joi, 7 august 2008

7. Curenţii oceanici (I)

În orele anterioare am învăţat cât de importantă este structura moleculară a apei de mare în determinarea principalelor caracteristici fizico-chimice ale Oceanului Planetar. De asemeni, am remarcat rolul temperaturii şi al salinităţii în stabilirea densităţii apelor. Diferenţele apărute între aceşti parametrii pot determina şi o deplasare a maselor de apă, la care se mai adaugă un alt factor determinant: Atmosfera. Ca răspuns la variabilitatea condiţiilor atmosferice locale se pot forma curenţi care deplasează apa în lungul ţărmurilor sau dinspre plaje către larg. O imagine la nivel global ne indică modul în care încălzirea diferită a apelor (tropice vs. zonele polare) determină o circulaţie generală pentru întreg Oceanul Planetar. În continuare vom discuta natura acestor schimbări, precum şi diferenţierile de ordin local specifice fiecărui bazin în parte.

Încă din Antichitate se cunoşteau particularităţile circulaţie costiere de către populaţiile care efectuau o navigaţie de cabotaj. Deplasarea în plan orizontal a maselor de apă reprezenta un real ajutor în parcurgerea unor vaste întinderi pe ocean. Descopeririele geografice ulterioare au îmbogăţit gradul de cunoaştere asupra circulaţiei apelor, dar prima viziune globală o datorăm lui Matthew Fountaine Maury.

Matthew F. Maury (1806-1873)

În 1855 Maury publică The Physical Geography of the Sea. Întreaga lucrare poate fi consultată sau descărcată (*.pdf) lpe site-ul NOAA.

Circulaţia generală se produce în câteva celule uriaşe (gyres). În fiecare ocean există două sisteme specifice regiunilor subtropicale (în jur de 30 gr. lat. N/S) şi celule de dimensiuni mai mici întâlnite în regiunile oceanice subpolare (centrate pe valoarea de 50 gr. lat.).

Celulele principale ale circulaţiei oceanice.

Fiecare celulă poate fi delimitată de 4 ramuri principale: curenţi de limită vestică/estică şi curenţi care se deplasează pe direcţii est <--> vest. O altă clasificare ar presupune existenţa a 2 curenţi de larg şi a 2 curenţi de limită costieră. Mişcarea generală este una complicată de prezenţa neuniformă a uscatului în cele 2 emisfere şi de efectul Coriolis. Cauzată de mişcare de rotaţie a Pământului, această mişcare va duce la o deplasare spre dreapta (Em. N.) şi spre stânga (Em. S.) a apelor de suprafaţă.

Deplasarea unui obiect cu inflenţa efectului Coriolis, pentru cele două emisfere.

Schimbarea de direcţie va fi nulă dacă obiectul se deplasează în lungul ecuatorului şi maximă la poli. Cu cât viteza de deplasare va fi mai mare cu atât devierea spre dreapta/stanga va creşte.

Curentul Pacificului de Nord sau curenţii ecuatoriali de N şi S se deplasează cu viteze de 3-6 km/zi şi se extind până la 100-200m în adâncime. Masele de apă deplasate rămân în aceiaşi zonă climatică pentru o perioadă lungă, de câteva luni, motiv pentru care există timpul necesar echilibrării cu condiţiile locale.

Curenţi de limită vestică se deplasează în general către N (în Em. N.) şi spre S (în Em. S), transportând volume impresionante de apă. Cei mai mari curenţi din oceane apar în aceste cazuri, fiind reprezentaţi de către Gulf Stream şi Kuroshivo. Vitezele ridicate (40-120 km/zi) şi adâncimea de penetrare mai mare (1000m) fac ca aceşti curenţi să reprezinte uriaşe fluvii care se deplasează în cadrul oceanului. Vitezele mari de deplasare duc la un transfer de căldură către latitudini superioare, cu intensificări mai mari în Emisfera Nordică. Acest lucru se datorează prezenţei ridicate a suprafeţelor continentale, care complică circulaţia. Curentul Braziliei sau Curentul Australiei de Est transportă volume de apă mai reduse în comparaţie cu cei similari din Emisfera Nordică (Gulf Stream şi Kuroshivo).

