SJØSTRØMMER: HVORDAN DE BLIR PRODUSERT, TYPER, KONSEKVENSER, BETYDNING - MILJØ

Ocean strømmene er massiv forskyvninger av vann, både flatlige og dype, forårsaket av vind, kan jordens rotasjon, forskjeller i temperatur og saltholdighet. De kan være grunne og dype, med grunne som vises i de første 200 til 400 m dybden. På sin side de dype strømningene i større dyp.

De overfladiske havstrømmene produseres på grunn av skyv av vannet av vindene og de dype på grunn av forskjeller i temperatur og saltholdighet.

De viktigste marine strømningene i verden. Kilde: Dr. Michael Pidwirny (se http://www.physicalgeography.net) / Public domain

Både grunne og dype strømmer utfyller hverandre og danner et stort oseanisk transportbånd. Dermed beveger vannmasser seg i overflatestrømmer som går fra ekvator til polarsirkelen og kommer tilbake i dype strømmer.

Når det gjelder dype strømmer, vender de tilbake til ekvator og fortsetter til Antarktis gjennom alle hav. I Antarktis drar de østover, krysser Det indiske hav og derfra til Stillehavet, hvor varme overflatestrømmer beveger seg nordover og går tilbake til Atlanterhavet.

Systemene med havstrømmer danner de såkalte havgyrene, gjennom hvilke vann sirkulerer i planetens hav. Det er 5 viktigste gyrer, to i Atlanterhavet, to i Stillehavet og en i Det indiske hav.

Blant de mest fremtredende strømningene er Mexicogulfen, Las Agujas, Øst-Australia, Humboldt og Middelhavsstrømmene. Alle havstrømmer oppfyller viktige funksjoner i planetsystemet ved å regulere klimaet, distribuere næringsstoffer og biologisk mangfold, samt lette navigasjonen.

Hvordan produseres havstrømmer?

- Generelle havforhold

I verdenshavene er det en overflatetemperaturgradient, der maksimumstemperaturen ligger i Rødehavet med 36 ºC og minimum i Weddellhavet (Antarktis) med -2 ºC. På samme måte er det en vertikal temperaturgradient, med varmt vann i de første 400 m og en veldig kald sone under 1 800 m.

Det er også en saltholdighetsgradient, med saltere farvann i områder med mindre nedbør som Atlanterhavet og mindre salt der det regner mer (Stillehavet). På den annen side er det mindre saltholdighet ved kysten der elver som forsyner ferskvann strømmer i forhold til offshore.

På sin side påvirker både temperatur og saltholdighet vannets tetthet; jo høyere temperatur, jo lavere tetthet og jo høyere saltholdighet, jo høyere tetthet. Når sjøvann fryser og danner is, er dens tetthet imidlertid større enn flytende vann.

- Coriolis-effekt

Jorden roterer på sin akse mot øst, forårsaker en tilsynelatende avbøyning i ethvert objekt som beveger seg over overflaten. For eksempel vil et prosjektil som skytes fra ekvator mot et sted i Alaska (nord) lande litt til høyre for målet.

Det samme fenomenet påvirker vind og havstrømmer og er kjent som Coriolis-effekten.

- Utvikling av strømmer

Overflatestrømmer

På grunn av den forskjellige oppvarmingen av jorden, er det varme temperaturer i nærheten av ekvator og kaldt ved polene. De varme luftmassene stiger og skaper et vakuum, det vil si et lavtrykksområde.

Dermed blir rommet som etterlates av den varme luften fylt med luft fra et kaldt område (høyttrykksone), som beveger seg dit på grunn av vindens virkning. I tillegg forårsaker Jorden i sin rotasjonsbevegelse en sentrifugalkraft ved ekvator, noe som får vannet til å bevege seg nord og sør i dette området.

På samme måte er vannet nær ekvator mindre salt på grunn av det faktum at det er mer regn som gir ferskvann og fortynner saltene. Mens mot polene regner det mindre og en stor prosentandel av vannet er frossent, så konsentrasjonen av salter i flytende vann er høyere.

