กระแสน้ำในมหาสมุทรเคลื่อนที่อย่างไร?

กองกำลังจำนวนมากรวมกันเพื่อเคลื่อนย้ายน้ำทะเล กระแสน้ำ ขึ้นๆลงๆเพราะแรงดึงดูดระหว่างโลกกับดวงจันทร์

ลมยังสามารถเคลื่อนน้ำได้ และการหมุนของโลกเพิ่มทิศทาง แต่ปัจจัยหลักในกระแสน้ำที่แรงและเสถียรที่สุดของมหาสมุทรคือ อุณหภูมิ, ความเค็ม และ ความหนาแน่น.

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ความเข้มของดวงอาทิตย์จะควบคุมอุณหภูมิของมหาสมุทรที่พื้นผิว น้ำอุ่นมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำเย็น น้ำเย็นที่ขั้วมีสารอาหารหนาแน่น เมื่อน้ำทะเลกลายเป็นน้ำแข็ง มันจะทิ้งน้ำเค็มที่หนาแน่นและจมลงอย่างรวดเร็ว การสร้างน้ำที่เย็นและหนาแน่นนี้จะผลักน้ำลึกไปทั่วโลก ก่อตัวเป็นกระแสน้ำในมหาสมุทร

ลมมีบทบาทสำคัญในลักษณะพื้นผิว กระแสน้ำในมหาสมุทร ถูกสร้างขึ้น เช่นเดียวกับกระแสน้ำปกติในน้ำ มีลมที่พัดอย่างสม่ำเสมอในบางส่วนของโลก

สมมติว่าทุกวันในบางฤดูกาล ลมแรงเริ่มพัดจากเหนือจรดใต้ตามแนวชายฝั่งของทวีปหนึ่ง คิดถึงแรงลมนี้เหมือนมือดันน้ำเบาๆ น้ำที่ถูกแทนที่จะถูกหันออกสู่มหาสมุทรโดยการหมุนของโลก

เหตุใดปรากฏการณ์นี้หรือที่เรียกว่า Coriolis Effect จึงไม่ทำให้มหาสมุทรลดน้อยลงเหมือนที่น้ำลง เป็นเพราะลมพัดเฉพาะชั้นบนสุดของน้ำหรือเปล่า? ไม่ – ใต้ผิวน้ำนั้น กระแสน้ำเย็นที่อุดมด้วยสารอาหารจะไหลเข้ามาแทนที่น้ำผิวดิน

แม้ว่าลมจะเคลื่อนผิวน้ำก่อน แต่ในที่สุด น้ำทะเลลึกก็ได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศพื้นผิวเช่นกัน

กระแสน้ำในมหาสมุทรลึกส่วนใหญ่เกิดจากปรากฏการณ์ที่เรียกว่า การไหลเวียนของเทอร์โมฮาลีน. "Thermohaline" เป็นการผสมผสานที่ลงตัวระหว่างรากกรีกสำหรับเกลือ (-เฮลีน) และอุณหภูมิ (thermo-)

การไหลเวียนของเทอร์โมฮาลีนเริ่มต้นในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือที่น้ำเย็นมาก (เย็นกว่ามหาสมุทรมาก นอกชายฝั่ง Cape Cod หรือ Maine ที่ฤดูหนาวที่โหดร้ายทำให้ทะเลสาบน้ำจืด สระน้ำ และแม่น้ำกลายเป็นน้ำแข็ง แต่ไม่ใช่ มหาสมุทร) อย่างไรก็ตาม ในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ อากาศเย็นจนน้ำทะเลกลายเป็นน้ำแข็ง เมื่อน้ำเกลือแข็งตัว มันจะทิ้งเกลือส่วนเกินไว้มาก ทำให้น้ำมีความหนาแน่นมาก

คิดว่าน้ำที่หนาแน่นนั้นหนัก น้ําหนักนั้นจมลงอย่างรวดเร็วในบริเวณที่ น้ำแข็งขั้วโลก ได้ก่อตัวขึ้น

น้ำเย็นที่จมและหนาแน่นนี้เป็นรากฐานสำหรับระบบกระแสน้ำที่ปกคลุมทั่วทั้งโลก ขณะที่น้ำเย็นไหลออกจากน้ำแข็งไปยังละติจูดที่มีแสงแดดมากกว่า อากาศก็เริ่มอุ่นขึ้น สิ่งมีชีวิตเช่นสาหร่ายขนาดเล็กใช้สารอาหารสำหรับอาหารและทำให้ทั้งตัวมีความเสถียร ห่วงโซ่อาหาร. เมื่อน้ำอุ่นขึ้นและมีความหนาแน่นน้อยลง น้ำก็เริ่มสูงขึ้น ประเทศที่หนาวเย็นต้องอาศัยกระแสน้ำอุ่นเพื่อให้ชีวิตสามารถอยู่ได้เมื่ออากาศเย็นครอบงำสภาพอากาศ

กระแสน้ำลึกเคลื่อนตัวช้าและคาดเดาได้ทั่วโลกในระบบวัฏจักรซึ่งมักเรียกว่า "Global Conveyor Belt"

น้ำมีทางเบี่ยงบ้าง แต่โดยทั่วไป กระแสน้ำจะมีรูปแบบสม่ำเสมอ น้ำเย็นและหนาแน่นที่ขั้วจะอุ่นและหนาแน่นน้อยลงที่เส้นศูนย์สูตร จากนั้นจะเย็นและหนาแน่นอีกครั้งเมื่อไปถึงขั้วตรงข้าม

แม้ว่าบางวันอาจดูเหมือนไม่เป็นเช่นนั้น แต่อุณหภูมิโดยรวมของโลกก็ร้อนขึ้น อุณหภูมิที่สูงขึ้นทำให้น้ำแข็งไม่ก่อตัวในบริเวณขั้วโลก

ในความเป็นจริง, น้ำแข็งอาร์กติก อยู่ที่ระดับต่ำสุดตลอดเวลาและยังคงละลายอยู่ การก่อตัวของน้ำแข็งน้อยลงหมายความว่าน้ำเย็นและหนาแน่นน้อยลงกำลังจมลง หากปราศจากน้ำเย็นและน้ำเค็มที่ไหลไปสู่ส่วนลึก กระแสน้ำในมหาสมุทรจะเคลื่อนตัวช้าลง ผู้เชี่ยวชาญบางคนกล่าวว่าการเพิ่มขึ้นของน้ำจืดอาจทำให้กระแสน้ำหยุดเคลื่อนไหวโดยสิ้นเชิง

หากไม่มีกระแสน้ำที่ช่วยควบคุมอุณหภูมิของทั้งอากาศและน้ำ สภาพอากาศทั่วโลกก็มีความเสี่ยงที่จะเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรง