Mořské proudy, jak se vyrábějí, typy, důsledky, význam

1518
Jonah Lester

The oceánské proudy Jsou to masivní posuny povrchové i hluboké vody způsobené větry, rotací Země, teplotními rozdíly a slaností. Mohou být povrchní a hluboké, povrchové se objevují v prvních 200 až 400 m hloubky. Pro jejich část, hluboké proudy ve větších hloubkách. 

Povrchové mořské proudy jsou vytvářeny tlakem vody větry a hluboké proudy kvůli rozdílům v teplotě a slanosti. 

Hlavní mořské proudy na světě. Zdroj: Dr. Michael Pidwirny (viz http://www.physicalgeography.net) / Public domain

Povrchové i hluboké proudy se navzájem doplňují a tvoří velký oceánský dopravní pás. Vodní masy se tedy pohybují v povrchových proudech, které jdou od rovníku k polárnímu kruhu a vracejí se hlubokými proudy..

V případě hlubokých proudů se vracejí na rovník a pokračují do Antarktidy, protínajíce všechny oceány. V Antarktidě míří na východ, přes Indický oceán a odtud do Pacifiku, kde se teplé povrchové proudy pohybují na sever a vracejí se do Atlantiku..

Systémy mořských proudů tvoří takzvané oceánské gyry, kterými voda cirkuluje v oceánech planety. Existuje 5 hlavních gyrů, dva v Atlantském oceánu, dva v Tichém oceánu a jeden v Indickém oceánu..

Mezi nejvýznamnější proudy patří Mexický záliv, Las Agujas, východní Austrálie, Humboldt a středomořské proudy. Všechny mořské proudy plní důležité funkce v planetárním systému tím, že regulují klima, distribuují živiny a biologickou rozmanitost a usnadňují navigaci..

Rejstřík článků

  • 1 Jak se vyrábějí oceánské proudy?
    • 1.1 - Obecné podmínky oceánu
    • 1.2 - Coriolisův efekt
    • 1.3 - Vývoj proudů
  • 2 Druhy oceánských proudů
    • 2.1 Povrchové mořské proudy
    • 2.2 Hlubinné proudy
  • 3 hlavní oceánské proudy
    • 3.1 Oceán gyres
    • 3.2 Proud Mexického zálivu
    • 3.3 Středomořský proud
    • 3.4 Humboldtův proud
  • 4 Důsledky
    • 4.1 Distribuce tepla a slanosti
    • 4.2 Dopad na klima
    • 4.3 Výměna plynu
    • 4.4 Pobřežní modelování
    • 4.5 Distribuce živin a biologická rozmanitost
    • 4.6 Koncentrace kontaminujících látek
  • 5 Význam pro ekosystémy a život na Zemi
    • 5.1 Námořní migrace
    • 5.2 Dostupnost živin
    • 5.3 Dostupnost kyslíku
    • 5.4 Pozemní ekosystémy
    • 5.5 Navigace
  • 6 Faktory ovlivňující směr proudů
    • 6.1 Sluneční záření, atmosférický tlak a směr větru
    • 6.2 Teplotní gradient a gravitace
    • 6.3 Gradient slanosti
    • 6.4 Námořní a pobřežní úleva
    • 6.5 Rotace Země a Coriolisův jev
  • 7 Reference

Jak se vyrábějí oceánské proudy?

- Obecné podmínky oceánu

V oceánech existuje teplotní gradient povrchu, kde maximální teplota leží v Rudém moři s 36 ° C a minimální v Weddellově moři (Antarktida) s -2 ° C. Podobně existuje vertikální teplotní gradient s teplou vodou v prvních 400 ma velmi studenou oblastí pod 1 800 m..

K dispozici je také gradient slanosti, se slanějšími vodami v oblastech s méně srážkami, jako je Atlantik a méně slané, kde prší více (Pacifik). Na druhé straně je menší slanost na pobřeží, kde proudí řeky, které zajišťují čerstvou vodu ve vztahu k pobřežním vodám.

Teplota a slanost zase ovlivňují hustotu vody; čím vyšší teplota, tím nižší hustota a čím vyšší je slanost, tím vyšší je hustota. Když však mořská voda zamrzne a vytvoří led, její hustota je větší než hustota kapalné vody..

- Coriolisův efekt

Země se otáčí kolem své osy na východ, což způsobuje zjevnou výchylku v jakémkoli objektu, který se pohybuje po jejím povrchu. Například projektil vystřelený z rovníku směrem k místu na Aljašce (na severu) dopadne mírně napravo od cíle..

Stejný jev ovlivňuje větry a oceánské proudy a je znám jako Coriolisův jev..

- Vývoj proudů

Povrchové proudy

V důsledku diferenciálního oteplování Země existují teplé teploty v blízkosti rovníku a chladné na pólech. Horkovzdušné masy stoupají a vytvářejí vakuum, tj. Oblast s nízkým tlakem.

Prostor, který zanechává horký vzduch, je tedy vyplněn vzduchem ze studené oblasti (vysokotlaké zóny), který se tam pohybuje působením větrů. Kromě toho Země při svém rotačním pohybu způsobuje odstředivou sílu na rovníku, což způsobuje, že se voda v této oblasti pohybuje na sever a na jih..

Podobně jsou vody poblíž rovníku méně slané, protože existuje více dešťů, které dodávají čerstvou vodu a ředí soli. Zatímco směrem k pólům méně prší a velké procento vody je zmrzlé, takže koncentrace solí v kapalné vodě je vyšší.

Na druhé straně na rovníku jsou vody teplejší kvůli vyššímu dopadu slunečního záření. To způsobí, že se voda v této oblasti rozpíná a zvyšuje její hladinu nebo výšku.

Povrchové proudy severoatlantického Gyre

Při analýze účinku těchto faktorů v severním Atlantiku je pozorováno, že je generován velký systém uzavřeného oběhu mořských proudů. Začíná to větry, které přicházejí ze severovýchodu (pasáty) a způsobují povrchní mořské proudy.

Tyto severovýchodní proudy se po dosažení rovníku pohybují na západ v důsledku rotace, počínaje od západního pobřeží Afriky. Poté, co dorazí do Ameriky, je rovníkový proud s nepřetržitými pozemskými překážkami až na sever.

Severoatlantický proud. Zdroj: Goddard Space Flight Center Derivační práce MagentaGreen (verze SVG) / Public domain

Přítomnost překážek plus odstředivá síla rovníku a rozdíl teplot mezi rovníkovou a polární vodou směrují proud na severovýchod. Proud zvyšuje svou rychlost, když cirkuluje v úzkých kanálech mezi karibskými ostrovy a kanálem Yucatan.

Poté z Mexického zálivu pokračuje Floridským průlivem a posiluje se, když se připojuje k proudu Antil. Odtud pokračuje na sever podél východního pobřeží Severní Ameriky a později na severovýchod.

Hluboké proudy severoatlantického Gyre

Na své cestě na sever ztrácí Golfský proud teplo a voda se odpařuje, je slanější a hustší a potápí se, aby se stala hlubokým proudem. Později při dosažení pozemní překážky severozápadní Evropy se rozdělí a jedna větev pokračuje na sever, poté se stočí na západ, zatímco druhá pokračuje na jih a vrací se k rovníku..

Uzavření severoatlantického Gyre

Větev proudů severoatlantického Gira, která se sráží se západní Evropou, směřuje na jih a tvoří Kanárský proud. V tomto procesu jsou začleněny proudy Středozemního moře v západním směru, které přispívají velkým množstvím solí do Atlantského oceánu.

Podobně pasáty tlačí vody afrického pobřeží na západ a dokončují severoatlantický obrat..

Severoatlantický subpolar Gyre

Proud na sever tvoří severoatlantický subpolar Gyre, směřující na západ k severní Americe. Zde se tvoří studený a hluboký labradorský proud, který směřuje na jih.

Tento Labradorský oceánský proud prochází pod Golfským proudem v opačném směru. Pohyb těchto proudů je dán rozdíly v teplotě a koncentraci solného roztoku (termohalinní proudy).

Velký oceánský dopravní pás

Sada termohalinových proudů tvoří soustavu proudů, která cirkuluje pod povrchovými proudy a tvoří velký oceánský dopravní pás. Jedná se o systém studených a hlubokých proudů, který vede ze severního Atlantiku do Antarktidy..

