global transportoare pe un continuu ocean hartă
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 general, viteza apei oceanice variază de la fracțiuni de centimetri pe secundă (în adâncimea oceanelor) până la uneori mai mult de 1 m/s în curenții de suprafață precum Gulf Stream și Kuroshio.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. În prezent, se crede că acestea facilitează procesele de amestecare, în special amestecarea diapicnală.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., Dar aceste limite ascuțite nu trebuie imaginate spațial, ci mai degrabă într-o diagramă T-S în care se disting masele de apă. Se poziționează deasupra sau dedesubtul reciproc 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 locurile interstițiale 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”, spre deosebire de stratificarea instabilă (a se vedea frecvența Brunt-Väisälä), unde apele mai dense sunt situate peste ape mai puțin dense (a se vedea convecția sau convecția adâncă necesară pentru formarea masei de apă). Când se formează mai întâi mase dense de apă, ele nu sunt stratificate stabil, așa că încearcă să se localizeze în poziția verticală corectă în funcție de densitatea lor. Această mișcare se numește convecție, ordonă stratificarea prin gravitație., Condus de gradienții de densitate, aceasta stabilește principala forță motrice din spatele curenților oceanici adânci, cum ar fi curentul de frontieră vestică (DWBC).circulația termohalină este determinată 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.Acest model a fost descris de Henry Stommel și Arnold B. Arons în 1960 și este cunoscut sub numele de modelul Box Stommel-Arons pentru MOC.,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 și de temperaturile scăzute ale aerului înconjurător. Vântul care se deplasează peste apă produce, de asemenea, o mare evaporare, ceea ce duce la o scădere a temperaturii, numită răcire evaporativă legată de căldura latentă., 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 împreună cu scăderea temperaturii. 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, cunoscute sub numele de Groenlanda-Scoția-Ridge., 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.
efectul temperaturii și salinității asupra densității maxime a apei de mare și a temperaturii de îngheț a apei de mare.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 (vezi polynya). 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 fluxuri și râuri pe continente, topografia de jos constrânge 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 său de îngheț de aproximativ -1, 8 °C. Acest punct de îngheț este totuși o funcție de salinitate și presiune și astfel -1.,8 °C nu este o temperatură generală de îngheț pentru apa de mare (vezi diagrama din dreapta).
Mișcare de apă adâncă massesEdit
apă de Suprafață curge spre nord și se scufundă în dens ocean în apropiere de Islanda și Groenlanda. Se alătură circulației termohaline globale în Oceanul Indian și curentului Circumpolar Antarctic., formarea și mișcarea maselor de apă adâncă în Oceanul Atlantic de Nord, creează mase de apă scufundate care umplu bazinul și curg foarte încet în câmpiile abisale adânci ale Atlanticului. Această răcire la latitudine înaltă 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.
estimare Cantitativămedit
estimări directe ale rezistenței circulației termohaline au fost făcute la 26.,5 ° N în Atlanticul de Nord din 2004 prin Programul rapid Regatul Unit-SUA. Prin combinarea estimări directe de transport ocean folosind curent de metri și subacvatice de cablu măsurători cu estimări ale geostrophic actuale de temperatură și salinitate măsurători RAPIDE programul oferă continuu, plin de profunzime, basinwide estimări ale circulației termohaline sau, mai precis, meridionali răsturnare de circulație.,masele de apă adâncă care participă la MOC au semnături chimice, de temperatură și de raport izotopic și pot fi urmărite, debitul lor calculat și vârsta lor determinată.Acestea includ rapoartele 231pa / 230th.