MORSKÉ PRÚDY: SPÔSOB ICH VÝROBY, DRUHY, DÔSLEDKY, VÝZNAM - PROSTREDIE

Tieto prúdy sú masívne posun povrchových i hlbokej vode, spôsobené vetrom, Zem je rotácia, rozdiely v teplote a slanosti. Môžu byť plytké a hlboké a plytké sa vyskytujú v prvých 200 až 400 m hĺbke. Hlbšie prúdy sú vo väčšej hĺbke.

Povrchné morské prúdy sa vytvárajú tlakom vody vetrom a hlbokými prúdmi v dôsledku rozdielov v teplote a slanosti.

Hlavné morské prúdy na svete. Zdroj: Dr. Michael Pidwirny (pozri http://www.physicalgeography.net) / public domain

Plytký aj hlboký prúd sa navzájom dopĺňajú a vytvárajú veľký oceánsky dopravný pás. Masy vody sa teda pohybujú v povrchových prúdoch, ktoré prechádzajú z rovníka do polárneho kruhu a vracajú sa v hlbokých prúdoch.

V prípade hlbokých prúdov sa vracajú do rovníka a pokračujú do Antarktídy cez všetky oceány. V Antarktíde smerujú na východ, prechádzajú cez Indický oceán a odtiaľ do Tichého oceánu, kde sa teplé povrchové prúdy pohybujú na sever a vracajú sa do Atlantiku.

Systémy morských prúdov tvoria takzvané oceánske gyre, cez ktoré cirkuluje voda v oceánoch planéty. K dispozícii je 5 hlavných chodbičiek, dve v Atlantickom oceáne, dve v Tichom oceáne a jedno v Indickom oceáne.

Medzi najvýznamnejšie prúdy patria Mexický záliv, Las Agujas, východná Austrália, Humboldtovy a stredomorské prúdy. Všetky morské prúdy plnia v planetárnom systéme dôležité funkcie reguláciou podnebia, distribúciou živín a biodiverzity, ako aj uľahčovaním navigácie.

Ako sa vyrábajú morské prúdy?

- Všeobecné podmienky pre oceán

V oceánoch sa vyskytuje gradient povrchovej teploty, kde sa maximálna teplota nachádza v Červenom mori s 36 ° C a minimálna v Weddellskom mori (Antarktída) s -2 ° C. Podobne je tu vertikálny teplotný gradient, s teplými vodami v prvých 400 ma veľmi studenou zónou pod 1800 metrov.

K dispozícii je tiež gradient slanosti, so slanejšou vodou v oblastiach s menším počtom zrážok, ako je Atlantický oceán, a menej slaných, kde viac prší (Tichý oceán). Na druhej strane je na pobreží, kde rieky, ktoré zásobujú sladkou vodou, vo vzťahu k pobrežným vodám menej slanosti.

Na druhej strane teplota a slanosť ovplyvňujú hustotu vody; čím vyššia je teplota, tým nižšia je hustota a čím je vyššia slanosť, tým vyššia je hustota. Ak však morská voda zamrzne a vytvorí ľad, je jej hustota vyššia ako hustota tekutej vody.

- Coriolisov efekt

Zem sa otáča okolo svojej osi smerom na východ, čo spôsobuje zjavnú deformáciu akéhokoľvek objektu, ktorý sa pohybuje po jeho povrchu. Napríklad projektil vypustený z rovníka na miesto na Aljaške (sever) pristane mierne vpravo od cieľa.

Rovnaký jav ovplyvňuje vetry a morské prúdy a je známy ako Coriolisov efekt.

- Vývoj prúdov

Povrchové prúdy

Kvôli rozdielnemu zahrievaniu Zeme sú v blízkosti rovníka teplé teploty a na póloch zima. Masy horúceho vzduchu stúpajú a vytvárajú vákuum, to znamená oblasť s nízkym tlakom.

Teda priestor, ktorý zostáva horúcim vzduchom, je naplnený vzduchom z chladnej oblasti (vysokotlaková zóna), ktorá sa tam pohybuje pôsobením vetra. Okrem toho Zem pri rotačnom pohybe spôsobuje v rovníku odstredivú silu, ktorá spôsobuje pohyb vody v tejto oblasti na sever a na juh.

