Chociaż cyrkulacja oceaniczna nie jest widoczna gołym okiem, jest to jeden z najważniejszych regulatorów klimatu na naszej planecie i ma kluczowe znaczenie dla przetrwania życia morskiego. Jeśli szukasz definicji prądu powierzchniowego, jest to dowolny prąd, który rozciąga się na głębokość około 400 metrów. Żeglarze muszą uwzględniać prądy oceaniczne powierzchni podczas planowania tras, aby uniknąć zepchnięcia z kursu. Niektóre z tych prądów to tylko lokalne wiry, ale inne są ogromne. Prąd Zatokowy, który płynie na Północnym Atlantyku, jest prądem powierzchniowym, który niesie 4500 razy więcej wody niż rzeka Missisipi. Szereg naturalnych warunków i procesów generuje prądy powierzchniowe oceanów, w tym wiatr, gradienty temperatury, grawitacja, różnice w zasoleniu i trzęsienia ziemi.
Wpływ wiatru na prąd wody
Każdy, kto obserwował jezioro w wietrzny dzień, nie może nie być pod wrażeniem widocznego efektu, jaki wywiera na powierzchni wody. Wiatr generuje fale, które rozbijają się o formy terenu i przeszkody w wodzie, na ogół zamieniając spokojną powierzchnię w kocioł aktywności. Widoczny ruch fal generuje również prąd wody pod powierzchnią, a jeśli pójdziesz popływać w wietrzny dzień, poczujesz ten prąd.
To samo dzieje się, gdy silne wiatry generują aktywność powierzchniową na oceanach. Niektóre wiatry są wiecznymi cechami planetarnymi, generowanymi przez połączenie efektu Coriolisa, który jest wynikiem rotacji Ziemi i różnic temperatur między zimnym powietrzem arktycznym a ciepłym tropikalnym powietrze. Te wiatry nazywane są pasatami. Wieją na 30 stopniach szerokości geograficznej północnej i południowej i pomagają napędzać tak duże prądy oceaniczne, jak Prąd Zatokowy. Ponadto wiatry generowane przez burze przyczyniają się do chwilowych prądów, które występują w różnych miejscach.
Różnice temperatur w oceanach
Kiedy ciepłe i zimne powietrze spotykają się ze sobą, ciepłe powietrze unosi się, zimne powietrze przechodzi pod nim i powstaje prąd wiatru. Podobnie dzieje się, gdy ciepła woda spotyka się z zimną wodą w oceanach, ale zamiast wiatru, interakcja wytwarza prąd wodny. Ponieważ temperatura oceanu jest mniej równomierna na powierzchni niż w głębinach, prądy powstające z powodu różnic temperatur są zazwyczaj prądami powierzchniowymi oceanu. Ciepło słoneczne jest głównym czynnikiem wpływającym na gradient temperatury, który napędza cyrkulację oceaniczną.
Gęsta woda tonie, podczas gdy mniej gęsta woda podnosi się
Ciepła woda podnosi się, ponieważ jest mniej gęsta niż woda zimna, więc grawitacja ma udział w wytwarzaniu prądów oceanicznych. Zimna woda waży więcej na jednostkę objętości niż ciepła woda, więc grawitacja wywiera na nią większą siłę. Zasolenie wpływa również na gęstość, a także przyczynia się do tworzenia prądów oceanicznych na powierzchni. średnie zasolenie wody morskiej wynosi 35 części na tysiąc, czyli około 3,5 proc. Liczba ta zmienia się z różnych powodów, a jednym z najważniejszych jest dodawanie świeżej wody u ujścia dużych rzek. Na przykład odpływ wody z Amazonki jest tak silny, że widać go z kosmosu ciągnącego się setki kilometrów w głąb Oceanu Atlantyckiego.