ما هي تيارات المياه العميقة؟

التيارات المحيطية المعروفة منذ العصور القديمة تسمى التيارات السطحية. على الرغم من أنها لا تقدر بثمن للشحن ، إلا أنها سطحية ولا تشغل سوى جزء صغير من مياه المحيط. تتخذ غالبية التيارات المحيطية شكل "حزام ناقل" تحركه درجة الحرارة والملوحة ، والذي يقوم ببطء بإخراج المياه داخل الأعماق السحيقة. تسمى حلقات دوران المياه هذه بالتيارات العميقة.

•••جوبيتيريماجيس / فوتوس.كوم / جيتي إيماجيس

على عكس التيارات السطحية التي تحركها الرياح ، فإن تيارات المياه العميقة مدفوعة بالاختلافات في كثافة الماء: تغرق المياه الأثقل بينما ترتفع المياه الأخف. المحددات الرئيسية لكثافة الماء هي درجة الحرارة وتركيز الملح. وبالتالي ، فإن التيارات العميقة هي التيارات الحرارية الملحية (مدفوعة بالحرارة والملح). تغرق المياه عند خطوط العرض القطبية لأنها باردة وتزيح المياه تحتها ، وتدفعها على طول محيط حوض المحيط. في النهاية ، تندفع هذه المياه مرة أخرى إلى السطح في عملية تسمى الارتداد.

إن مياه المحيط ليست خليطًا متجانسًا. على سبيل المثال ، تعتبر مياه المحيط الأطلسي أقل إلى حد ما ولكنها أكثر ملوحة من مياه المحيط الهادئ بسبب التوزيع التفاضلي للمياه الحالية العميقة. حتى في منطقة معينة من المحيط ، لا تختلط المياه بشكل متساوٍ ؛ المياه الأكثر كثافة ، وأكثر ملوحة تقع تحت المياه السطحية النقية.

تتغير الملوحة عندما يضاف الماء وليس الملح أو يُزال من المياه السطحية. يحدث هذا بشكل عام إما عن طريق التبخر بسبب الرياح أو هطول الأمطار بسبب هطول الأمطار أو تكوين وذوبان الجبال الجليدية في المناطق القطبية. إن الجمع بين درجة الحرارة والملوحة في النهاية هو الذي يحدد ما إذا كانت كتلة الماء ستغرق أو ترتفع. تم تسمية التيارات الحرارية الملحية لمحيطات العالم على اسم منشأ ووجهة التيار.

قد تصل التيارات السطحية إلى عدة كيلومترات في الساعة ولها تأثير ملحوظ على السفر المحيطي. التيارات العميقة أبطأ بكثير وقد تستغرق سنوات عديدة لاجتياز محيطات العالم. يمكن قياس هذه الحركة من خلال تركيبة المواد الكيميائية الذائبة في مياه البحر. تتفق التقديرات الكيميائية إلى حد كبير مع القياسات الحالية العميقة وتشير إلى أن التيارات تستغرق ما يصل إلى ألف عام حتى تصل إلى السطح ، كما هو الحال مع تيار شمال المحيط الهادئ.

•••ألان دانهار / فوتوديسك / جيتي إيماجيس

إن حركة الحرارة والطاقة بواسطة التيارات العميقة في المحيطات هائلة ولها بلا شك تأثير كبير على المناخ العالمي. لا تزال الطبيعة الدقيقة لهذه التأثيرات المناخية غير مؤكدة إلى حد ما. يبدو أن التيارات السطحية الأكثر دفئًا تؤدي إلى الاحترار النسبي لمنطقة كبيرة ، في حين أن ارتفاع المياه الباردة يؤدي إلى برودة تلك المنطقة أكثر مما كان متوقعًا. على سبيل المثال ، يمد تيار شمال الأطلسي الماء الدافئ إلى أوروبا الغربية ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة عن المتوقع. من المفترض أن التبريد النسبي خلال "العصر الجليدي الصغير" من 1400-1850 كان نتيجة تباطؤ وتبريد لاحق لهذا التيار السطحي.

التيارات العميقة لها آثار إضافية على المناخ العالمي. على سبيل المثال ، تحتوي مياه المحيطات الباردة على كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون ، والتي تعمل كبالوعة لثاني أكسيد الكربون لكميات هائلة من الكربون الموجود في الغلاف الجوي. وبالتالي ، يمكن أن يؤدي الاحترار النسبي لهذه التيارات الباردة إلى إطلاق كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون المخزن في الغلاف الجوي.