新研究发现了“海洋雪”的令人惊讶的物理学

深海通常看起来像真实的雪球。随着地表上动植物物质的有机颗粒向下下沉,它们与灰尘和其他材料结合在一起,形成“海洋雪”,这是海洋天气的美丽展示,在世界海洋中循环碳和其他营养物质中起着至关重要的作用。

来源:英国物理学家网首页
“海洋雪”在深海中很常见,并且在营养循环中起着关键作用。新的研究揭示了有关这些薄片如何沉没的详细信息。学分:NOAA

深海通常看起来像真实的雪球。随着地表上动植物物质的有机颗粒向下下沉,它们与灰尘和其他材料结合在一起,形成“海洋雪”,这是海洋天气的美丽展示,在世界海洋中循环碳和其他营养物质中起着至关重要的作用。

现在,布朗大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员发现了令人惊讶的新见解,即颗粒如何沉降到分层流体(如海洋)中,流体的密度随深度而变化。在美国国家科学院论文集发表的一项研究中,它们表明,颗粒下沉的速度不仅取决于流体的电阻阻力,而且还取决于它们相对于其体积吸收盐的速度。

国家科学院的会议录

“这基本上意味着较小的颗粒可以比较大的粒子更快地下沉,”主持这项工作的布朗工程学院的博士后研究员罗伯特·亨特(Robert Hunt)说。 “这与您在具有均匀密度的流体中所期望的相反。”

较小的粒子

研究人员希望新的见解可以帮助理解海洋营养周期,以及其他多孔颗粒(包括微塑料)的结算。

“我们最终获得了一个非常简单的公式,您可以在其中插入不同参数的估计值(液体密度变化的颗粒或速度的大小或速度),并获得了对下沉速度的合理估计,” Brown监督工作的Brown工程学副教授Daniel Harris说。 “具有容易访问的预测能力是有价值的。”

哈里斯说,他希望与海洋学家和气候科学家联系,以了解这些新发现可能提供的见解。

气候科学家