Låga höjder på havsbotten på ett djup av 5, 500 meter i västra norra Stilla havet reglerar ytflöden och skapar skarpa havstemperaturfronter (SST), som har enorma effekter på klimatet och marina resurser.

På 2000-talet vägar som transporterar varmt vatten med ursprung i Kuroshio-strömmen, en norrgående ström på den västra sidan av norra Stilla havet, upptäcktes 1, 000 kilometer utanför östra Hokkaido, norra Japan. Dessa vägar, som alltid finns på nästan samma platser, kallas kvasi-stationära jetstrålar eller Isoguchi Jets, uppkallad efter forskaren som upptäckte dem, Osamu Isoguchi.

Isoguchi Jets transporterar varmt vatten till havszoner utanför Hokkaido, skapa skarpa SST-fronter mellan det varma vattnet och det kalla vattnet från Oyashio-strömmen, en subarktisk ström som flyter söderut i västra norra Stilla havet.

Nyligen genomförda studier har visat att SST-variationer i den subarktiska frontalzonen (SAFZ) kan orsaka långtgående effekter på extratropiska atmosfäriska cirkulationer på norra halvklotet, en faktor som utlöser klimatförändringar. En separat studie visade att Isoguchi Jets har betydande inverkan på marina resurser som använder jetstrålarna för att migrera. Men mycket har förblivit okänt om Isoguchi Jets, inklusive varför de bildas nästan stationära långt från stranden.

I den aktuella studien publicerad i Naturkommunikation , forskare inklusive professor Humio Mitsudera vid Hokkaido University undersökte rollen av havsbottentopografi med låga höjder som mäter 500 meter på djupet 5, 500 meter (Hokkaido Rise System), som har förbisetts av tidigare studier. Isoguchi Jets flyter ovanför Hokkaido Rise System. Forskarna uppmärksammade spridningen av Rossby-vågor, ett naturligt havsfenomen orsakat av jordens rotation som avleds av virveldrivna flöden över bottenhöjningar.

På grund av avböjningen av Rossby vågutbredning, ett tunt övre skikt med ursprung i det subarktiska gyret och ett tjockt skikt med ursprung i det subtropiska gyret konvergerar på platser där Isoguchi-strålar finns, vilket skapar tjocklekshopp och orsakar ytstrålar, fann forskarna.

Dessa resultat erhölls av JCOPE2 havsreanalys utförd av Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology. En liknande mekanism för jetbildning bekräftades av Meteorological Research Institutes gemenskapshavsmodell.

"Eftersom många låga havsbottenhöjningar observeras över hela världen, en liknande mekanism kan vara verksam vid olika havszoner i havszoner med medel till hög latitud. Vi bedriver nu teoretisk forskning om förenklad topografi för att generalisera mekanismen för ytstrålar, säger Humio Mitsudera.