Alai

Efectul asupra climei globale

Curenții de suprafață joacă un rol enorm în clima Pământului. Chiar dacă ecuatorul și polii au climate foarte diferite, aceste regiuni ar avea climate și mai extrem de diferite dacă curenții oceanici nu ar transfera căldura din regiunile ecuatoriale către latitudinile mai înalte.

Currentul Golfului este un râu de apă caldă în Oceanul Atlantic, cu o lățime de aproximativ 160 de kilometri și o adâncime de aproximativ un kilometru. Apa care intră în Curentul Golfului este încălzită pe măsură ce se deplasează de-a lungul ecuatorului. Apa caldă curge apoi pe coasta de est a Americii de Nord și traversează Oceanul Atlantic până în Europa (figura de mai jos). Energia pe care Curentul Golfului o transferă este enormă: de peste 100 de ori mai mult decât cererea de energie la nivel mondial.

Apele calde ale Curentului Golfului cresc temperaturile în Marea Nordului, ceea ce ridică temperaturile aerului deasupra uscatului între 3 și 6oC (5 și 11oF). Londra, Marea Britanie, de exemplu, se află la aceeași latitudine cu Quebec, Canada. Cu toate acestea, temperatura medie a Londrei în ianuarie este de 3,8oC (38oF), în timp ce în Quebec este de numai -12oC (10oF). Deoarece aerul care călătorește deasupra apei calde din Curentul Golfului captează multă apă, Londra primește multe ploi. În schimb, Quebecul este mult mai uscat și își primește precipitațiile sub formă de zăpadă.

Într-o imagine din satelit a temperaturii apei din Atlanticul de Vest este ușor de distins Curentul Golfului, care aduce ape mai calde de la ecuator până în partea de est a Americii de Nord.

Curgenții de adâncimeCirculația hermohalină conduce circulația oceanică de adâncime. Thermo înseamnă căldură, iar halină se referă la salinitate. Diferențele de temperatură și de salinitate modifică densitatea apei de mare. Așadar, circulația termohalină este rezultatul diferențelor de densitate în masele de apă din cauza temperaturii și salinității lor diferite.

Care este temperatura și salinitatea apei foarte dense? O temperatură mai scăzută și o salinitate mai mare dau cea mai densă apă. Când un volum de apă este răcit, moleculele se mișcă mai puțin viguros, astfel că același număr de molecule ocupă mai puțin spațiu și apa este mai densă. Dacă se adaugă sare la un volum de apă, există mai multe molecule în același volum, astfel încât apa este mai densă.

Schimbările de temperatură și salinitate ale apei de mare au loc la suprafață. Apa devine densă în apropierea polilor. Aerul rece polar răcește apa și îi scade temperatura, crescându-i salinitatea. Apa dulce îngheață din apa de mare pentru a deveni gheață de mare, ceea ce crește, de asemenea, salinitatea apei rămase. Această apă foarte rece și foarte sărată este foarte densă și se scufundă. Această scufundare se numește downwelling.

Acest curs video discută distribuția verticală a vieții în oceane. Densitatea apei de mare creează curenți, care oferă diferite habitate pentru diferite creaturi (5d): (6:12).

Apoi se întâmplă două lucruri. Apa densă împinge apa mai adâncă din calea sa și acea apă se deplasează de-a lungul fundului oceanului. Această apă adâncă se amestecă cu apa mai puțin densă pe măsură ce curge. Curenții de suprafață deplasează apa în spațiul lăsat liber la suprafață unde apa densă s-a scufundat (figura de mai jos). De asemenea, apa se scufundă în adâncul oceanului în largul Antarcticii.

Apa rece (linii albastre) se scufundă în Atlanticul de Nord, curge de-a lungul fundului oceanului și urcă în Pacific sau în Indian. Apa se deplasează apoi în curenții de suprafață (linii roșii) înapoi în Atlanticul de Nord. Apa adâncă se formează, de asemenea, în largul Antarcticii.

Din moment ce cantități nelimitate de apă nu se pot scufunda pe fundul oceanului, apa trebuie să urce din adâncul oceanului la suprafață undeva. Acest proces se numește afluență ascendentă (figura de mai jos).

Afluența ascendentă forțează apa mai densă de jos să ia locul apei mai puțin dense de la suprafață care este împinsă de vânt.

În general, afluența ascendentă are loc de-a lungul coastei când vântul suflă puternic apa departe de țărm. Acest lucru lasă un gol care este umplut de apă adâncă ce se ridică la suprafață.

Fluxul ascendent este extrem de important acolo unde are loc. În timpul cât a stat pe fundul apei, apa rece de adâncime a colectat nutrienți care au căzut în jos prin coloana de apă. Upwelling-ul aduce acești nutrienți la suprafață. Acei nutrienți susțin creșterea planctonului și formează baza unui ecosistem bogat. California, America de Sud, Africa de Sud și Marea Arabiei, toate acestea beneficiază de upwelling-ul din larg.

O animație a upwelling-ului se vede aici: http://oceanservice.noaa.gov/education/kits/currents/03coastal4.html.

Fluxul ascendent are loc, de asemenea, de-a lungul ecuatorului între curenții ecuatoriali de nord și de sud. Vânturile suflă apele de suprafață la nord și la sud de ecuator, astfel încât apele de adâncime sunt supuse fenomenului de upwelling. Substanțele nutritive urcă la suprafață și susțin o mare cantitate de viață în oceanele ecuatoriale.

Rezumat al lecției

• Curenții de suprafață ai oceanelor sunt produși de vânturile globale, de efectul Coriolis și de forma fiecărui bazin oceanic.
• Oceanul Pacific și Oceanul Atlantic au un model circular de curenți de suprafață numiți gyres care se învârt în sensul acelor de ceasornic în emisfera nordică și în sens invers acelor de ceasornic în cea sudică. Oceanul Indian are doar un giratoriu în sens invers acelor de ceasornic.
• Circulația oceanică de suprafață aduce apele ecuatoriale calde spre poli și apele polare mai reci spre ecuator.
• Circulația hermohalină conduce curenții oceanici de adâncime.
• Fluxarea apelor reci, bogate în nutrienți, creează zone bogate din punct de vedere biologic în care apele de suprafață sunt îndepărtate de un țărm sau în care apele ecuatoriale sunt împinse spre exterior.

Întrebări de recapitulare

1. Ce determină modelele curenților de suprafață din ocean?
2. Cum influențează curenții de suprafață din ocean clima?
3. Ce este efectul Coriolis?
4. Ce proces poate face ca apa adâncă și densă să se ridice la suprafață?
5. De ce sunt importante zonele de afluență pentru viața marină?

Lecturi suplimentare/legături suplimentare

• Învățați despre curenții oceanici, 5 min. Life Videopedia http://www.5min.com/Video/Learn-about-Ocean-Currents-117529352
• Programul Ocean Explorer al NOAA http://oceanexplorer.noaa.gov/edu/welcome.html
• Un tutorial pentru clasele 6-12 despre curenți de la NOAA: http://oceanservice.noaa.gov/education/tutorial_currents/welcome.html
• Lucruri interesante: Oceanograf http://news.discovery.com/videos/cool-jobs-cool-jobs-oceanographer.html

Puncte de luat în considerare

• Câțiva oameni de știință au emis ipoteza că, dacă se topește suficientă gheață din Groenlanda, curentul Golfului ar putea fi oprit. De ce s-ar putea întâmpla acest lucru?
• Dacă se oprește Curentul Golfului, care ar fi rezultatul asupra climei în Europa?
• Cum contribuie mișcările apei oceanice la viața oceanului?

.