Sıcak ve soğuk su, H2O'nun her ikisi de sıvı formlarıdır, ancak ısının su molekülleri üzerindeki etkisi nedeniyle farklı yoğunluklara sahiptirler. Yoğunluk farkı az olsa da, sıcak akıntıların soğuk akıntıların üzerine çıkma eğiliminde olduğu okyanus akıntıları gibi doğal olaylar üzerinde önemli bir etkisi vardır.
Su Yoğunluğu
Soğuk su her zaman ılık sudan daha yoğundur; yoğunluk değişimi, donma noktasına yakın ve 30 santigrat derece (86 derece Fahrenhayt) arasında yüzde birin yaklaşık onda 4'ü kadardır. Küçük olmasına rağmen, fark, sıcak suyun soğuk suyun üzerinde "yüzmesine" izin verir; bu, dünya okyanuslarında her gün meydana gelen bir fenomendir.
Sıcak Su Yoğunluğu
Sıcak suyun soğuk sudan daha az yoğun olmasının nedeni ısının kendisidir. Suya (Güneş gibi bir kaynaktan) ısı verildiğinde, molekülleri enerji tarafından uyarılır. Daha hızlı hareket etmeye başlarlar, bu yüzden birbirlerine çarptıklarında daha uzağa sıçrarlar. Hızlı hareket eden moleküller arasındaki artan boşluk yoğunluğu azaltır.
Soğuk Su Yoğunluğu
Soğuk su, sıcaktan daha yoğundur çünkü su molekülleri daha ağırdır; titreşimler ve hareketler daha yavaş ve daha az enerjiktir. Moleküller daha az zıplar ve birbirlerini daha az iter, böylece daha küçük bir alana daha fazlası sığabilir. Daha sıkı paketlendikleri için suyun yoğunluğu daha fazladır.
Suyun Konveksiyonu
Ilık su daha az yoğun olduğu için sıcak ve soğuk bir araya geldiğinde ılık su yukarı çıkar; bilim adamları buna "konveksiyon" diyorlar. Bu süreç bazen bir gölün yüzeyindeki suyun ısıtıldığı bir döngü yaratır. gündüzleri, daha sonra geceleri soğur ve batar, derinliklerden yüzeye ve geriye doğru yavaş, sürekli bir sirkülasyon yaratır. tekrar.
Okyanus akıntıları
Dünya okyanuslarında ılık su kütleleri soğuk suyun üzerine çıkar. Akımlar verildiğinde, ılık, tropik su, altında soğuk sularla birlikte bir taşıma bandı gibi bir hareketle kutuplara doğru taşınır. Sıcaklıklardaki bölünmeye termoklim denir. Gulf Stream bu fenomenin bir örneğidir ve sıcak tropik suyu yukarı taşıma döngüsü aynı zamanda geniş coğrafi alanlardaki iklimi de etkiler. Örneğin Londra, aynı enlem olmasına rağmen, Gulf Stream'den yararlandığı için Calgary kadar soğuk değildir. Yine de okyanus suyu bunu her zaman barışçıl bir şekilde hareket ettirmez. Bazen, sıcak ve soğuk su (ve hava kütleleri) bir araya geldiğinde sonuç bir fırtına, hatta bir kasırgadır.