circulației Termohaline

Prezentare

Circulația de curenți de suprafață împins de vânt este destul de intuitiv. De exemplu, vântul produce cu ușurință valuri pe suprafața unui iaz., Astfel, oceanul adânc-lipsit de vânt — a fost presupus a fi perfect static de oceanografii timpurii. Cu toate acestea, instrumentele moderne arată că vitezele actuale în masele de apă adâncă pot fi semnificative (deși mult mai mici decât vitezele de suprafață).în oceanul adânc, forța motrice predominantă este diferențele de densitate, cauzate de salinitatea și variațiile de temperatură (creșterea salinității și scăderea temperaturii unui fluid crește atât densitatea acestuia). Există adesea confuzie asupra componentelor circulației care sunt conduse de vânt și densitate., Rețineți că curenții oceanici din cauza mareelor sunt, de asemenea, semnificativi în multe locuri; cel mai proeminent în zonele de coastă relativ puțin adânci, curenții de maree pot fi, de asemenea, semnificativi în oceanul adânc.densitatea apei oceanice nu este omogenă la nivel global, dar variază semnificativ și discret. Există limite clar definite între masele de apă care se formează la suprafață și, ulterior, își mențin propria identitate în ocean. Se poziționează unul deasupra sau sub celălalt în funcție de densitatea lor, care depinde atât de temperatură, cât și de salinitate.,apa de mare caldă se extinde și este astfel mai puțin densă decât apa de mare mai rece. Apa sărată este mai densă decât apa mai proaspătă, deoarece sărurile dizolvate umple interstițiile dintre moleculele de apă, rezultând o masă mai mare pe unitatea de volum. Masele de apă mai ușoare plutesc peste cele mai dense (la fel cum o bucată de lemn sau gheață va pluti pe apă, vezi flotabilitatea). Aceasta este cunoscută sub numele de”stratificare stabilă”. Când se formează mai întâi mase dense de apă, ele nu sunt stratificate stabil. Pentru a-și ocupa pozițiile cele mai stabile, trebuie să curgă mase de apă cu densități diferite, oferind o forță motrice pentru curenții adânci.,circulația termohalină este declanșată în principal de formarea maselor de apă adâncă în Atlanticul de Nord și Oceanul de Sud cauzate de diferențele de temperatură și salinitate a apei.cantitățile mari de apă densă care se scufundă la marginile bazinului oceanic polar trebuie compensate de cantități egale de apă care se ridică în altă parte. Rețineți că apa rece din zonele polare se scufundă relativ rapid pe o suprafață mică, în timp ce apa caldă din zonele temperate și tropicale crește mai treptat pe o suprafață mult mai mare. Apoi se întoarce încet poleward aproape de suprafață pentru a repeta ciclul., Creșterea continuă difuză a apei adânci menține existența termoclinei permanente găsită peste tot la latitudini joase și medii. Această mișcare ascendentă lentă este estimată la aproximativ 1 centimetru (0,5 inch) pe zi peste cea mai mare parte a oceanului. Dacă această creștere s-ar opri, mișcarea descendentă a căldurii ar face ca termoclina să coboare și i-ar reduce abrupta.masele dense de apă care se scufundă în bazinele adânci se formează în zone destul de specifice ale Atlanticului de Nord și ale Oceanului de Sud., În Atlanticul de Nord, apa de mare de la suprafața oceanului este răcită intens de vânt. Vântul care se deplasează peste apă produce, de asemenea, o mare evaporare, ceea ce duce la o scădere a temperaturii, numită răcire prin evaporare. Evaporarea elimină numai moleculele de apă, rezultând o creștere a salinității apei de mare rămase în urmă și, astfel, o creștere a densității masei de apă., În Marea Norvegiei predomină răcirea prin evaporare, iar masa apei scufundate, apa adâncă din Atlanticul de Nord (NADW), umple bazinul și se varsă spre sud prin crevase în pragurile submarine care leagă Groenlanda, Islanda și Marea Britanie. Apoi curge foarte încet în câmpiile abisale adânci ale Atlanticului, întotdeauna în direcția sudică. Fluxul din bazinul Oceanului Arctic în Pacific, cu toate acestea, este blocat de adâncurile înguste ale strâmtorii Bering.,în Oceanul de Sud, vânturile katabatice puternice care suflă de pe continentul Antarctic pe rafturile de gheață vor sufla gheața marină nou formată, deschizând polynyas de-a lungul coastei. Oceanul, care nu mai este protejat de gheața marină, suferă o răcire brutală și puternică. Între timp, gheața de mare începe să se reformeze, astfel încât apele de suprafață devin și mai sărate, deci foarte dense. De fapt, formarea gheții marine contribuie la o creștere a salinității apei de mare de suprafață; saramura sărată este lăsată în urmă pe măsură ce gheața marină se formează în jurul ei (apa pură fiind înghețată preferențial)., Creșterea salinității scade punctul de îngheț al apei de mare, astfel încât saramura lichidă rece se formează în incluziuni într-o fagure de gheață. Saramura topește progresiv gheața chiar sub ea, în cele din urmă picurând din matricea de gheață și scufundându-se. Acest proces este cunoscut sub numele de respingere saramură.apa de fund din Antarctica (AABW) rezultată se scufundă și curge spre nord și est, dar este atât de densă încât de fapt subfluă NADW. AABW format în Marea Weddell va umple în principal bazinele Atlantice și indiene, în timp ce AABW format în Marea Ross va curge spre Oceanul Pacific.,masele dense de apă formate de aceste procese curg în jos în fundul oceanului, ca un curent în fluidul înconjurător mai puțin dens și umple bazinele mărilor polare. La fel cum văile râurilor direcționează fluxurile și râurile de pe continente, topografia de jos direcționează masele de apă adânci și de jos.rețineți că, spre deosebire de apa dulce, apa de mare nu are o densitate maximă la 4°C, dar devine mai densă pe măsură ce se răcește până la punctul de îngheț de aproximativ -1, 8°C.,formarea și mișcarea maselor de apă adâncă în Oceanul Atlantic de Nord, creează mase de apă scufundate care umple bazinul și curge foarte încet în câmpiile abisale adânci ale Atlanticului. Această răcire la latitudine mare și încălzirea la latitudine joasă determină mișcarea apei adânci într-un flux polar spre sud. Apa adâncă curge prin bazinul Oceanului Antarctic din jurul Africii de Sud, unde este împărțită în două rute: una în Oceanul Indian și una dincolo de Australia în Pacific.,în Oceanul Indian, o parte din apa rece și sărată din Atlantic-atrasă de fluxul de apă superioară mai caldă și mai proaspătă din Oceanul Pacific tropical — provoacă un schimb vertical de apă densă, scufundată, cu apă mai ușoară deasupra. Este cunoscut sub numele de răsturnare. În Oceanul Pacific, restul apei reci și sărate din Atlantic suferă forțarea halinei și devine mai caldă și mai proaspătă mai repede.,

