Alai

Indflydelse på det globale klima

Overfladestrømme spiller en enorm rolle for Jordens klima. Selv om ækvator og poler har meget forskellige klimaer, ville disse regioner have mere ekstremt forskellige klimaer, hvis havstrømme ikke overførte varme fra ækvatorområderne til de højere breddegrader.

Golfstrømmen er en flod af varmt vand i Atlanterhavet, der er ca. 160 kilometer bred og ca. en kilometer dyb. Vand, der kommer ind i Golfstrømmen, bliver opvarmet, mens det bevæger sig langs ækvator. Det varme vand strømmer derefter op langs den nordamerikanske østkyst og over Atlanterhavet til Europa (figuren nedenfor). Den energi, som Golfstrømmen overfører, er enorm: mere end 100 gange verdens energibehov.

Golfstrømmens varme vand øger temperaturen i Nordsøen, hvilket hæver lufttemperaturerne over land mellem 3 og 6oC (5 og 11oF). London, Storbritannien, ligger f.eks. på samme breddegrad som Quebec i Canada. Londons gennemsnitstemperatur i januar er dog 3,8oC (38oF), mens den i Quebec kun er -12oC (10oF). Fordi luft, der bevæger sig over det varme vand i Golfstrømmen, opsamler meget vand, får London meget regn. I modsætning hertil er Quebec meget mere tørt og får sin nedbør som sne.

På et satellitbillede af vandtemperaturen i det vestlige Atlanterhav er det let at udpege Golfstrømmen, som bringer varmere vand fra ækvator op gennem det østlige Nordamerika.

Dybe strømmeDen termohaline cirkulation styrer cirkulationen i de dybe oceaner. Thermo betyder varme, og haline henviser til saltholdighed. Forskelle i temperatur og saltholdighed ændrer havvandets massefylde. Så den termohaline cirkulation er et resultat af tæthedsforskelle i vandmasserne på grund af deres forskellige temperatur og saltholdighed.

Hvad er temperaturen og saltholdigheden i meget tæt vand? Lavere temperatur og højere saltholdighed giver det mest tætte vand. Når et vandvolumen afkøles, bevæger molekylerne sig mindre kraftigt, så det samme antal molekyler optager mindre plads, og vandet bliver tættere. Hvis der tilsættes salt til et volumen vand, er der flere molekyler i det samme volumen, så vandet er tættere.

Ændringer i havvandets temperatur og saltholdighed finder sted ved overfladen. Vandet bliver tættere nær polerne. Kold polarluft afkøler vandet og sænker dets temperatur, hvilket øger dets saltholdighed. Fersk vand fryser ud af havvandet og bliver til havis, hvilket også øger saltindholdet i det resterende vand. Dette meget kolde, meget saltholdige vand er meget tæt og synker. Dette synker kaldes downwelling.

Denne videoforelæsning omhandler den vertikale fordeling af livet i havene. Havvandets tæthed skaber strømme, som giver forskellige levesteder for forskellige væsener (5d): (6:12).

Der sker så to ting. Det tætte vand skubber dybere vand væk, og dette vand bevæger sig langs havets bund. Dette dybe vand blander sig med mindre tæt vand, mens det flyder. Overfladestrømmene flytter vand ind i det rum, der blev ledigt ved overfladen, hvor det tætte vand sank (figuren nedenfor). Vandet synker også ned i det dybe hav ud for Antarktis.

Koldt vand (blå linjer) synker i Nordatlanten, strømmer langs havbunden og stiger op i Stillehavet eller det indiske ocean. Vandet bevæger sig derefter i overfladestrømme (røde linjer) tilbage til Nordatlanten. Der dannes også dybt vand ud for Antarktis.

Da ubegrænsede mængder vand ikke kan synke ned til havets bund, må vandet stige op fra det dybe hav til overfladen et eller andet sted. Denne proces kaldes upwelling (figur nedenfor).

Upwelling tvinger tættere vand nedefra til at erstatte det mindre tætte vand ved overfladen, der skubbes væk af vinden.

Generelt opstår upwelling langs kysten, når vinden blæser vandet kraftigt væk fra kysten. Dette efterlader et tomrum, som udfyldes af dybt vand, der stiger op til overfladen.

Upwelling er ekstremt vigtig, hvor den forekommer. I løbet af sin tid på bunden har det kolde dybe vand opsamlet næringsstoffer, som er faldet ned gennem vandsøjlen. Upwelling bringer disse næringsstoffer op til overfladen. Disse næringsstoffer understøtter planktonvæksten og danner grundlaget for et rigt økosystem. Californien, Sydamerika, Sydafrika og Det Arabiske Hav nyder alle godt af opblomstring til havs.

En animation af opblomstring ses her: http://oceanservice.noaa.gov/education/kits/currents/03coastal4.html.

Upwelling finder også sted langs ækvator mellem de nordlige og sydlige ækvatoriale strømme. Vindene blæser overfladevandet nord og syd for ækvator, så dybt vand undergår upwelling. Næringsstofferne stiger op til overfladen og understøtter en stor del af livet i de ækvatoriale oceaner.

Lektionsresumé

• Oceanernes overfladestrømme produceres af globale vinde, Coriolis-effekten og formen af de enkelte havbassiner.
• Stillehavet og Atlanterhavet har et cirkulært mønster af overfladestrømme kaldet gyres, der cirkulerer med uret på den nordlige halvkugle og mod uret på den sydlige halvkugle. Det Indiske Ocean har kun en mod uret gyre.
• Overfladehavscirkulationen bringer varmt ækvatorvand mod polerne og køligere polarvand mod ækvator.
• Den termohaline cirkulation driver dybe havstrømme.
• Opblomstring af koldt, næringsrigt vand skaber biologisk rige områder, hvor overfladevand blæses væk fra en kyst, eller hvor ækvatorvand blæses udad.

Review Questions

1. Hvad forårsager mønstrene af overfladestrømme i havet?
2. Hvordan påvirker havets overfladestrømme klimaet?
3. Hvad er Coriolis-effekten?
4. Hvilken proces kan få dybt, tæt vand til at stige op til overfladen?
5. Hvorfor er opblæsningsområder vigtige for havets liv?

Videre læsning/supplerende links

• Lær om havstrømme, 5 min. Life Videopedia http://www.5min.com/Video/Learn-about-Ocean-Currents-117529352
• NOAA’s Ocean Explorer-program http://oceanexplorer.noaa.gov/edu/welcome.html
• En vejledning for 6. til 12. klassetrin om strømme fra NOAA: http://oceanservice.noaa.gov/education/tutorial_currents/welcome.html
• Cool jobs: Oceanograf http://news.discovery.com/videos/cool-jobs-cool-jobs-oceanographer.html

Punkter at overveje

• Nogle forskere har fremsat den hypotese, at Golfstrømmen kan blive lukket, hvis der smelter nok is i Grønland. Hvorfor kan det ske?
• Hvis Golfstrømmen lukker ned, hvad vil det så betyde for klimaet i Europa?
• Hvordan bidrager havvandets bevægelser til havets liv?