På ekvator er vannet varmere på grunn av den høyere forekomsten av solstråling. Dette får vannet i dette området til å utvide og heve nivået eller høyden.

Overflatestrømmene i Nordatlantisk Gyre

Når man analyserer effekten av disse faktorene i Nord-Atlanteren, observeres det at et stort system med lukket sirkulasjon av marine strømmer genereres. Det begynner med vindene som kommer fra nordøst (handelsvind) som forårsaker overfladiske sjøstrømmer.

Disse nordøststrømmene, når de når ekvator, beveger seg vestover på grunn av rotasjon, fra den vestlige kysten av Afrika. Så når jeg når Amerika, møter ekvatorstrømmen kontinuerlige bakkehinder mot nord.

Nord-Atlanterhavsstrøm. Kilde: Goddard Space Flight CenterDerivativt arbeid MagentaGreen (SVG-versjon) / Public domain

Tilstedeværelsen av hindringene, pluss ekvatorens sentrifugalkraft og temperaturforskjellen mellom det ekvatoriale og polare vannet, dirigerer strømmen mot nordøst. Strømmen øker hastigheten når den sirkulerer i de trange kanalene mellom de karibiske øyene og Yucatan-kanalen.

Deretter fortsetter den fra Mexicogulfen gjennom Florida-stredet, og styrkes ved å bli med på strømmen på Antillene. Herfra fortsetter den sin kurs nordover langs østkysten av Nord-Amerika og senere nordøst.

Dype strømmer av Nordatlantisk Gyre

På sin reise nordover mister Golfstrømmen varmen og vannet fordamper, blir saltere og tettere, synker og blir en dyp strøm. Senere når den nordvesteuropeiske landhindringen splitter den, og den ene grenen fortsetter nordover, svinger deretter vestover, mens den andre fortsetter sørover og går tilbake til ekvator.

Lukking av Nordatlantisk Gyre

Strømmen av den nordatlantiske giroen som kolliderer med Vest-Europa, drar sørover og danner den kanariske strømmen. I denne prosessen blir strømningene i Middelhavet i vestlig retning innlemmet, som bidrar med en stor mengde salter til Atlanterhavet.

Tilsvarende skyver handelsvindene farvannene i den afrikanske kysten mot vest, og fullfører Nordatlantisk sving.

North Atlantic Subpolar Gyre

Den nåværende kursen nordover danner den nordatlantiske subpolar Gyre, og går vestover møter Nord-Amerika. Her dannes den kalde og dype Labrador-strømmen, som leder sørover.

Denne Labrador Ocean Stream passerer under Gulf Stream i motsatt retning. Bevegelsen av disse strømningene er gitt av forskjeller i temperatur og saltkonsentrasjon (termohalinstrømmer).

Stort transportbånd

Settet med termohalinstrømmer danner systemet med strømmer som sirkulerer under overflatestrømmene og danner det store oseaniske transportbåndet. Det er et system med kalde og dype strømmer som går fra Nord-Atlanteren til Antarktis.

Ocean transportbånd. Kilde: Avsa / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

I Antarktis går strømningene østover og når man passerer Australia tar den kurs mot Nord-Stillehavet. I denne prosessen varmer farvannet, så de stiger når de når Nord-Stillehavet. Deretter vender de tilbake til Atlanterhavet i form av en varm overflatestrøm, som passerer gjennom Det indiske hav og forbinder med de oseaniske girene.

Typer havstrømmer

Det er to grunnleggende typer havstrømmer definert av faktorene som gir opphav til dem og det havnivået de sirkulerer gjennom.

Grunne og dype havstrømmer. Kilde: Thomas Splettstoesser / Public domain

Overflate havstrømmer

Disse strømningene oppstår i havets første 400-600 m dybde og er forårsaket av vindene og jordens rotasjon. De utgjør 10% av massen av vann i verdenshavene.

