Óceáni cirkuláció

A Napból érkezõ energia nem egyenletesen érkezik az egész Földre. A legtöbb energia az Egyenlítõnél lép be. Ez nagy hõmérsékleti különbség kialakulásához vezet az Egyenlítõ és a sarkok között. Mind a levegõ, mind az óceán mozgásait ez a hõmérsékletkülönbség irányítja, és eredménye a hõszállítás az Egyenlítõtõl a sarkok felé. A bolygó hõtranszportjának körülbelül felét az óceánok végzik, ezért az óceánok rendkívül fontosak a földi éghajlatot kormányzó rendszerben. Ha a globális felmelegedés megváltoztatja az óceáni cirkulációt, óriási változások valószínûek az éghajlatban is. Az óceáni cirkuláció oxigént is szállít a légkörbõl az óceánba, lehetõvé téve ezáltal az életet a tengerben.

A tengervíz folyamatosan mozog, mintha egy hatalmas szállítószalag lenne, a felszínrõl a mélyebb rétegek felé lesüllyed, majd más helyeken felemelkedik. A távolság miatt egy körforgás elvégzéséhez sok idõre van szükség, körülbelül 1000 évig tart, amíg a víz körbejárja a Földet.

A víz mozgását az óceánokban két erõ okozza, amelyek szorosan kapcsolódnak:

  1. Sûrûség által okozott cirkuláció, melyet a különbözõ helyek tengervíz sûrûségének különbségei vezérelnek. A tengervíz sûrûsége függ a hõmérséklettõl és a sótartalmától. Az így keletkezett mozgás a termohalin cirkuláció (thermo - hõmérséklet, haline - só).
  2. Szél által irányított cirkuláció, ami hatalmas felszíni áramlatokat okoz, mint például a Golf-áramlás.

1. Az óceáni cirkuláció vázlatos képe (NASA). A világos színû sáv mutatja a felszíni vizek általános mozgását, a sötéttel jelzett útvonal pedig a vizek mozgását a mélyben. A számok a következõ áramlatok elhelyezkedését mutatják: 1. A Golf-áramlásnak, ami a trópusokról Észak-Európa felé szállít hõt. 2. Észak Atlanti Mélytengeri víz kialakulásának helyét mutatja, ami az erõs hûlés eredménye. 3. Antarktiszi Mélytengeri víz kialakulását, köszönhetõen az Antarktisz körüli tengerjégnek.

Termohalin cirkuláció

Az északi féltekén

Óceáni cirkuláció felszíni tengervizet szállít a poláris területek felé, ahol az lehûl. Ez a hûlés hõt szabadít fel, ami melegíti a levegõt, a víz hideggé válik, ennek következtében elég sûrû lesz, hogy lesüllyedjen az óceán aljára. Ez eredményezi az új mélytengeri víz kialakulását, ami a már létezõt az Egyenlítõ felé tolja. Ilyen mélytengeri víz kialakulásának fõbb területei a Labrador-tenger, Grönlandi-tenger az Észak-Atlanti-óceán északi részén. Ez az Észak - Atlanti mélytengeri víz ezután dél felé áramlik az óceáni fenék mentén, több meleg felszíni víznek utat engedve, hogy helyébe áramoljon. Erõs hûlés a Csendes-óceán északi részén lévõ Bering tengerben is elõfordul, de itt az óceáni fenék struktúrája meggátolja a mélytengeri vízbekapcsolódását az óceáni cirkulációba.

Antarktisz

Az Antarktisz körül is alakul ki mélytengeri víz a tengerjég képzõdésének köszönhetõen. Ez a jég nagyon kevés sót tartalmaz és így, ahogyan a jég képzõdik, a környezõ víz egyre sósabbá és sûrûbbé válik. Ez a nagyon sûrû víz lesüllyed az antarktiszi kontinens szélén és kialakítja az Antarktiszi Mélytengeri vizet. Ez a víz aztán a legtöbb óceán fenekén áthalad.