Podobne vody v blízkosti rovníka sú menej slané, pretože existuje viac dažďov, ktoré poskytujú čerstvú vodu a riedia soli. Kým k pólom prší menej a veľké percento vody je zamrznuté, takže koncentrácia solí v tekutej vode je vyššia.

Na druhej strane, v rovníku sú vody teplejšie kvôli vyššiemu výskytu slnečného žiarenia. To spôsobuje, že voda v tejto oblasti sa rozširuje a zvyšuje svoju hladinu alebo výšku.

Povrchové prúdy v severnom Atlantiku

Pri analýze účinku týchto faktorov v severnom Atlantiku sa zistilo, že sa vytvára veľký systém uzavretej cirkulácie morských prúdov. Začína to vetrom, ktorý prichádza zo severovýchodu (obchodné vetry) a spôsobuje povrchové morské prúdy.

Tieto severovýchodné prúdy sa pri dosiahnutí rovníka pohybujú na západ kvôli rotácii, počnúc západným pobrežím Afriky. Po dosiahnutí Ameriky sa rovníkový prúd stretne s nepretržitými prekážkami na severe.

Prúd v severnom Atlantiku. Zdroj: Goddard Space Flight CenterDerivatívne práce MagentaGreen (verzia SVG) / public domain

Prítomnosť prekážok plus odstredivá sila rovníka a rozdiel teplôt medzi rovníkovou a polárnou vodou nasmerujú prúd na severovýchod. Prúd zvyšuje svoju rýchlosť, keď cirkuluje v úzkych kanáloch medzi karibskými ostrovmi a Yucatánskym kanálom.

Potom od Mexického zálivu pokračuje cez úžinu Floridy a posilňuje sa spojením s prúdom Antíl. Odtiaľ pokračuje smerom na sever pozdĺž východného pobrežia Severnej Ameriky a neskôr na severovýchod.

Hlboké prúdy v severnom Atlantiku

Na svojej ceste na sever stráca prúd Perzského zálivu teplo a voda sa vyparuje, stáva sa slanejšou a hustejšou, klesá a stáva sa hlbokým prúdom. Neskôr po dosiahnutí severoeurópskej pozemnej prekážky sa rozdelí a jedna vetva pokračuje na sever, potom sa otočí na západ, zatiaľ čo druhá pokračuje na juh a vráti sa k rovníku.

Zatvorenie severného Atlantiku

Pobočka prúdov severoatlantického Gira, ktorá sa zráža so západnou Európou, smeruje na juh a tvorí Kanársky prúd. Do tohto procesu sú zapracované prúdy Stredozemného mora na západ, ktoré prispievajú veľkým množstvom solí k Atlantickému oceánu.

Podobne aj obchodné vetry tlačia vody afrického pobrežia na západ a dokončujú odbočku v severnom Atlantiku.

Subpolárne Gyre severného Atlantiku

Súčasná severná časť tvorí severoatlantický subpolar Gyre, západne sa stretáva so Severnou Amerikou. Tu sa vytvára studený a hlboký labradorský prúd, ktorý smeruje na juh.

Tento oceánsky prúd Labrador prechádza pod Gulf Stream opačným smerom. Pohyb týchto prúdov je daný rozdielmi v teplote a koncentrácii fyziologického roztoku (termohalínové prúdy).

Veľký námorný dopravný pás

Sada termohalinových prúdov tvorí systém prúdov, ktorý cirkuluje pod povrchovými prúdmi a tvorí veľký oceánsky dopravný pás. Je to systém studených a hlbokých prúdov, ktorý vedie zo severného Atlantiku do Antarktídy.

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

V Antarktíde prúdia na východ a pri prechode cez Austráliu smerujú k severnému Pacifiku. V tomto procese sa vody otepľujú, takže stúpajú, keď sa dostanú na severný Pacifik. Potom sa vracajú do Atlantiku vo forme teplého povrchového prúdu, prechádzajú cez Indický oceán a spájajú sa s oceánskymi gyrámi.

Druhy morských prúdov

Existujú dva základné typy morských prúdov, ktoré sú definované faktormi, ktoré ich spôsobujú, a úrovňou oceánu, cez ktorú cirkulujú.