Curenţii de limită estică au orientări nord-sud, viteze de 3-7 km/zi şi lăţime mai redusă ca cei vestici. Ei sunt responsabili de advecţia maselor de apă rece către latitudini joase (Curentul Californiei, Curentul Peru, Curentul Benguelei, Curentul Canarelor sau Australiei de Vest).

Curenţii orientaţi est <--> vest sunt responsabili de închiderea celulelor de circulaţie, precum şi de transferul apelor dintr-o celulă în alta. Din aceştia se desfac ramuri spre N şi S, de racordare cu marile sisteme de circulaţie.
Circulaţia în cadrul bazinelor oceanice.

Oceanul Atlantic. Păstrează modelul general, cu 2 sisteme majore, unul în Atlanticul de Nord, al doilea în cel de Sud, racordate prin Curentul Guineei. Curentul Ecuatorial de Nord se extinde între 15-20 gr. lat., ulterior el se continuă cu cel al Antilelor, iar după confluenţa cu cel Floridei se dezvoltă Gulf Stream-ul. Deriva nord-atlantică sau curentul Atlanticului de Nord reprezintă prelungirea sa către coastele vestice ale Europei. Traseul poate fi meandrat, ca în cazul Curentului Golfului, cu gradienţi termici de până la 10 gr. C. Mişcarea este deosebit de complexă, fiind vorba de deplasarea unui fluid în cadrul altuia. Tehnicile moderne de teledetecţie au adus noi informaţii legate de traseul acestor curenţi, diferenţierile fiind bine observate în benzi termice.

Traseul Curentului Golfului cu meandrele şi inelele specifice, observate pe baza imaginilor satelitare.

În afara circulaţiei generale există o serie de celule locale de dimensiuni mai mici, numeroase în Atlanticul de Nord. Ele au loc în cadrul a două compartimente distincte (între Pen. Scandinavă şi Groenlanda şi între Groenlanda şi America de Nord). Curentul Groenlandei de Est coboară spre sud, fiind continuat cu Curentul Irminger. Mica celulă este închisă apoi de către Curentul Norvegiei. De partea cealaltă coboară doi curenţi, primul în lungul Groenlandei (Curentul Groenlandei de Vest), al doilea în lungul coastelor americane (Curentul Labradorului). Ultimul este responsabil de deplasarea spre sud a icebergurilor şi de răcirea climatului pe coastele estice americane.

Oceanul Pacific.

Curentul Ecuatorial de Nord, similar cu cel din Atlantic, este dezvoltat între 10-12 gr. lat. N. În continuarea sa se dezvoltă Curentul Kuroshivo, foarte asemănător cu Gulf Stream-ul, care mătură coastele Japoniei. Deriva nord-pacifică sau Curentul Pacificului de N, este similară cu deriva din Atlantic. Celula este închisă de Curentul Californiei. Sistemele regionale de circulaţie sunt reprezentate de Curentul Oyashivo din care se desprind ramuri spre centrul Pacificului de N şi de Curentul Alaska continuat cu sistemul Aleutinelor.

Marile celule sunt separate de către Contracurentul Ecuatorial, continuat de Curentul Ecuatorial de Sud din largul insulelor Galapagos. Curentul Australiei de Est confluează în marea Derivă a Vânturilor de Vest, din care pleacă spre nord Curentul Peru.

Oceanul Indian.

Prin extinderea uscatului în sectorul nordic al oceanului, circulaţia sa este mult simplificată faţă de cea din Atlantic sau Pacific. Există o singură celulă majoră situată în Oc. Indian de Sud. Curentul Ecuatorial de Sud are o direcţie E --> V şi se divide către N în Curentul Somaliei iar spre S în Curentul Madagascar. Între insula Madagascar şi Africa se formează C. Mozambicului. Din confleunţa celor două va rezulta C. Acelor care se scurge în final în Deriva Vânturilor de Vest. Marea celulă va fi închisă de C. Australiei de Vest.

În Emisfera Nordică situaţia este complicată sezonier de prezenţa musonului. Iarna C. Somaliei este orientat spre sud sub influenţa directă a C. Musonului, vara traseul său fiind spre nord.

Întreaga circulaţie de suprafaţă se dezvoltă deasupra picnoclinei permanente.

Aplicaţie.

Ocean Surface Currents Analyses - Real Time (prescurtat OSCAR) oferă posibilitatea analizei circulaţiei, atât pentru întreg Oc. Planetar cât şi pe areale selectate.


Niciun comentariu:

Search