Általános földi vízkörzés. Dr. Lakotár Katalin

Átírás

1 Általános földi vízkörzés Dr. Lakotár Katalin

2 Óceánok: fontos szerepűek a földi éghajlat irányításában hőszállítás az Egyenlítőtől a sarkok felé hőszállítás nélkül bolygónk legnagyobb része túl hideg lenne az emberi élet számára Föld 71 %-a vízzel borított 97 %-a az óceánokban Oxigén atom gyenge negatív töltésű, hidrogén atom gyenge pozitív vízmolekulák elektromos szerkezetük miatt képesek hidrogénkötés kialakítására másik vízmolekulával

3 Sűrűség: megmutatja, hogy mennyire tömör egy anyag hőmérséklet nő sűrűség általában csökken; tiszta víz kivétel: 4 C körül a legsűrűbb -sót adva a vízhez növekszik a sűrűsége meggátolja a hidrogén kötések kialakulását azt jelenti a tengervíznél, hogy a sűrűség maximuma nem 4 C,hanem amikor jéggé alakul, azaz fagyáskor tengervíz 0 C alatt fagy meg Víznek nagy a fajlagos hőkapacitása sok energia szükséges, hogy a hőmérsékletét növelje (az energia ahhoz kell, hogy felbontsa a hidrogénkötéseket) Föld felszínének 71 %-a víz Napból érkező energia kis változást okoz a bolygó hőmérsékletében gátolja, hogy túl meleg vagy túl hideg legyen hőt az óceánok nyáron tárolják, télen visszasugározzák a légkörbe óceán mérsékli az éghajlatot, az évszakok közötti különbségeket

4 Víznek párolgási hője is magas sok napenergia kell, hogy a folyadékból vízgőz legyen -vízgőz a melegebb területek felől a hidegebb felé mozog visszaalakul folyadékká, csapadékot okozhat felszabadítja a hőt, ami felmelegíti a levegőt hatalmas mennyiségű energia magába foglalja a földi viharok és szelek erejét Óceáni cirkuláció legtöbb energia az Egyenlítőnél lép be a Föld-légkör rendszerbe nagy hőmérséklet különbség az Egyenlítő és a sarkok között a levegő, az óceán moz-gásait ez a hőmérséklet-különbség irányítja Egyenlítőtől a sarkok felé hőszállítás -bolygó hőtranszportjának kb. felét az óceánok végzik rendkívül fontosak a földi éghajlatot irányító rendszerben -ha a globális felmelegedés megváltoztatja az óceáni cirkulációt változások az éghajlatban -óceáni cirkuláció oxigént is szállít a légkörből az óceánokba lehetővé téve az életet a tengerben.

5 Tengervíz folyamatosan mozog: felszínről a mélyebb rétegek felé lesüllyed, majd más helyeken felemelkedik - hatalmas távolságok, az óceánok lévén lassú rendszer egy körforgás kb év, amíg a víz körbejárja a Földet Víz mozgását két erő okozza - kapcsolódnak egymáshoz: -sűrűség által előidézett cirkuláció különböző helyek tengervíz sűrűségének különbségei vezérelik -tengervíz sűrűsége függ hőmérséklettől és sótartalomtól keletkezett mozgás a termohalin cirkuláció (thermo = hőmérséklet; haline = só) -szél által irányított cirkuláció okoz, pl. Golf-áramlás hatalmas felszíni áramlatokat

6 Óceáni cirkuláció - világos sáv: felszíni vizek általános mozgása - sötéttel sáv: vizek mozgását a mélyben 1. A Golf-áramlás: trópusokról Észak-Európa felé szállít hőt 2. az Észak-atlanti mélytengeri leáramlás helye: az erős hűlés eredménye. 3. Antarktiszi mélytengeri áramlás: ok Antarktisz körüli jég 2 1 3

7 szállítószalag - mi hajtja? -a világóceán egyes medencéi között milyen irányú nettó vízcsere történik -az észak-atlanti vízsüllyedés az a sótöbblet, amit az Atlanti-óc. É-i medencéjéből elpárolgó víz hagy maga után -a 3 óceáni medence trópusi övének hőtöbbletéből jelentős rész Atlanti-óc. északi részébe jut Az Atlanti-óceán mélységi áramlatainak sematikus metszete

