axis of this circulation and witht/S- and O2/S-diagrams this analysis shows some smaller influences of the chief seasons and provides the means of obtaining quantitative estimations of certain mixing processes. It is remarkable, however, that the great lines of distribution of the core salinity within the “Levantine Intermediate Water” at a depth of about 200–600 m (apart from the source region) mostly remain the same in winter and in summer, thus confirming that the inhomogeneities of the observation material and the so-called “fluctuations” of salinity (from year to year) are of secondary importance. Only along the axis of the quicker main spreading of the intermediate water masses, which we may call “Levantine Intermediate Current” on behalf of its supposed measurable velocities, are there some greater seasonal differences showing their stronger development in the winter half year. In general, the spreading of the “Levantine Intermediate Water” results from a steady isentropic advection of very saline water masses from the source region situated on both sides of Rhodos and formed by a combination of thermo-haline vertical convection and oblique advection in February-March. Five source regions contribute in winter towards the formation of the deep and bottom water within the strongerly cooled northern border regions of the Mediterranean basins, of which the northern Balearic-Ligurian basin governs the formation in the Western while the Adriatic source region governs that in the Eastern Mediterranean basin—in both cases—by deeperly reaching influences of vertical convection and oblique advection (along the continental slopes). The mean spreading of these water masses consists in a steady isentropic advection by water masses of high oxygen values at depths between about 1500–2500 m, especially so to the south of the Western Mediterranean to the south and the east of the Eastern Mediterranean. In the latter region we must also assumesome smaller influences of the deep water coming from the Aegean Sea through the channels between Creta and Rhodos. Seasonal variations in the contents of oxygen could not be derived up to the present from the 136 serial measurements. The paper finishes with some conclusions for further research work.
Abstract:
Résumé Dans le travail actuel on fait à l'aide de la méthode dite «Kernschichtmethode» l'analyse de 523 mesures de série recueillies pendant la période de 1908 à 1958 sur 11 navires de recherche. Le but en est de définir les traits principaux de la circulation stationnaire moyenne en profondeur, comme ils se présentent dans les noyaux courbés (c.a.d. dans la partie d'une couche d'eau ayant des valeurs extrêmement hautes de la salinité, de la température et/ou de l'oxygène) des couches des eaux intermédiaires, et/ou dans celles des eaux profondes ou des eaux du fond respectivement de toute la mer Méditerranée. En liaison avec des coupes longitudinales, effectuées le long de l'axe principal de cette circulation, et en liaison avec des diagrammesT/S et O2/S cette analyse révèle les faibles influences exercées par les saisons principales sur les noyaux des eaux intermédiaires et des eaux profondes. En même temps, cette analyse nous fournit les moyens pour pouvoir estimer quantitativement certains processus de mélange entre ces deux types d'eau. Il est, cependant, remarquable, que la distribution estivale est en grands traits presque égale à la distribution hivernale de la salinité dans des couches à noyaux (Kernschichten) des eaux intermédiaires Levantines dans les profondeurs entre 200 et 600 mètres (en dehors de la zone de source), ce qui confirme que les inhomogénéités des observations et les prétendues «fluctuations» annuelles de la salinité sont de l'ordre secondaire. Seulement le long de l'axe de la zone de distribution principale et assez rapide des eaux intermédiaires que l'on pourrait nommer, à cause de leur vitesse supposée mesurable, «courant intermédiaire Levantin», on trouve plusieurs variations saisonnières de quelque importance, qui atteignent leur maximum pendant les mois d'hiver. En général, la distribution des «eaux intermédiaires Levantines» est due à une advection quasi-stationnaire isentropique des masses d'eau de haute salinité provenant de la zone de source située de deux côtés de l'île de Rhodes. En février/mars, ces eaux sont soumises à une mélange de convectionT/S verticale et d'advection oblique. Il y a cinq zones de source qui situées dans les bassins septentrionaux limites de la Méditerranée, exposés au fort refroidissement hivernal, constituent les eaux profondes et les eaux du fond. Grâce aux influences efficaces de la convection verticale et de l'advection oblique le long du talus continental, l'un de ces bassins, le bassin Baléarique-Ligurien, règne la formation des eaux dans la région occidentale, pendant que l'autre, le bassin Adriatique, gouverne celle de la région orientale de la Méditerranée. Dans les deux grands bassins la formation des eaux profondes ou des eaux du fond respectivement résulte d'une combinaison de processus verticaux-convectifs et de processus à peu près horizontaux-advectifs le long du talus continental. La distribution des masses d'eau orientées surtout vers le sud de la Méditerranée occidentale et vers le sud-est et vers l'est de la Méditerranée orientale est due à l'advection isentropique stationnaire des eaux riches en oxygène dans les profondeurs entre 1500 et 2500 mètres. En cas de la Méditerranée orientale il faut supposer que l'influence des eaux profondes venant de la mer Égée et parcourant les canaux entre la Crète et la Rhodes est faible. — Les 136 mesures de série ne permettent pas de démontrer l'existence des variations saisonnières de la teneur en oxygène. Partant des résultats atteints jusqu'ici on expose à la fin du travail quelles seront les futures recherches à effectuer en Méditerranée.