Oceánový dopravní pás. Zdroj: Avsa / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

V Antarktidě proudy směřují na východ a při průchodu Austrálií směřují k severnímu Pacifiku. V tomto procesu se vody ohřívají, takže stoupají, když dosáhnou severního Pacifiku. Poté se vracejí do Atlantiku v podobě teplého povrchového proudu, procházejí Indickým oceánem a spojují se s oceánskými gyry..

Druhy oceánských proudů

Existují dva základní typy oceánských proudů definované faktory, které je způsobují, a hladinou oceánu, kterou cirkulují..

Mělké a hlubinné proudy. Zdroj: Thomas Splettstoesser / Public domain

Povrchové mořské proudy

Tyto proudy se vyskytují v prvních 400-600 m hloubky moře a jsou vytvářeny větry a rotací Země. Obsahují 10% hmotnosti vody v oceánech.

Hlubinné proudy

Hluboké proudy se vyskytují pod hloubkou 600 m a vytlačují 90% hmoty mořské vody. Tyto proudy se nazývají termohalinní cirkulace, protože jsou způsobeny rozdíly v teplotě vody („termo“) a koncentraci solí („haline“)..

Hlavní oceánské proudy

Hlavní mořské proudy na světě. Mariiana QM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Oceán gyres

Podle struktury větrů a působením rotace Země vytvářejí mořské proudy kruhové systémy proudů zvané oceánské gyry. Existuje 6 hlavních tahů:

  • North Atlantic Gyre
  • Jihoatlantická záře
  • Severní Pacifik Gyre
  • Jižní Tichomoří Giro
  • Přelom Indického oceánu
  • Antarktida se točí

Každá zatáčka je tvořena různými proudy, z nichž je proud západní hranice každé zatáčky směrován k odpovídajícímu pólu. To znamená, že severní Atlantik a severní Pacifik gyres jdou na severní pól a jižní Atlantik, jižní Pacifik a indické gyry jdou na jižní pól..

Oceán gyres. Zdroj: NOAA / Veřejná doména

Proudy západní hranice každé zatáčky jsou nejsilnější, a tak proud v Mexickém zálivu odpovídá severoatlantickému žiru a proud Kuroshio severo-pacifickému žiru..

V jižním Atlantiku Gyre je nejsilnější proud v Brazílii a v jižním Pacifiku ve východní Austrálii. V Giro del Indico se nachází proud Las Agujas, který vede podél východního pobřeží Afriky ze severu na jih..

Vezmeme-li jako příklad severoatlantický Gyre, zjistíme, že celý systém je tvořen čtyřmi proudy. V tomto Giru se kromě Golfského proudu na západě nachází i severoatlantický, který vede na severovýchod.

Pak na východě je proud Las Canarias, který míří na jihovýchod, a obvod se uzavírá severním rovníkovým proudem na západ.

Potok v Mexickém zálivu

Tento proud je součástí severoatlantického gyre a je tak pojmenován, protože se narodil v Mexickém zálivu. Zde se povrchové vody ohřívají a rozpínají a zvyšují hladinu moře ve srovnání s chladnějšími severními vodami..

Proto je proud generován z Perského zálivu na sever, kde voda ztrácí teplo a utváří severoatlantický proud.

Západoevropské klima

Golfský proud významně přispívá k regulaci klimatu západní Evropy díky teplu, které přenáší z Mexického zálivu. Toto teplo uvolňované z Grónska je vháněno na kontinent západními větry, které zmírňují kontinentální teploty..

Středomořský proud

Středozemní moře je téměř uzavřenou pánví, s výjimkou 14,24 km širokého spojení s Atlantským oceánem přes Gibraltarský průliv. Toto moře ztrácí ročně odpařováním v teplých létech asi 1 m vody.

Spojení s Atlantikem a proudy, které se generují, umožňují obnovení a okysličení ztracené vody. Proudy opouštějící Středomoří přispívají k tvorbě Golfského proudu.

Slanost gradient

Slanost a teplota jsou základní faktory, které působí na produkci proudu mezi Středozemním mořem a Atlantikem. Při ztrátě vody odpařováním v uzavřené oblasti je slanost ve Středomoří vyšší než v Atlantském oceánu za úžinou.