Dyphavsstrømmer

Dype strømmer forekommer under 600 m dybde og fortrenger 90% av sjøvannsmassen. Disse strømningene kalles termohalinsirkulasjon, siden de er forårsaket av forskjeller i vanntemperatur ("thermo") og saltkonsentrasjon ("haline").

Viktigste havstrømmer

De viktigste marine strømningene i verden. Mariiana QM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Havgyrene

I henhold til vindmønsteret og ved hjelp av jordens rotasjon, danner de marine strømningene sirkulære systemer med strømmer kalt oseaniske gyrer. Det er seks viktigste svinger:

Nordatlantisk gyre
Sør-atlantisk gyre
Nord-Stillehavsgiren
Sør-Stillehavsgiro
Turn of the Indian Ocean
Antarktis spinn

Hver sving er dannet av forskjellige strømmer, hvorav strømmen for den vestlige grensen for hver sving er rettet mot den tilsvarende polen. Det vil si at de nordatlantiske og nordlige Stillehavsgyrene går til Nordpolen og Sør-Atlanterhavet, Sør-Stillehavet og indiske gyrene går til Sydpolen.

Havgyrer. Kilde: NOAA / Public domain

Strømmene for den vestlige grensen for hver gyre er de sterkeste, og dermed tilsvarer Mexicogulfen strømmen Nordatlantisk Gyre og Kuroshio-strømmen til Nord-Stillehavsgiren.

I den sørlige atlantiske Gyre er den sterkeste strømmen den i Brasil og i Sør-Stillehavet den i Øst-Australia. På Giro del Indico ligger Las Agujas-strømmen, som går langs den østlige kysten av Afrika fra nord til sør.

Tar vi Nord-Atlanterhavsgiren som eksempel, finner vi at hele systemet består av fire strømmer. I denne Giro, i tillegg til Golfstrømmen i vest, er det den nordatlantiske strømmen som går nordøstover.

Så, i øst, ligger Las Canarias-strømmen, som går mot sørøst, og kretsløpet lukkes med den nordlige ekvatorialstrømmen mot vest.

Mexicogolfen

Denne strømmen er en del av den nordatlantiske gyren og heter den fordi den er født i Mexicogulfen. Her varmer overflatevannet opp og utvides, noe som øker havnivået i forhold til det kaldere nordlige vannet.

Derfor genereres strømmen fra Golfen mot nord, der vannet mister varmen synker og danner den nordatlantiske strømmen.

Vest-europeisk klima

Golfstrømmen bidrar sterkt til å regulere klimaet i Vest-Europa, takket være varmen den fører fra Mexicogulfen. Denne varmen som frigjøres fra Grønland blåses mot kontinentet av vestlige vinder, og demper kontinental temperatur.

Middelhavsstrømmen

Middelhavet er et nesten lukket basseng, bortsett fra den 14,24 km brede forbindelsen med Atlanterhavet gjennom Gibraltar-stredet. Denne sjøen mister cirka 1 m vann årlig ved fordampning i sine varme somre.

Forbindelsen med Atlanterhavet og strømningene som genereres, gjør at det tapte vannet kan fornyes og oksygeneres. Strømmene som forlater Middelhavet er med på å danne Golfstrømmen.

Saltholdighetsgradient

Saltholdighet og temperatur er de grunnleggende faktorene som virker for å produsere strømmen mellom Middelhavet og Atlanterhavet. Ved å miste vann gjennom fordamping i et lukket område, er saltholdigheten i Middelhavet høyere enn i Atlanterhavet utenfor sundet.

Vann med høyere saltinnhold er tettere og går til bunnen, og danner en dyp strøm mot Atlanterhavet med lavere saltkonsentrasjon. På den annen side er overflatevannsjiktet i Atlanterhavet varmere enn Middelhavet og genererer en overflatestrøm fra Atlanterhavet til Middelhavet.