Plytké a hlboké morské prúdy. Zdroj: Thomas Splettstoesser / Public Domain

Povrchové morské prúdy

Tieto prúdy sa vyskytujú v prvých 400 - 600 m hĺbke mora a sú spôsobené vetrom a rotáciou Zeme. Tvoria 10% vody v oceánoch.

Hlboké morské prúdy

Hlboké prúdy sa vyskytujú pod hĺbkou 600 ma vytesňujú 90% hmotnosti morskej vody. Tieto prúdy sa nazývajú cirkulácia termohalínu, pretože sú spôsobené rozdielmi v teplote vody („termo“) a koncentrácii solí („halín“).

Hlavné morské prúdy

Hlavné morské prúdy na svete. Mariiana QM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Oceánske kvapky

Podľa vzoru vetra a pôsobením rotácie Zeme tvoria morské prúdy kruhové systémy prúdov nazývané oceánske gyre. Existuje 6 hlavných odbočiek:

Zamračenie severného Atlantiku
Južný Atlantik
Severný Pacifik Gyre
Južný Pacifik Giro
Prelom Indického oceánu
Antarktída sa točí

Každá zákruta je tvorená rôznymi prúdmi, z ktorých prúd západnej hranice každej zákruty je nasmerovaný na zodpovedajúci pól. Inými slovami, gyre severného Atlantiku a severného Pacifiku idú na severný pól a gyre južného Atlantiku, južného Pacifiku a indického raja na južný pól.

Oceánske škrupiny. Zdroj: NOAA / verejné vlastníctvo

Prúdy západného limitu každého gyru sú najsilnejšie, a preto prúd Mexického zálivu zodpovedá severnému atlantickému Gyre a Kuroshio súčasnému severnému pacifickému Gyru.

V južnom Atlantiku je najsilnejším prúdom Brazília a južný Pacifik východná Austrália. V oblasti Giro del Indico je to prúd Las Agujas, ktorý vedie pozdĺž východného pobrežia Afriky zo severu na juh.

Ak vezmeme príklad ako príklad pre severný atlantický terén, zistíme, že celý systém je tvorený štyrmi prúdmi. V tomto Giro popri potoku Gulf Stream na západe vedie severovýchodný prúd severný Atlantik.

Potom na východe sa nachádza prúd Las Canarias, ktorý smeruje na juhovýchod, a obvod sa uzatvára prúdom North Equatorial na západ.

Prúd Mexického zálivu

Tento prúd je súčasťou severoatlantického gyru a je pomenovaný, pretože sa rodí v Mexickom zálive. Tu sa povrchové vody zahrievajú a rozširujú, čím sa zvyšuje hladina mora v porovnaní s chladnejšími severnými vodami.

Preto sa prúd vytvára z Perzského zálivu na sever, kde voda stráca útlm tepla a formuje severoatlantický prúd.

Západoeurópske podnebie

Gulf Stream výrazne prispieva k regulácii klímy západnej Európy vďaka teplu, ktoré prenáša z Mexického zálivu. Toto teplo uvoľňované z Grónska je fúkané do kontinentu západnými vetrami, ktoré zmierňujú kontinentálne teploty.

Stredomorský prúd

Stredozemné more je takmer uzavretou kotlinou, s výnimkou 14,24 km širokého spojenia s Atlantickým oceánom pri Gibraltárskom prielive. Toto more stráca ročne asi 1 m vody odparovaním v teplých letách.

Spojenie s Atlantickým oceánom a generované prúdy umožňujú obnovu a okysličenie stratenej vody. Prúdy, ktoré opúšťajú Stredozemné more, pomáhajú tvoriť Záliv Perského zálivu.

Salinický gradient

Slanosť a teplota sú základné faktory, ktoré pôsobia pri vytváraní prúdu medzi Stredozemným a Atlantickým oceánom. Stratou vody odparovaním v uzavretej oblasti je slanosť v Stredozemnom mori vyššia ako v atlantickom oceáne za úžinou.

Voda s vyšším obsahom soli je hustejšia a klesá na dno a vytvára hlboký prúd smerom k Atlantiku s nižšou koncentráciou solí. Na druhej strane je vrstva povrchovej vody v Atlantiku teplejšia ako vrstva v Stredozemnom mori a vytvára povrchový prúd od Atlantiku po Stredozemné more.

Humboldtov prúd

Je to povrchový prúd studenej vody, ktorý putuje z Antarktídy do rovníka pozdĺž juhoamerického tichomorského pobrežia. Vyplýva to zo vzostupu alebo vzostupu časti studených vôd hlbokého prúdu južného Tichomoria pri zrážke s juhoamerickým pobrežím.

Je súčasťou subtropického Giro v južnom Pacifiku a je zodpovedný za poskytovanie veľkého množstva živín pobrežím Čile, Peru a Ekvádoru.

dôsledky

Distribúcia tepla a slanosti

Oceánske prúdy tečú z miest s teplejšou a slanejšou vodou do chladnejších oblastí s menšou koncentráciou slaného roztoku. V tomto procese pomáhajú rozdeľovať okolité teplo a obsah solí v oceánoch.

Vplyv na klímu

Premiestňovaním masy teplej vody do studených oblastí sa prúdy podieľajú na regulácii zemskej klímy. Príkladom toho je zmierňujúci účinok teploty okolia vyvíjaný prúdom Mexického zálivu v západnej Európe.

Ak by sa teda tok Perzského zálivu zastavil, teplota západnej Európy by klesla v priemere o 6 ° C.

Hurricanes

Morské prúdy dopravujú teplo, odvádzajú vlhkosť odparovaním a vytvárajú kruhový pohyb v úzkom vzťahu s vetrom, ktoré sú príčinou hurikánov.

Výmena plynu

Morská voda udržuje konštantnú plynnú výmenu s atmosférou, vrátane vodnej pary, kyslíka, dusíka a CO _2. Táto výmena je možná vďaka pohybu vody morskými prúdmi, čo prispieva k narušeniu povrchového napätia.

Pobrežné modelovanie

Oceánske prúdy pôsobia na povrch morského dna a pobrežia, cez ktoré prechádzajú, opotrebovaciu a ťahovú silu (eróziu). Tento erózny účinok po tisíce rokov formuje morské dno, podmorské pobrežia a pobrežia.

Distribúcia živín a biodiverzita

Na druhej strane morské prúdy so sebou nesú živiny a planktón, ktorý ich živí. Toto podmieňuje distribúciu morskej fauny, pretože je koncentrovaná tam, kde je k dispozícii viac potravín.

Plankton je pasívne odnášaný povrchovými prúdmi a časť živín sa zráža až na dno, kde sú vytlačené hlbokými prúdmi. Neskôr sa tieto živiny vracajú na povrch v takzvaných vyvýšeniach alebo morských východoch vôd.

Prepätie alebo vyvýšenie morských vôd

Hlboké prúdy vedú k takzvaným vyvýšeninám alebo východiskám morských vôd. Je to vzostup studenej hlbokej vody na povrch, ktorý nesie živiny uložené v hlbokom oceáne.

Rastúce morské prúdy. Zdroj: NASA / public domain

V oblastiach, kde sa to vyskytuje, je väčší vývoj populácií fytoplanktónu, a teda rýb. Tieto oblasti sa stávajú dôležitými rybolovnými oblasťami, ako je peruánske tichomorské pobrežie.

Koncentrácia znečisťujúcich látok

Oceány čelia vážnym problémom so znečistením v dôsledku ľudskej činnosti, ktorá obsahuje veľké množstvo odpadu, najmä plastu. Morské prúdy nesú tento odpad a vďaka kruhovému vzoru povrchu sú sústredené vo vymedzených oblastiach.

Tam vznikajú tzv. Plastové ostrovy, ktoré sa vytvárajú koncentráciou plastových fragmentov na veľkých plochách v strede oceánskych gyrátov.

Rovnakým spôsobom koncentrácia povrchových morských prúdov s vlnami a tvarom pobrežia koncentruje odpad v určitých oblastiach.

Dôležitosť pre ekosystémy a život na Zemi

Námorné migrácie

Mnoho morských druhov, ako sú korytnačky, veľryby (veľryby, delfíny) a ryby, používajú na svoje dlhotrvajúce morské migrácie morské prúdy. Tieto prúdy pomáhajú definovať trasu, znižujú cestovnú energiu a poskytujú jedlo.

Dostupnosť živín

Distribúcia živín horizontálne aj vertikálne v oceánoch závisí od morských prúdov. Toto zasa ovplyvňuje populácie fytoplanktónu, ktoré sú prvovýrobcami a základňou potravinových sietí.

Tam, kde sú nejaké živiny, existujú planktón a ryby, ktoré sa živia, ako aj iné druhy, ktoré sa živia rybami, napríklad morské vtáky.

rybárčenie

Distribúcia živín cez morské prúdy ovplyvňuje dostupnosť rybolovu pre ľudí.

Dostupnosť kyslíka

Morské prúdy mobilizáciou vody prispievajú k jej okysličovaniu, ktoré je nevyhnutné pre rozvoj vodného života.

Suchozemské ekosystémy

Pobrežné a vnútrozemské ekosystémy sú ovplyvňované morskými prúdmi do tej miery, že regulujú kontinentálne podnebie.

Navegation

Morské prúdy umožnili rozvoj navigácie ľuďmi a umožnili námorné cestovanie do vzdialených cieľov. To umožnilo prieskum Zeme, šírenie ľudských druhov, obchod a hospodársky rozvoj všeobecne.

Faktory ovplyvňujúce smer prúdenia

Smer, ktorým sa oceánske prúdy uberajú, sa vo svetových oceánoch pravidelne vyjadruje. Tento smer smerov je determinovaný niekoľkými faktormi, ktorých silami je slnečná energia a gravitácia Zeme a Mesiaca.

Slnečné žiarenie, atmosférický tlak a smer vetra

Slnečné žiarenie ovplyvňuje smer morských prúdov tým, že je príčinou vetra. Toto je hlavná príčina vzniku povrchových prúdov, ktoré sledujú smer vetra.

Teplotný gradient a gravitácia

Slnečné žiarenie tiež ovplyvňuje smer morských prúdov zahrievaním vody a jej rozširovaním. V dôsledku toho voda stúpa v objeme a zvyšuje hladinu mora; s vyššími oblasťami oceánu (horúce) ako ostatné (studené).

To vytvára vodorovný rozdiel, to znamená, sklon, ktorým sa voda pohybuje smerom k dolnej časti. Napríklad v rovníku sú teploty vysoké, a preto sa voda rozširuje a určuje hladinu mora o 8 cm vyššiu ako v iných oblastiach.

Slaný gradient

Ďalším faktorom, ktorý ovplyvňuje smer morských prúdov, je rozdiel v slanosti medzi rôznymi oblasťami oceánu. Keď je voda slanejšia, jej hustota sa zvyšuje a klesá a hlboké prúdy sa pohybujú v závislosti od gradientov teploty a slanosti.

Morský a pobrežný reliéf

Tvar kontinentálneho šelfu a pobrežie ovplyvňujú aj smer morských prúdov. V prípade povrchových prúdov, ktoré pretekajú pozdĺž pobrežia, ovplyvňujú ich smery zemské formy.

Hlboké prúdy, ktoré majú vplyv na kontinentálny šelf, môžu trpieť horizontálnymi aj vertikálnymi odchýlkami.

Rotácia Zeme a Coriolisov efekt

Rotácia Zeme ovplyvňuje smer vetra vytváraním odstredivej sily na rovníku a tlačením prúdov smerom k pólom. Okrem toho Coriolisov efekt odvádza prúdy doprava na severnej pologuli a doľava na južnej pologuli.

Referencie

Campbell, N. a Reece, J. (2009). Biology. 8. vydanie Pearson Benjamin / Cummings.
Castro, P. a Huber, ME (2007). Morská biológia. 6. vydanie McGraw-Hill.
Kelly, KA, Dickinson, S., McPhaden, MJ a Johnson, GC (2001). Oceánske prúdy evidentné v údajoch satelitného vetra. Geofyzikálny výskumný list.
Neumann, G. (1968). Oceánske prúdy. Vydavateľstvo Elsevier.
Pineda, V. (2004). Kapitola 7: Morfológia morského dna a charakteristika pobrežia. In: Werlinger, C (vyd.). Morská biológia a oceánografia: koncepty a procesy. Zväzok I.
Prager, EJ And Earle, SS (2001). Oceány. McGraw-Hill.
Ulanski, S. (2012). Gulf Stream. Neuveriteľný príbeh rieky, ktorá prechádza cez more. Turner Publications SL

MORSKÉ PRÚDY: SPÔSOB ICH VÝROBY, DRUHY, DÔSLEDKY, VÝZNAM - PROSTREDIE - 2025