Notes:
Zusammenfassung Die Auswertung der aus den Jahren 1908–1958 stammenden 523 Reihenmessungen (von 11 Forschungsschiffen) nach der vom Verfasser weiterentwickelten Kernschichtmethode hat in drei Kernschichtkarten des Zwischenwassers und des Tiefen- und Bodenwassers zu geschlossenen räumlichen Vorstellungen über die mittlere stationäre Tiefenzirkulation des Mittelmeeres geführt. In Verbindung mit Längsschnitten in der Stromachse undt/S- bzw. O2/S-Diagrammen (für die Kernflächen) hat die Bearbeitung auch gestattet, den Einfluß der Hauptijahreszeiten (Winter und Sommer) auf die Bildung und die Ausbreitung dieser zwei dominierenden Kernmassen zu ermitteln und dabei zu quantitativen Abschätzungen ihrer Vermischung zu gelangen. Bemerkenswert ist, daß die Winter-Salzgehaltsverteilung und die Sommer-Salzgehaltsverteilung in der Kernfläche des Levantinischen Wassers in ca. 200–600 m Tiefe (abgesehen vom Ursprungsgebiet) ein in den großen Zügen übereinstimmendes Bild ergeben haben, ein Beleg dafür, daß die Inhomogenitäten des Quellenmaterials und die „Fluktuationen” des Salzgehaltes von Jahr zu Jahr von sekundärer Bedeutung sind. Lediglich in der Achse der Hauptausbreitung, in welcher wir von einem durchaus meßbaren „Levantinischen Zwischenstrom” sprechen können, treten stärkere jahreszeitliche Unterschiede auf, die darauf schließen lassen, daß der Zwischenstrom im Winter stärker entwickelt ist als im Sommer. Im übrigen haben wir es bei der räumlichen Ausbreitung des „Levantinischen Zwischenwassers” mit einer quasi-stationären isentropen Advektion salzreicher Wassermassen von dem beiderseits Rhodos gelegenen Ursprungsgebiet aus zu tun. An der Bildung des Tiefen- und Bodenwassers sind nicht weniger als fünf Quellgebiete beteiligt, die in den im Winter stärker erkalteten nördlichen Randgebieten der Becken gelegen sind und von denen das nordbalearisch-ligurische Ursprungsgebiet für das westliche Mittelmeer und das adriatische für das östliche Mittelmeer (jenseits der Sizilischen Schwelle), zwar in unterschiedlicher Weise, ausschlaggebend sind. Die winterlichen Kaltwassergebiete des Tyrrhenischen Meeres (südlich der Elba-Schwelle) und des Ägäischen Meeres dürften als Bildungsstätten des Tiefenwassers nur von sekundärer Bedeutung sein. In beiden Großbecken haben wir es bei der Bildung des Tiefen- und Bodenwassers mit einer Kombination von vertikal-konvektiven und (entlang den Kontinentalabfällen) mehr horizontal-advektiven Prozessen zu tun. Bei ihrer weiteren räumlichen Ausbreitung in ca. 1500–2500 m Tiefe handelt es sich im Mittel um eine stationäre isentrope Advektion sauerstoffreichen Wassers verschiedenen Ausmaßes, vorwiegend nach S im westlichen Mittelmeer, nach S und E im östlichen Mittelmeer. Jahreszeitliche Unterschiede sind in den vorliegenden 136 Reihenmessungen des Sauerstoffes bisher nicht nachzuweisen. Am Schluß der Arbeit werden aus den Lücken und Unzulänglichkeiten der Ergebnisse Folgerungen für die künftigen Forschungen im Mittelmeer gezogen.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF02225682
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