Humboldt-strømmen

Det er en overfladisk strøm av kaldt vann som reiser fra Antarktis til ekvator langs den søramerikanske stillehavskysten. Det kommer fra økningen eller økningen av en del av det kalde vannet i den dype strømmen i Sør-Stillehavet når du kolliderer med den søramerikanske kysten.

Det er en del av den subtropiske giro i det sørlige Stillehavet og er ansvarlig for å levere en stor mengde næringsstoffer til kysten av Chile, Peru og Ecuador.

konsekvenser

Fordeling av varme og saltholdighet

Havstrømmer strømmer fra steder med varmere og saltere vann til kaldere regioner med mindre saltvannskonsentrasjon. I denne prosessen er de med på å distribuere omgivelsesvarmen og saltinnholdet i verdenshavene.

Innvirkning på klima

Ved å flytte masser av varmt vann til kalde områder, deltar strømmer i reguleringen av jordas klima. Et eksempel på dette er den modererende effekten av omgivelsestemperaturen som strømmen fra Mexicogulfen utøver i Vest-Europa.

Så hvis Golfstrømmen skulle slutte å strømme, ville temperaturen i Vest-Europa synke med i gjennomsnitt 6 ° C.

Hurricanes

Sjøstrømmer, ved å transportere varme, gir fuktighet ved fordampning og genererer en sirkulær bevegelse i nært forhold til vindene, som er årsaken til orkaner.

Gassutveksling

Sjøvann opprettholder en konstant gassutveksling med atmosfæren, inkludert vanndamp, oksygen, nitrogen og CO _2. Denne utvekslingen er mulig på grunn av bevegelse av vann ved sjøstrømmer som bidrar til å bryte overflatespenningen.

Kystmodellering

Havstrømmer utøver en slitekraft (erosjon) på overflaten av havbunnen og kystene de passerer gjennom. Denne erosive effekten gjennom tusenvis av år former havbunnen, kystlinjene og kystlinjene.

Næringsdistribusjon og biologisk mangfold

På den annen side fører de marine strømningene med seg næringsstoffene så vel som planktonet som lever av dem. Dette forutsetter fordelingen av marin fauna, siden den er konsentrert der det er mer mat tilgjengelig.

Plankton blir passivt ført bort av overflatestrømmer, og en del av næringsstoffene faller til bunnen, der de blir fortrengt av dype strømmer. Senere kommer disse næringsstoffene tilbake til overflaten i de såkalte opphus eller marine utkjøringer av vann.

Overspenning eller overskridelser av marine farvann

Dype strømmer gir opphav til de såkalte oppbygningene eller utkanten av marine farvann. Det er fremveksten av kaldt dypt vann til overflaten, som fører næringsstoffer som er avsatt i det dype hav.

Stigende havstrømmer. Kilde: NASA / Public domain

I områdene der dette skjer, er det en større utvikling av bestandene av planteplankton og derfor av fisk. Disse områdene blir viktige fiskesoner, for eksempel den peruanske stillehavskysten.

Forurensningskonsentrasjon

Havene har alvorlige forurensningsproblemer på grunn av menneskelig handling, som inneholder store mengder avfall, spesielt plast. De marine strømningene bærer dette ruskene og på grunn av det sirkulære mønsteret på overflaten, er disse konsentrert i definerte områder.

Det er her såkalte plastøyer oppstår, som dannes ved å konsentrere plastfragmenter i store områder i sentrum av havgjærene.

På samme måte konsentrerer avfallet i visse områder kombinasjonen av de overfladiske havstrømmene med bølgene og kystlinjen.

Betydningen for økosystemer og livet på jorden

Marine migrasjoner

Mange marine arter, for eksempel skilpadder, hvaler (hvaler, delfiner) og fisk, bruker havstrømmer for havvandring på lang avstand. Disse strømningene er med på å definere ruten, redusere reiseenergi og skaffe mat.

Næringsstofftilgjengelighet

Fordelingen av næringsstoffer både horisontalt og vertikalt i havene avhenger av marine strømmer. Dette påvirker igjen planteplanktonpopulasjonene som er de viktigste produsentene og basen på matvevene.