8 Termohalin cirkuláció - Északi félteke -óceáni cirkuláció felszíni tengervizet szállít a poláris területek felé lehűl hő szabadul fel melegíti a levegőt víz hideggé válik sűrű lesz lesüllyed az óceán aljára új mélytengeri víz kialakulása a már létezőt az Egyenlítő felé tolja - mélytengeri víz kialakulásának főbb területei:labradorten-ger, a Grönlandi-tenger - az Észak-atlanti mélytengeri víz dél felé áramlik az óceáni fenéken, utat enged több meleg felszíni víznek,hogy az a helyébe áramoljon. - Antarktisz körüli mélytengeri vízáramlás a tengerjég képződésére vezethető vissza: jég nagyon kevés sót tartalmaz a környező víz egyre sósabb, sűrűbb a nagyon sűrű víz lesüllyed az antarktiszi kontinens szélén antarktiszi mélytengeri vízáramlás több óceán fenekén áthalad

9 -mélytengeri cirkuláció az óceáni fenék mentén elérkezik a óceáni hátságokhoz hegyvidéki területek: erős keveredés mélytengeri vizet a felszíni emelkedésre kényszeríti -déli óceánokban a szél is erős keveredést okoz mélytengeri víz felszínre emelkedik víz már a felszínen szél által hajtott felszíni áramlásokkal visszatér a pólusokra záródik a kör

10

11 világos színek: az óceán fenéki hátságok - ezen területek felett a víz összekeveredése révén a mélytengeri víz a felszínre emelkedik.

12 Szél által hajtott cirkuláció Golf áramlás -nagyon meleg trópusi vizet szállít a Karibi-tengertől és a Mexikói-öbölből az Észak-Atlanti-óceánon keresztül ÉszakEurópába víz által szállított hőenergia felmelegíti a felette lévő levegőt hőtranszport eredménye: pozitív hőmérsékleti anomália Észak-Európában A Golf-áramlás felszínhőmérséklete

13 -pl. Iqaluit (64 N, 068 W; Kanada északnyugati területe) évi középhőm.: -9,1 C - Trondheim (63 N, 10 E) +4,8 C - É-Eu átlaghőm. 9 C-kal magasabb a hasonló szélességek átlagos évi középhőm.-hez képest -Golf-áramlás: délnyugati áramlás - hasonló a csendes-óceáni Kuro Shio (Fekete-áramlás), az indiai-óceáni Agulhas-áramlás az óceáni medence alakja, az általános szélirány, a földforgás kölcsönhatásaként jönnek létre -mindegyiknek nagy sebesség (a Golf áramlás átlagos sebessége 1 m s-1, ami 3,6 km h-1), nagyon fontos hatás régió éghajlatára -keleti áramlások: hideg felszíni vizet szállítanak a pólusoktól az Egyenlítő felé - gyengébbek, mint a nyugati áramlások

14 Humboldt-áramlás: köd és sivatag (Atacama)

15

16 Felhőzet Hőmérséklet csapadék Szél párolgás Légkör Óceán Sótartalom Hőmérséklet Áramlat Óceán - légkör kapcsolat

17 földtörténeti múlt: tengeráramlások többször megváltoztatták irányukat kiváltó oka leggyakrabban az éghajlati rendszer átalakulása volt - globális felmelegedés várható következményei: az Északatlanti áramlás gyengül, vagy le is állhat oka: a sarki jég olvadása Atlanti-óceánba nagy mennyiségű édesvíz "felhígítja" a tengervizet lecsökken a sótartalom sűrűsége is csökken lassabb lesz a lesüllyedése is: lesüllyedő víztömegek keltik a hatást, ami az áramlat egyik fő mozgatója -fokozatosan gyengül a nagy tengeri szállítószalagnak az intenzitása:éghajlati és környezeti következményei pl. Európa nyugati partvidékének éghajlata jóval hidegebbé válhat -hasonló változás már többször bekövetkezett: 55 millió évvel ezelőtt óceánok hőmérséklete 7-8 C magasabb volt a mainál: Atlanti-óceán É-i medencéjének mélyén a szállított víztömeg délről észak felé mozgott - számítások szerint a fordulat pár ezer év, visszafordulás közel év