submarin care curge afară de apă rece și sărată face nivelul mării din Atlantic ușor mai mic decât Pacificul și salinitatea sau halinitatea apei la Atlantic mai mare decât Pacificul. Acest lucru generează un flux mare, dar lent, de apă superioară mai caldă și mai proaspătă a oceanului, din Pacificul tropical până în Oceanul Indian, prin arhipelagul indonezian, pentru a înlocui apa rece și sărată din fundul Antarcticii. Acest lucru este, de asemenea, cunoscut sub numele de „forțarea halinei” (câștig net de mare latitudine de apă dulce și evaporare latitudine scăzută)., Această apă mai caldă și mai proaspătă din Pacific curge prin Atlanticul de Sud până în Groenlanda, unde se răcește și suferă o răcire prin evaporare și se scufundă pe fundul oceanului, asigurând o circulație termohalină continuă.prin urmare, un nume recent și popular pentru circulația termohalină, subliniind natura verticală și caracterul pol-to-pol al acestui tip de circulație oceanică, este circulația de răsturnare meridională.,masele de apă adâncă care participă la MOC au semnături chimice, temperatură și raport izotopic și pot fi urmărite, debitul lor calculat și vârsta lor determinată. Acestea includ rapoartele 231pa / 230th.,

Gulf Stream

Gulf Stream, împreună cu nordul extindere spre Europa, curentul Atlanticului de Nord, este un puternic, cald, și swift oceanul Atlantic curent care provine de la vârful Florida, și urmează coastelor de est a Statelor Unite și Newfoundland înainte de a traversa Oceanul Atlantic., Procesul de intensificare a Vestului face ca fluxul Golfului să fie un curent de accelerare spre nord în largul coastei de Est a Americii de Nord. La aproximativ 40°0 ‘N 30°0’ V / 40.000°n 30.000°V, se împarte în două, cu fluxul de Nord care traversează Europa de Nord și fluxul de Sud recirculând în largul Africii de Vest. Gulf Stream influențează clima de pe coasta de Est a Americii de Nord din Florida până la Newfoundland și coasta de vest a Europei., Deși au existat dezbateri recente, există un consens că clima Europei de Vest și a Europei de Nord este mai caldă decât ar fi altfel din cauza driftului Atlanticului de Nord, una dintre ramurile din coada Golfului Stream. Face parte din Gyre Atlanticului de Nord. Prezența sa a dus la dezvoltarea unor cicloane puternice de toate tipurile, atât în atmosferă, cât și în ocean. Gulf Stream este, de asemenea, o sursă potențială semnificativă de producere a energiei regenerabile.,