Der det er næringsstoffer, er det plankton og fisk som lever av det, så vel som andre arter som lever av fisk som sjøfugl.

fiske

Fordelingen av næringsstoffer gjennom havstrømmer påvirker tilgjengeligheten av fiske etter mennesker.

Oksygen tilgjengelighet

Havstrømmer, ved å mobilisere vann, bidrar til oksygenering, som er avgjørende for utvikling av vannlevende liv.

Terrestriske økosystemer

Kyst- og innlandsøkosystemer påvirkes av marine strømmer i den grad de regulerer det kontinentale klimaet.

Navegasjonen

Havstrømmer har tillatt utvikling av navigering av mennesker, og tillatt sjøreiser til fjerne destinasjoner. Dette har gjort det mulig å utforske jorden, spredning av den menneskelige arten, handel og økonomisk utvikling generelt.

Faktorer som påvirker strømmenes retning

Retningen som havstrømmer tar, kommer til uttrykk i et regelmessig mønster i verdens hav. Dette retningsmønsteret bestemmes av flere faktorer hvis krefter er solenergi og jordens og månens tyngdekraft.

Solstråling, atmosfæretrykk og vindretningen

Solstråling påvirker retningen til havstrømmer ved å være årsaken til vindene. Dette er den viktigste årsaken til dannelse av overflatestrømmer som følger vindens retning.

Temperaturgradienten og tyngdekraften

Solstråling påvirker også retningen på havstrømmer ved å varme opp vannet og få det til å ekspandere. På grunn av dette øker vannet i volum og hever havnivået; med høyere områder av havet (varmt) enn andre (kaldt).

Dette danner en nivåforskjell, det vil si en skråning, som beveger vannet mot den nedre delen. For eksempel ved ekvator er temperaturene høye, og derfor utvides vannet, og bestemmer en havnivå som er 8 cm høyere enn i andre områder.

Saltholdighetsgradienten

En annen faktor som påvirker retning av havstrømmer, er forskjellen i saltholdighet mellom forskjellige områder av havet. Når vannet er saltere, øker densiteten og synker, og dype strømmer beveger seg som en funksjon av temperatur- og saltholdighetsgradienter.

Den marine og kystrelieff

Formen på kontinentalsokkelen og kystlinjen påvirker også retningen til havstrømmene. Når det gjelder overflatestrømmer som løper langs kysten, påvirker landformer retningen.

På den annen side kan dype strømmer når de påvirker kontinentalsokkelen lide både horisontale og vertikale avvik.

Jordens rotasjon og Coriolis-effekten

Jordens rotasjon påvirker vindens retning ved å generere en sentrifugalkraft ved ekvator, skyve strømningene mot polene. Videre avleder Coriolis-effekten strømmer til høyre på den nordlige halvkule og til venstre på den sørlige halvkule.

referanser

Campbell, N. og Reece, J. (2009). Biologi. 8. utgave Pearson Benjamin / Cummings.
Castro, P. og Huber, ME (2007). Marinbiologi. 6. utgave McGraw-Hill.
Kelly, KA, Dickinson, S., McPhaden, MJ og Johnson, GC (2001). Havstrømmer tydelig i satellittvinddata. Geofysisk forskningsbrev.
Neumann, G. (1968). Havstrømmer. Elsevier forlag.
Pineda, V. (2004). Kapittel 7: Morfologi av havbunnen og kystlinjens egenskaper. I: Werlinger, C (red.). Marinbiologi og oseanografi: konsepter og prosesser. Bind I.
Prager, EJ And Earle, SS (2001). Havene. McGraw-Hill.
Ulanski, S. (2012). Golfstrømmen. Den utrolige historien om elven som krysser havet. Turner Publications SL

SJØSTRØMMER: HVORDAN DE BLIR PRODUSERT, TYPER, KONSEKVENSER, BETYDNING - MILJØ - 2025