MERIVIRRAT: MITEN NE SYNTYVÄT, TYYPIT, SEURAUKSET, MERKITYS - YMPÄRISTÖ - 2025

Virrat ovat valtavia siirtymä sekä pinta- ja syvää vettä, tuulien aiheuttamat, maa n kierto, lämpötila- ja suolapitoisuus. Ne voivat olla matalia ja syviä, ja matalia esiintyy ensimmäisessä 200–400 m syvyydessä. Sitä vastoin syvät virtaukset suuremmissa syvyyksissä.

Pinnalliset merivirrat syntyvät johtuen veden työntämästä tuulista ja syvistä virtauksista lämpötilan ja suolapitoisuuden erojen vuoksi.

Tärkeimmät merivirrat maailmassa. Lähde: tri Michael Pidwirny (katso http://www.physicalgeography.net) / julkinen

Sekä matalat että syvät virrat täydentävät toisiaan muodostaen suuren valtameren kuljetushihnan. Siten vesimassat liikkuvat pintavirroissa, jotka menevät päiväntasaajasta polaariseen ympyrään ja palaavat syvissä virtauksissa.

Syvien virtausten tapauksessa ne palaavat päiväntasaajalle ja jatkavat Antarktiseen kaikkien valtamerten läpi. Etelämantereella he suuntautuvat itään ylittäen Intian valtameren ja sieltä Tyynenmeren alueelle, missä lämpimät pintavirrat siirtyvät pohjoiseen ja palaavat Atlantille.

Merivirtojärjestelmät muodostavat ns. Valtameripeitot, joiden läpi vesi kiertää planeetan valtamereissä. Tärkeimpiä tyttöjä on 5, kaksi Atlantin valtamerellä, kaksi Tyynellämerellä ja yksi Intian valtamerellä.

Näkyvimpiä virtauksia ovat Meksikonlahti, Las Agujas, Itä-Australia, Humboldt ja Välimeren virtaukset. Kaikki valtameren virtaukset täyttävät tärkeät toiminnot planeettajärjestelmässä säätelemällä ilmastoa, jakamalla ravinteita ja biologista monimuotoisuutta sekä helpottamalla navigointia.

Kuinka merivirrat tuotetaan?

- Yleiset valtameriolosuhteet

Valtamereissä on pintalämpötilagradientti, jonka korkein lämpötila sijaitsee Punaisellamerellä 36 ºC: n lämpötilalla ja minimilämpötila Weddellinmerellä (Antarktis) -2 ºC: n lämpötilalla. Samoin on pystysuora lämpötilagradientti, lämpimät vedet ensimmäisen 400 metrin päässä ja erittäin kylmä alue alle 1800 metrin päässä.

Siellä on myös suolapitoisuuden kaltevuus, ja suolaisemmat vedet alueilla, joissa on vähemmän sateita, kuten Atlantti, ja vähemmän suolaisia, jos sataa enemmän (Tyynenmeren alue). Toisaalta rannikkoalueilla, joissa makean veden toimittavat joet virtaavat suhteessa offshore-alueisiin, on vähemmän suolapitoisuutta.

Sekä lämpötila että suolapitoisuus puolestaan ​​vaikuttavat veden tiheyteen; mitä korkeampi lämpötila, sitä matalampi tiheys ja korkeampi suolapitoisuus, sitä korkeampi tiheys. Kun merivesi jäätyy ja muodostuu jäätä, sen tiheys on kuitenkin suurempi kuin nestemäisen veden.

- Coriolis-vaikutus

Maa pyörii akselillaan itään, aiheuttaen näennäisen taipuman kaikissa kohteissa, jotka liikkuvat sen pinnan yli. Esimerkiksi päiväntasaajasta kohti Alaskassa (pohjoisessa) sijaitsevaa ammusta laskeutuu hiukan tavoitteen oikealle puolelle.