Voda s vyšším obsahem solí je hustší a vede ke dnu a vytváří hluboký proud směrem k Atlantiku s nižší koncentrací solí. Na druhou stranu je povrchová vrstva vody v Atlantiku teplejší než vrstva ve Středomoří a vytváří povrchový proud od Atlantiku po Středomoří..

Humboldtův proud

Je to povrchní proud studené vody, který cestuje z Antarktidy na rovník podél jihoamerického tichomořského pobřeží. Vychází ze vzestupu nebo vzestupu části studených vod hlubokého proudu jižního Pacifiku při nárazu na jihoamerické pobřeží.

Je součástí subtropického Gira jižního Pacifiku a je zodpovědný za poskytování velkého množství živin na pobřeží Chile, Peru a Ekvádoru..

Důsledky

Distribuce tepla a slanosti

Mořské proudy proudí z míst s teplejšími a slanějšími vodami do chladnějších oblastí s nižší koncentrací solného roztoku. V tomto procesu pomáhají distribuovat okolní teplo a obsah solí v oceánech..

Dopad na klima

Přesouváním masy horké vody do chladných oblastí se proudy podílejí na regulaci zemského klimatu. Příkladem toho je zmírňující účinek teploty prostředí vyvolaný proudem Mexického zálivu v západní Evropě.

Pokud by tedy Golfský proud přestal proudit, teplota západní Evropy by poklesla v průměru o 6 ° C.

Hurikány

Mořské proudy přenášející teplo dodávají vlhkost odpařováním a vytvářejí kruhový pohyb v těsném vztahu s větry, které jsou příčinou hurikánů..

Výměna plynu

Mořská voda udržuje stálou výměnu plynů s atmosférou, včetně vodní páry, kyslíku, dusíku a COdva. Tato výměna je možná díky pohybu vody mořskými proudy, který přispívá k narušení povrchového napětí..

Pobřežní modelování

Mořské proudy vyvíjejí sílu opotřebení a tažení (eroze) na povrch mořského dna a pobřeží, kterým procházejí. Tento erozivní účinek po tisíce let formoval mořské dno, podmořské hory a pobřeží..

Distribuce živin a biologická rozmanitost

Na druhou stranu mořské proudy nesou živiny i plankton, který se jimi živí. To podmiňuje distribuci mořské fauny, protože se koncentruje tam, kde je k dispozici více potravy..

Plankton je pasivně unášen povrchovými proudy a část živin se vysráží na dně, kde jsou vytlačeny hlubokými proudy. Později se tyto živiny vracejí na povrch v takzvaných upwellings nebo mořských výchozech vod..

Přepětí nebo výchozy mořských vod

Hluboké proudy vedou k tzv. Upwellings nebo výchozy mořských vod. Jde o vzestup hlubokých studených vod na povrch, které přenášejí živiny uložené v hlubokém oceánu.

Rostoucí mořské proudy. Zdroj: NASA / Public domain

V oblastech, kde k tomu dochází, dochází k většímu rozvoji populací fytoplanktonu, a tedy i ryb. Tyto oblasti se stávají důležitými rybářskými zónami, jako je peruánské pobřeží Tichého oceánu..

Koncentrace znečišťujících látek

Oceány trpí vážnými problémy se znečištěním v důsledku lidské činnosti, která zahrnuje velké množství odpadu, zejména plastů. Mořské proudy nesou tyto trosky a kvůli kruhovému vzoru povrchu jsou tyto soustředěny v definovaných oblastech.

Odtud vznikají takzvané ostrovy z plastu, které vznikají soustředěním fragmentů plastu do velkých oblastí ve středu oceánských gyrů..

Stejně tak kombinace povrchových mořských proudů s vlnami a tvarem pobřeží koncentruje odpad v určitých oblastech..

Důležitost pro ekosystémy a život na Zemi

Námořní migrace

Mnoho mořských druhů, jako jsou želvy, kytovci (velryby, delfíni) a ryby, používá oceánské proudy ke své migraci na dlouhé vzdálenosti do oceánu. Tyto proudy pomáhají definovat trasu, snižují cestovní energii a poskytují jídlo..

Dostupnost živin

Distribuce živin horizontálně i vertikálně v oceánech závisí na mořských proudech. To zase ovlivňuje populace fytoplanktonu, které jsou primárními producenty a základem potravinových sítí..

Tam, kde jsou živiny, jsou plankton a ryby, které se jím živí, stejně jako další druhy, které se živí rybami, jako jsou mořští ptáci.

Rybolov

Distribuce živin mořskými proudy ovlivňuje dostupnost rybolovu pro člověka.

Dostupnost kyslíku

Mobilizací vody mořské proudy přispívají k jejímu okysličení, které je nezbytné pro rozvoj vodního života..

Pozemské ekosystémy

Pobřežní a vnitrozemské ekosystémy jsou ovlivňovány mořskými proudy do té míry, že regulují kontinentální klima..

Navegation

Mořské proudy umožnily rozvoj navigace lidmi a umožnily námořní cestování do vzdálených destinací. To umožnilo průzkum Země, rozšíření lidských druhů, obchod a ekonomický rozvoj obecně..

Faktory ovlivňující směr proudů

Směr, kterým se ubírají oceánské proudy, je ve světových oceánech vyjádřen pravidelným způsobem. Tento vzor směrů je určen několika faktory, jejichž silami jsou sluneční energie a gravitace Země a Měsíce..

Sluneční záření, atmosférický tlak a směr větru

Sluneční záření ovlivňuje směr oceánských proudů tím, že je příčinou větru. To jsou hlavní příčiny vzniku povrchových proudů, které sledují směr větru..

Teplotní gradient a gravitace

Sluneční záření také ovlivňuje směr oceánských proudů tím, že ohřívá vodu a způsobuje její expanzi. Díky tomu voda zvětšuje svůj objem a zvyšuje hladinu moře; oblasti oceánu, které se jeví vyšší (horké) než ostatní (studené).

To vytváří rozdíl v úrovni, tj. Sklon, pohybující se vodou směrem ke spodní části. Například na rovníku jsou vysoké teploty, a proto se voda rozpíná a určuje hladinu moře o 8 cm vyšší než v jiných oblastech..

Slanost gradient

Dalším faktorem, který ovlivňuje směr oceánských proudů, je rozdíl v slanosti mezi různými oblastmi oceánu. Jak je voda slanější, její hustota se zvyšuje a klesá a hluboké proudy se pohybují jako funkce gradientů teploty a slanosti..

Námořní a pobřežní úleva

Tvar kontinentálního šelfu a pobřeží také ovlivňují směr mořských proudů. V případě povrchových proudů, které probíhají podél pobřeží, ovlivňují jejich směr geografické rysy.

Hluboké proudy při nárazu na kontinentální šelf mohou zasáhnout vodorovné i svislé odchylky..

Rotace Země a Coriolisův efekt

Rotace Země ovlivňuje směr větru vytvářením odstředivé síly na rovníku a tlačením proudů směrem k pólům. Dále Coriolisův efekt odkloní proudy doprava na severní polokouli a doleva na jižní polokouli..

Reference

  1. Campbell, N. a Reece, J. (2009). Biologie. 8. vydání Pearson Benjamin / Cummings.
  2. Castro, P. a Huber, M.E. (2007). Mořská biologie. 6. vydání McGraw-Hill.
  3. Kelly, K.A., Dickinson, S., McPhaden, M.J. a Johnson, G.C. (2001). Oceánské proudy evidentní v datech satelitního větru. Dopis o geofyzikálním výzkumu.
  4. Neumann, G. (1968). Oceánské proudy. Elsevier Publishing Company.
  5. Pineda, V. (2004). Kapitola 7: Morfologie oceánského dna a charakteristika pobřeží. In: Werlinger, C (vyd.). Marine Biology and Oceanography: Concepts and Processes. Svazek I.
  6. Prager, E.J. A Earle, S.S. (2001). Oceány. McGraw-Hill.
  7. Ulanski, S. (2012). Golfský proud. Neuvěřitelný příběh řeky, která překračuje moře. Turner Publicaciones S.L..

Zatím žádné komentáře