Upwelling

toate aceste mase dense de apă care se scufundă în bazinele oceanice înlocuiesc masele mai vechi de apă adâncă care au fost făcute mai puțin dense prin amestecarea oceanelor. Pentru a menține un echilibru, apa trebuie să crească în altă parte. Cu toate acestea, deoarece această înălțare termohalină este atât de răspândită și difuză, vitezele sale sunt foarte lente chiar și în comparație cu mișcarea maselor de apă de jos. Prin urmare, este dificil să se măsoare în cazul în care upwelling are loc folosind viteze curente, având în vedere toate celelalte procese bazate pe vânt întâmplă în ocean de suprafață., Apele adânci au propria lor semnătură chimică, formată din descompunerea particulelor care cad în ele pe parcursul călătoriei lor lungi la adâncime. Un număr de oameni de știință au încercat să folosească aceste trasoare pentru a deduce în cazul în care are loc upwelling.Wallace Broecker, folosind modele box, a afirmat că cea mai mare parte a adâncurilor adânci are loc în Pacificul de Nord, folosind ca dovadă valorile ridicate ale siliciului găsite în aceste ape. Alți anchetatori nu au găsit dovezi atât de clare., Modelele computerizate ale circulației oceanelor plasează din ce în ce mai mult cea mai mare parte a adâncimii în Oceanul de Sud, asociate cu vânturile puternice din latitudinile deschise dintre America de Sud și Antarctica. În timp ce această imagine este în concordanță cu sinteza observațională globală a lui William Schmitz la Woods Hole și cu valori scăzute de difuzie observate, nu toate sintezele observaționale sunt de acord., Lucrări recente de Lynne Talley la institutul de Oceanografie Scripps și Bernadette Sloyan și Stephen Rintoul în Australia sugerează că o cantitate semnificativă de dens apă adâncă trebuie să fie transformate pentru a lumina apa undeva la nord de Oceanul de Sud.circulația termohalină joacă un rol important în furnizarea de căldură regiunilor polare și, astfel, în reglarea cantității de gheață marină din aceste regiuni, deși transportul de căldură poleward în afara tropicelor este considerabil mai mare în atmosferă decât în ocean., Se crede că schimbările în circulația termohalinei au un impact semnificativ asupra bugetului de radiații al Pământului. În măsura în care circulația termohalină reglementează rata la care apele adânci sunt expuse la suprafață, aceasta poate juca, de asemenea, un rol important în determinarea concentrației de dioxid de carbon din atmosferă., Deși se afirmă adesea că circulația termohalină este motivul principal pentru care Europa de Vest este atât de temperată, s-a sugerat că acest lucru este în mare parte incorect și că Europa este caldă mai ales pentru că se află în direcția vântului unui bazin oceanic și datorită efectului undelor atmosferice care aduc aer cald la nord de subtropice. Cu toate acestea, ipotezele care stau la baza acestei analize speciale au fost, de asemenea, contestate.,

fluxuri Mari de joasă densitate topirii ghetarilor de la Lacul Agassiz și dezghețarea în America de Nord, au condus la o întrerupere de apă adâncă formarea și tasări în extrema de Nord-Atlantic și a provocat climatice perioadă în Europa, cunoscut ca cel mai mic Dryas.în 2005, cercetătorii britanici au observat că fluxul net al fluxului Golfului nordic a scăzut cu aproximativ 30% din 1957. Întâmplător, oamenii de știință de la Woods Hole au măsurat împrospătarea Atlanticului de Nord pe măsură ce Pământul devine mai cald., Descoperirile lor au sugerat că precipitațiile cresc în latitudinile nordice înalte, iar gheața polară se topește ca o consecință. De inundații mările nordice cu multă apă proaspătă, încălzirea globală ar putea, în teorie, devia apele Gulf Stream, care de obicei curge spre nord pe langa Anglia și Norvegia, și că ei, în loc să circule spre ecuator. Dacă acest lucru s-ar întâmpla, clima Europei ar fi grav afectată.

alte surse

• Ocean transportor Belt
• THOR FP7 proiecte http://www.eu-thor.eu investighează pe tema ” răsturnarea Termohalinei – la risc?,”și predictibilitatea schimbărilor THC. THOR este finanțat prin cel de-al 7-lea Program-cadru al Comisiei Europene.
• harta Google a geografiei circulației Termohaline a oceanelor noastre