Sama ilmiö vaikuttaa tuuliin ja valtameren virtauksiin ja tunnetaan nimellä Coriolis-ilmiö.

- Virtausten kehitys

Pintavirrat

Maan erotuslämmityksen takia päiväntasaajan lähellä on lämpimiä ja napoissa kylmiä. Kuumat ilmamassat nousevat muodostaen alipaineen, ts. Matalapaineisen alueen.

Siksi kuuman ilman jättämä tila täytetään kylmän alueen (korkeapainevyöhyke) ilmalta, joka liikkuu sinne tuulien vaikutuksesta. Lisäksi maapallo kiertoliikkeessään aiheuttaa keskipakovoiman päiväntasaajassa aiheuttaen veden liikkumisen pohjoiseen ja etelään tällä alueella.

Samoin päiväntasaajan lähellä olevat vedet ovat vähemmän suolaisia, koska sateita on enemmän, jotka tarjoavat makeaa vettä ja laimentavat suoloja. Napoja kohti sataa vähemmän ja suuri osa vedestä jäätyy, joten suolakonsentraatio nestemäisessä vedessä on korkeampi.

Toisaalta päiväntasaajalla vedet ovat lämpimämpiä johtuen suuremmasta auringonsäteilyn esiintyvyydestä. Tämän seurauksena tämän alueen vesi laajenee ja nostaa sen tasoa tai korkeutta.

Pohjois-Atlantin Gyren pintavirrat

Kun analysoidaan näiden tekijöiden vaikutusta Pohjois-Atlantiin, havaitaan, että syntyy suuri järjestelmä merivirtausten suljetusta kiertoa. Se alkaa koillisesta tulevien tuulien (kauppatuulet) aiheuttamasta pinnallisista merivirtoista.

Nämä koillisvirrat, kun ne saavuttavat päiväntasaajan, liikkuvat länteen pyörimisen takia alkaen Afrikan länsirannikolta. Sitten saavuttaessaan Amerikan päiväntasaajan virta kohtaa jatkuvia maa-esteitä pohjoiseen.

Pohjois-Atlantin virta. Lähde: Goddard Space Flight Center -johdannainen teos MagentaGreen (SVG-versio) / julkinen

Esteiden läsnäolo plus päiväntasaajan keskipakoisvoima ja päiväntasaajan ja polaariveden välinen lämpötilaero johtavat virran koilliseen. Virta lisää nopeuttaan, kun se kiertää kapeilla kanavilla Karibian saarten ja Yucatan-kanavan välillä.

Sitten Meksikonlahdella jatkuu Floridan salmen läpi vahvistumalla liittymällä Antillien virtaan. Sieltä se jatkaa kurssiaan pohjoiseen Pohjois-Amerikan itärannikkoa ja myöhemmin koilliseen.

Pohjois-Atlantin Gyren syvät virtaukset

Matkalla pohjoiseen Gulf Stream menettää lämpöä ja vesi haihtuu, muuttuu suolaisemmaksi ja tiheämmäksi, uppoutuen syväksi virtaksi. Myöhemmin saavutettuaan Luoteis-Euroopan maaesteen, se hajoaa ja yksi haara jatkuu pohjoiseen, kääntyy sitten länteen, toinen jatkuu etelään ja palaa päiväntasaajalle.

Pohjois-Atlantin Gyren sulkeminen

Pohjois-Atlantin Giron virtaushaara, joka törmää Länsi-Eurooppaan, kulkee etelään ja muodostaa Kanarian virran. Tähän prosessiin sisällytetään Välimeren virta länsisuunnassa, jotka lisäävät suuren määrän suoloja Atlantin valtamereen.

Samoin kaupan tuulet työntävät Afrikan rannikon vesiä länteen, saattaen päätökseen Pohjois-Atlantin käännöksen.