Sokáig úgy gondoltuk, hogy a mélytengeri vizek, amelyek a pólusoknál alakulnak ki, az Egyenlítõ felé mozognak, lassan felmelegszenek, és felemelkednek a felszínre az egész óceánon, és ez a víz ezután visszatér a pólusokhoz a meleg felszíni áramlásokban, s így záródik a körzés. Azonban a jelenlegi vizsgálatok azt mutatják, hogy ez a fokozatos feláramlási folyamat túl lassú ahhoz, hogy meg tudjuk vele magyarázni a tengervíz korát.

Úgy gondoljuk, hogy a mélytengeri cirkuláció az óceáni fenék mentén elérkezik a óceáni hátságokhoz, melyek a fenéken "hegyvidéki" területek. Ezen területek érdessége erõs keveredést okoz, ami a mélytengeri vizet a felszínre való emelkedésre kényszeríti. A déli óceánokban a szél is erõs keveredést okoz, ami szintén a mélytengeri víz felszínre való jutásához vezet. Amennyiben már a felszínre jutott a víz, akkor már a szél által hajtott felszíni áramlásokkal a felszíni víz visszatér a pólusokra, és ezzel záródik a kör.

2. Ez a NOAA térkép a földfelszín különbözõ magasságait mutatja. A világos színek az óceán fenekén a hátságokat mutatják. Ezeken a területek felett a víz összekeveredése a mélytengeri vizet felszínre való emelkedésre kényszeríti. Kattints a képre a jobb felbontáshoz (96 KB).

Szél által hajtott cirkuláció

A Golf áramlás

A Golf áramlás az egyik legfontosabb szél által hajtott áramlás. Nagyon meleg trópusi vizet szállít a Karibi tengertõl és a Mexikói öbölbõl az Észak-Atlanti-óceánon keresztül Észak-Európába. A víz melege felmelegíti a felette lévõ levegõt, és ennek a meleg levegõnek a mozgása nagyon fontos módja az észak felé irányuló hõtranszportnak. Ezen hõtranszport eredményeként Észak-Európa sokkal melegebb, mint a hasonló szélességek Észak-Amerikában, vagy a csendes-óceáni területek.

3. Ezen a képen tisztán látható a Golf áramlás meleg vizének áramlása az Észak-Atlanti-óceánon keresztül. A bal sarokban még éppen látható Észak Amerika partvidéke. A NASA Terra és Aqua mûholdjain lévõ MODIS-sal (Mérsékelt Felbontású pektroradiométer) készült kép. Kattints a képre a jobb felbontáshoz (63 KB).

Például éves átlagban Iqaluit hõmérséklete (64°N, 068°W) Kanada északnyugati területén -9.1 °C. Ezt kell összehasonlítani a norvégiai Trondheim (63oN, 010oE) éves középhõmérsékletével +4.8 °C. A hosszú feljegyzések azt mutatják, hogy Észak-Európa átlaghõmérséklete 9 °C magasabb a hasonló szélességek átlaghõmérsékletéhez képest.

A Golf-áramlás példa egy nyugati áramlásra, azaz amikor az áramlás az óceáni medence nyugati medencéjében folyik. Hasonló áramlás a csendes-óceáni Kuroshio-áramlás és az Indiai-óceánon a Aghulas-áramlás. Ezek az óceáni medence alakja, az általános szélirány és a földforgás kölcsönhatásaként alakulnak ki. Mindegyiküknek nagy a sebessége (a Golf áramlás átlagos sebessége 1 m s-1, ami 3.6 km h-1), mindegyik elég keskeny (100 és 200 km között) és mindegyiküknek nagyon fontos hatásuk van a terület éghajlatára. A keleti áramlások is elõfordulnak, ezek hideg felszíni vizet szállítanak a pólusoktól az Egyenlítõ felé. Ezek gyengébbek, mint a nyugati áramlások.

Az oldalról:
szerzõ: Lucinda Spokes - Environmental Sciences, Kelet Angliai Egyetem, Norwich - Anglia
1. tudományos lektor: Prof. Grant Bigg - Földrajzi Tanszék, Sheffieldi Egyetem, Sheffield - Anglia
2. tudományos lektor:
pedagógiai lektor:
utolsó módosítás: 2003-12-10

Last modified: Tuesday, 25 September 2018, 5:50 PM