18 El Niño -óceáni-légköri éghajlati jelenség a Csendes-óceán trópusi területein, a tengerfelszín hõmérsékletének periodikus változásának meleg fázisa - Karácsony tájékán veszi kezdetét és hosszú hónapokig (9-12) tart - El Niño alatt a meleg óceáni áramlás nagy befolyással van a Föld idõjárására fokozottabb esõzések, áradások, tomboló viharok, szárazságok és néha pusztító tüzek is. Mi irányítja az El Niño-t? -nincs El Niño: tengerfelszín hõmérséklete a Csendes-óceán nyugati részében 6-8 C-kal magasabb, mint a keletin -hõmérsékleti különbséget elsõsorban a keleties passzátok okozzák végigfújnak a Csendes-óceán trópusi területein a meleg felszíni vizeket szállítva keletrõl nyugat felé (a felszíni víz fokozatosan melegszik ahogyan mozog nyugat felé, mert hosszabb ideig van kitéve a Nap melegítõ hatásának).

19 Tengerfelszín hõmérséklet anomália - El Niño közben fellépõ tengerfelszín hõmérsékleti anomáliák - perui partoknál a víz sokkal melegebb a normálisnál

20 Tengerfelszín hõmérséklete 2003 novemberében - Dél-Amerika nyugati partjainál a Humboldt áramlás miatt elég hideg a víz - nem volt El Niño idõszak

21

22

23 Szél fújja a vizet nyugat felé tengerszint magassága kb.fél m-rel magasabb Indonéziánál, mint Ecuadornál magasságkülönbség miatt keleten mélyebb szintekrõl hideg víz áramlik fel csökken az egyenlõtlenség a hidegebb, tápanyagban gazdag víz fontos a halászatban A Csendes-óceán normális viszonyok között.

24 El Niño-s évek gyenge szelek meleg víz elfoglalja a Csendes-óceán teljes trópusi területét korlátozza a hideg víz feláramlását meleg víz miatt csökken a tengeri hal-és növényvilág -lényegesebb hatás: légkör instabillá válik nagy változások Föld jelentõs részének idõjárásában és csapadékában -El Niño idõszakok 2-7 évente fordulnak elõ A Csendes-óceán El Niño idõszakban

25 La Nina: Csendes-óceán trópusi területeinek középsõ és K-i részén normálisnál hidegebb tengerfelsz. -keleties passzátok megerõsödnek, D-Amerika Ny-i partjainál a hideg víz feláramlása intenzívebbé válik -tengerfelszín hõmérséklete 4 C kal átlagos alá esik -nagyon stabillá teszi a légkört, közel ellentétes éghajlati hatásai vannak, mint az El Niño-nak - a jelenség kb. fele olyan gyakran fordul elõ, mint az El Niño -halászatra gyakorolt hatása inkább pozitív A Csendes-óceán La Niña idõszakban

26 Felsõ ábra az El Niño decemberfebruári, az alsó pedig a június augusztusi idõszakban észlelt hatásait mutatja.

27 Felsõ ábra a La Niña decemberfebruári, az alsó pedig a június augusztusi idõszakban észlelt hatásait mutatja.

28 1950 és % El Niño -23 % La Niña -46 %semleges állapot -El Niño és La Niña minden 3-5 évben elõfordul -történeti feljegyzésekre alapozva az események közötti idõszak hossza 2 és 7 év között változik -El Niño-t általában, de nem minden esetben követi La Niña helyzet -La Niña legtöbbször körülbelül 9-12 hónapig, de elõfordul, hogy két évig is tart -jelenleg még nem találtak Európára gyakorolt, a fentiekhez hasonló hatást -nem azt jelenti, hogy az El Niño és a La Niña nem befolyásolja Európa idõjárását, de ezen folyamatok között a kapcsolat nem annyira erõs