Pohjois-Atlantin subpolaarinen Gyre

Nykyinen suunta pohjoiseen muodostaa Pohjois-Atlantin subpolaarisen Gyren, länteen kulkeva tapaa Pohjois-Amerikan. Täällä muodostuu kylmä ja syvä Labrador-virta, joka suuntaa etelään.

Tämä Labradorin valtameren virta kulkee Golfvirran alla vastakkaiseen suuntaan. Näiden virtojen liikkeet annetaan lämpötiloissa ja suolaliuoksessa olevien pitoisuuksien eroista (termohaliinivirrat).

Suuri valtameren kuljetinhihna

Lämpöjohtovirtajoukot muodostavat virtausjärjestelmän, joka kiertää pintavirtojen alapuolella, muodostaen suuren valtameren kuljetushihnan. Se on kylmien ja syvien virtojen järjestelmä, joka kulkee Pohjois-Atlantilta Antarktikaan.

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

Etelämantereella virtaukset kulkevat itään ja Australiaa ohitettaessa suunta kohti Pohjois-Tyynenmeren aluetta. Tässä prosessissa vedet lämpenevät, joten ne nousevat saavuttaessaan Pohjois-Tyynenmeren alueelle. Sitten ne palaavat Atlanttiin lämpimän pintavirran muodossa, kulkevat Intian valtameren läpi ja muodostavat yhteyden valtamerten kanssa.

Tyypit merivirrat

On olemassa kaksi perustyyppiä meren virtauksiksi, jotka määrittelevät tekijät, jotka aiheuttavat ne, ja valtamerten tason, jonka kautta ne kiertävät.

Matalat ja syvät merivirrat. Lähde: Thomas Splettstoesser / Public domain

Pintameren virtaukset

Nämä virtaukset esiintyvät meren ensimmäisellä 400-600 m syvyydellä, ja ne ovat peräisin tuuleista ja maapallon pyörimisestä. Niiden osuus valtameren veden massasta on 10%.

Syvänmeren virtaukset

Syviä virtauksia esiintyy alle 600 m syvyydessä ja ne syrjäyttävät 90% meriveden massasta. Näitä virtauksia kutsutaan lämpöhaliinikiertoksi, koska ne johtuvat veden lämpötilan ("termo") ja suolapitoisuuden ("haline") eroista.

Päämeren virtaukset

Tärkeimmät merivirrat maailmassa. Mariiana QM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Valtameri gyres

Tuulenkuvion mukaan ja maapallon pyörimisen vaikutuksesta merivirrat muodostavat pyöreät virtausjärjestelmät, joita kutsutaan valtamerellisiksi kipseiksi. Pääkierroksia on 6:

• Pohjois-Atlantilla
• Etelä-Atlantilla
• Pohjois-Tyynenmeren Gyre
• Etelä-Tyynenmeren Giro
• Intian valtameren käännös
• Etelämanner-spin

Jokainen käännös muodostetaan erilaisilla virtauksilla, joista kunkin kierroksen länsireunan virta on suunnattu vastaavaa napaa kohti. Toisin sanoen Pohjois-Atlantin ja Pohjois-Tyynenmeren tyylit menevät pohjoisnavalle ja Etelä-Atlantin, Etelä-Tyynenmeren ja Intian tyttöjä mennä etelänavalle.

Ocean gyres. Lähde: NOAA / Julkinen

Kummankin gyreyn länsimaisen rajan virtaukset ovat voimakkaimmat, joten Meksikonlahden virta vastaa Pohjois-Atlantin Gyreä ja Kuroshion virta Pohjois-Tyynenmeren Gyreen.

Etelä-Atlantin Gyressä voimakkain virta on Brasiliassa ja Etelä-Tyynellä alueella Itä-Australian virta. Giro del Indicossa puolestaan ​​on Las Agujas -virta, joka kulkee Afrikan itärannikkoa pohjoisesta etelään.

Kun otetaan esimerkki Pohjois-Atlantin Gyrestä, huomaat, että koko järjestelmä koostuu neljästä virrasta. Tässä Girossa lännessä sijaitsevan Gulf Stream -julkaisun lisäksi Pohjois-Atlantin virta kulkee koilliseen.

Sitten idässä sijaitsee Las Canariasin virta, joka kulkee kaakkoon, ja piiri sulkeutuu pohjoisen päiväntasaajan virtaan länteen.

Meksikonlahden virta

Tämä virta on osa Pohjois-Atlantilta ja on niin kutsuttu, koska se on syntynyt Meksikonlahdella. Täällä pintavedet kuumenevat ja laajenevat nostaen merenpinnan tasoa suhteessa kylmempiin pohjoisiin vesiin.

Siksi virta syntyy Persianlahdesta pohjoiseen, missä vesi menettää lämmön uppoamisen ja muodostaa Pohjois-Atlantin virran.

Länsi-Euroopan ilmasto

Golfkenttä myötävaikuttaa huomattavasti Länsi-Euroopan ilmasto-olosuhteiden säätelyyn Meksikonlahden lähettämän lämmön ansiosta. Tämä Grönlannin alueelta vapautuva lämpö puhalletaan mannerosaa kohti länsituuleilla, mikä säätelee mannermaisia ​​lämpötiloja.

Välimeren virta

Välimerellä on melkein suljettu valuma-alue, paitsi 14,24 km leveä yhteys Atlantin valtamereen Gibraltarin salmen kautta. Tämä meri menettää noin 1 m vettä vuodessa haihtumalla lämpimiin kesiinsa.

Yhteys Atlantin kanssa ja syntyvät virrat mahdollistavat kadonneen veden uusimisen ja hapettumisen. Välimereltä lähtevät virrat auttavat muodostamaan Golfvirran.

Suolaisuusgradientti

Suolaisuus ja lämpötila ovat keskeisiä tekijöitä, jotka tuottavat virtaa Välimeren ja Atlantin välille. Menettää vettä haihtumalla suljetulta alueelta, Välimeren suolapitoisuus on korkeampi kuin Atlantin valtamerellä salmen ulkopuolella.

Vesi, jolla on korkeampi suolapitoisuus, on tiheämpää ja menee pohjaan, muodostaen syvän virran Atlantin suuntaan alhaisemmalla suolapitoisuudella. Toisaalta Atlantin pintavesikerros on lämpimämpi kuin Välimeren ja tuottaa pintavirran Atlantista Välimerelle.

Humboldtin virta

Se on pinnallinen kylmän veden virta, joka kulkee Antarktikasta päiväntasaajalle Etelä-Amerikan Tyynenmeren rannikolla. Se tulee eteläisen Tyynenmeren syvän virran osan kylmien vesien noususta tai noususta, kun se törmää Etelä-Amerikan rannikolle.

Se on osa eteläisen Tyynenmeren subtrooppista giroa ja vastaa suuren määrän ravinteiden toimittamisesta Chilen, Perun ja Ecuadorin rannikolle.

Seuraukset

Lämmön ja suolapitoisuuden jakautuminen

Valtameren virtaukset virtaavat lämpimämpien ja suolaisten vesien paikoista kylmempiin alueisiin, joilla suolaliuospitoisuus on vähemmän. Tässä prosessissa ne auttavat jakamaan ympäristön lämpöä ja suolapitoisuutta valtamereissä.

Vaikutus ilmastoon

Siirtämällä lämpimän veden massaa kylmille alueille, virrat osallistuvat maapallon ilmaston säätelyyn. Esimerkki tästä on Meksikonlahden virran Länsi-Euroopassa aiheuttama ympäristön lämpötilan hillitsevä vaikutus.

Siten, jos Gulf Stream lakkaa virtaamasta, Länsi-Euroopan lämpötila laskee keskimäärin 6 ° C.

Hurricanes

Meren virtaukset kuljettavat lämpöä tarjoavat kosteutta haihtumalla ja aiheuttavat pyöreän liikkeen läheisessä yhteydessä tuuliin, jotka ovat hurrikaanien syynä.

Kaasunvaihto

Merivesi ylläpitää jatkuvaa kaasumaista vaihtoa ilmakehän kanssa, mukaan lukien vesihöyryt, happea, typpeä ja CO _{2: ta.} Tämä vaihto on mahdollinen johtuen merivirran veden liikkeestä, joka osaltaan rikkoo pintajännitystä.

Rannikkojen mallinnus

Merivirrat kuluttavat ja vetävät voimaa (eroosio) merenpohjan ja rannikkojen, joiden läpi ne kulkevat, pintaan. Tämä eroosiovaikutus tuhansien vuosien ajan muodostaa merenpohjan, merenpohjat ja rannikot.

Ravinteiden jakautuminen ja biologinen monimuotoisuus

Toisaalta merivirrat kantavat mukanaan ravintoaineita sekä niitä ravitsevaa planktonia. Tämä edellyttää meri-eläimistön jakautumista, koska se on keskittynyt sinne, missä on enemmän ruokaa.

Planktonia kuljettaa passiivisesti pintavirta, ja osa ravinteista saostuu pohjaan, missä syvät virrat syrjäyttävät ne. Myöhemmin nämä ravinteet palautuvat pintaan vesien ns. Ylösnousemuksissa tai meren paljastumisissa.

Meriveden ylijäämä tai paljastuminen

Syvät virrat aiheuttavat ns. Meriveden kohoamisia tai paljastumisia. Se on kylmien syvien vesien nousu pintaan, jotka kuljettavat ravinteita, jotka laskeutuvat syvään valtamereen.

Nousevat merivirrat. Lähde: NASA / Julkinen verkkotunnus

Alueilla, joilla tätä tapahtuu, kasviplanktonin ja siten kalan populaatiot ovat kehittyneet paremmin. Näistä alueista tulee tärkeitä kalastusalueita, kuten Perun Tyynenmeren rannikko.

Epäpuhtauksien pitoisuus

Valtameret kärsivät vakavista pilaantumisongelmista ihmisen toiminnan vuoksi, joka sisältää suuria määriä jätettä, erityisesti muovia. Merivirrat kantavat tätä roskaa ja pinnan pyöreän kuvion vuoksi ne keskittyvät tietyille alueille.

Tässä kohtaa syntyy niin kutsuttuja muovisaareita, jotka muodostuvat keskittämällä muovifragmentit suurille alueille valtamerten keskipisteeseen.

Samoin pinnallisten merivirtojen yhdistelmä aaltojen ja rannikon muodon kanssa keskittää jätteet tietyille alueille.

Tärkeys ekosysteemeille ja elämälle maan päällä

Merenmuutokset

Monet merilajit, kuten kilpikonnat, valaat (valaat, delfiinit) ja kalat, käyttävät valtameren virtauksia valtamerien kaukoliikenteeseen. Nämä virrat auttavat määrittelemään reitin, vähentävät matkustusenergiaa ja tarjoavat ruokaa.

Ravinteiden saatavuus

Ravinteiden jakautuminen valtamerellä sekä vaaka- että pystysuunnassa riippuu merivirtoista. Tämä puolestaan ​​vaikuttaa kasviplanktonipopulaatioihin, jotka ovat ruokaverkkojen ensisijaisia ​​tuottajia ja perustaa.

Missä on ravintoaineita, siellä on planktonia ja siitä syöviä kaloja, samoin kuin muita kaloja, kuten merilintuja, jotka syövät kaloja.

Kalastus

Ravinteiden jakautuminen merivirtojen kautta vaikuttaa kalastuksen saatavuuteen ihmisille.

Hapen saatavuus

Merivirrat mobilisoimalla vettä myötävaikuttavat sen happea, joka on välttämätöntä vesielämän kehittymiselle.

Maan ekosysteemit

Merivirrat vaikuttavat rannikko- ja sisämaan ekosysteemeihin siinä määrin kuin ne säätelevät mannermaista ilmastoa.

Navegaatio

Merivirrat ovat mahdollistaneet ihmisten kehityksen navigoinnissa, mahdollistaen merimatkailun kaukoihin. Tämä on mahdollistanut maan tutkinnan, ihmislajien leviämisen, kaupan ja taloudellisen kehityksen yleensä.

Virtaussuuntaan vaikuttavat tekijät

Suunta, jonka valtamerten virtaukset kulkevat, ilmaistaan ​​säännöllisesti maailman valtamereissä. Tämän suuntakuvion määräävät monet tekijät, joiden voimat ovat aurinkoenergiaa sekä Maan ja Kuun painovoimaa.

Auringon säteily, ilmanpaine ja tuulen suunta

Auringon säteily vaikuttaa tuulen syynä valtameren virtojen suuntaan. Nämä ovat tärkein syy tuulen suuntaa seuraavien pintavirtojen muodostumiseen.

Lämpötilagradientti ja painovoima

Auringon säteily vaikuttaa myös valtameren virtojen suuntaan kuumentamalla vettä ja aiheuttaen sen laajenemisen. Tämän vuoksi veden määrä kasvaa ja merenpinta nousee; joiden valtameri on korkeampi (kuuma) kuin muiden (kylmä).

Tämä muodostaa tasoeron, ts. Kaltevuuden, siirtäen vettä alaosaa kohti. Esimerkiksi päiväntasaajalla lämpötilat ovat korkeat ja siksi vesi laajenee määrittäen merenpinnan 8 cm korkeammaksi kuin muilla alueilla.

Suolaisuusgradientti

Toinen tekijä, joka vaikuttaa valtameren virtojen suuntaan, on suolaisuuden ero valtameren eri alueiden välillä. Koska vesi on suolaisempaa, sen tiheys kasvaa ja vajoaa, ja syvät virrat liikkuvat lämpötilan ja suolapitoisuuden kaltevuuksien funktiona.

Meri- ja rannikkovälitys

Mannerjalustan muoto ja rannikko vaikuttavat myös merivirtojen suuntaan. Rannikkoa pitkin kulkevien pintavirtojen tapauksessa maanpinnat vaikuttavat suuntaan.

Toisaalta syvät virrat, kun törmäävät mannerjalustalle, voivat kärsiä sekä vaaka- että pystysuuntaisista poikkeamista.

Maapallon kierto ja Coriolis-ilmiö

Maapallon pyöriminen vaikuttaa tuulien suuntaan tuottamalla keskipakovoima päiväntasaajalle, työntäen virtaukset napoja kohti. Lisäksi Coriolis-vaikutus ohjaa virtauksia oikealle pohjoisella pallonpuoliskolla ja vasemmalle eteläisellä pallonpuoliskolla.

Viitteet

1. Campbell, N. ja Reece, J. (2009). Biologia. 8. painos Pearson Benjamin / Cummings.
2. Castro, P. ja Huber, ME (2007). Meribiologia. Kuudes painos McGraw-Hill.
3. Kelly, KA, Dickinson, S., McPhaden, MJ ja Johnson, GC (2001). Valtameren virtaukset näkyvät satelliittituuletiedoissa. Geofysikaalisen tutkimuksen kirje.
4. Neumann, G. (1968). Merivirrat. Kustantaja Elsevier.
5. Pineda, V. (2004). Luku 7: Merenpohjan morfologia ja rannikkoominaisuudet. Julkaisussa: Werlinger, C (toim.). Meribiologia ja meritiede: Käsitteet ja prosessit. I osa
6. Prager, EJ ja Earle, SS (2001). Valtameret. McGraw-Hill.
7. Ulanski, S. (2012). Golfkenttä. Uskomaton tarina joesta, joka ylittää meren. Turner Publications SL