Deniz Bilimi: Işık ve Renkler

Deniz Suyunun Fiziksel Özellikleri - Abiyotik Faktörler

• Işık, denizlerin önemli ekolojik faktörlerinden biridir.
• Işık periyodu (gece-gündüz) ve süresi değişkendir. Bulutlar, ışığın okyanus ve denizlere ulaşımını 1/10 oranında düşürür.
• Işık, deniz yüzeyine ulaştığında yayılışı deniz suyunun optik özelliği ve ışığın suya girişi-yayılma özelliği ile ilişkilidir.
• Deniz suyu rengi, güneş spektrumlarının (kırmızı, turuncu, sarı ve mor) deniz suyu tarafından emilmesiyle oluşur.
• Uzun dalga boylu ışınlar (sarı, kırmızı, infraruj) yayılma sırasında emilirken, kısa dalga boylu ışınlar (mavi, yeşil) kolayca yayılabilir.
• Bu nedenle, temiz deniz suyu genellikle mavidir.
• Suda çözünmüş veya asılı parçacıklar, suyun optik özelliğinde büyük değişikliklere neden olur.
• Bulanıklık (turbidite), suda asılı parçacıklardan kaynaklanır ve ışık yayılımını azaltır.
• Planktonik organizmaların yoğunluğu, suyun rengini (yeşil, kahverengi, turuncu, kırmızı) etkiler; yoğunluk artışı "Red tide" olayına yol açabilir.
• Deniz suyu optik özelliği, çözünmüş organik madde miktarı ve asılı madde miktarına bağlıdır.
• Açık sularda primer prodüktivite etkiliyken, sahil sularında çeşitli aktivitelerden kaynaklanan materyaller de etkilidir.
• Sahil suları, açık deniz sularına göre daha bulanık ve ışığı daha az geçirir.
• Deniz yüzeyinin düz, çalkantılı veya dalgalı oluşunun, yansıma miktarı, güneşin gökyüzündeki konumu ve mevsimsel değişimler Albedo'yu etkiler.
• Işık şiddeti ve dalga boyu, su içerisindeki girişime etki eder.
• Denizler, ışık mevcudiyetine göre dikey yönde, öfotik, oligofotik ve afotik bölgeler olarak ayrılır.

Sıcaklık

• Okyanus ve denizlerin sıcaklığı, suların soğumasını ve ısınmasını etkileyen zıt faktörlerin etkisindedir.
• Isınmayı etkileyen faktörler: güneş ışını absorbsiyonu, okyanus kabuğu sıcaklığının iletilmesi, volkanik faaliyetler, med-cezir enerjisi ve rüzgarlardır.
• Soğumayı etkileyen faktörler ise soğuk atmosfer, su yüzeyinde buharlaşmadır.
• Soğuk havalar (Antarktika), denizlerin donmasına neden olur.
• Buzdağlarının yüzeylerinde farklı şekillerde şeritler görülür (kar katmanlarının değişik koşullardaki farklı şekillenmeleri).

Basınç

• Sıvıların içinde oluşan kuvvet, hidrostatik basınç olarak adlandırılır.
• Basınç miktarı, deniz suyunun fiziksel ve kimyasal özelliklerini etkiler.
• Basınç, deniz derinliğine paralel olarak artar (her metrede yaklaşık 1 desibar veya 10 metrede 1 atmosfer).
• Okyanuslardaki hidrostatik basınç 0 ile 11.000 desibar veya 0 ile 1100 atmosfer arasındadır.

Özkütle - Yoğunluk

• Bir cismin birim hacminin kütlesine oranı yoğunluk veya özkütle olarak adlandırılır.
• Deniz suyunun yoğunluğu, sıcaklık, tuzluluk ve basınç tarafından etkilenir.
• Sıcaklık artışına paralel olarak azalırken, tuzluluk ve basınç artışına paralel olarak artar.
• Okyanus ve deniz suları, yoğunlukları yöresel ve derinliğe bağlı olarak değişiklik gösterir.
• Bu artış, düzensiz bir şekilde, önce yavaş yavaş ve belirli derinlikte ani bir artış görülebilir.
• Piknoklin tabakası, Termokline benzer.

Viskozite

• Gerçek sıvılar ve gazlarda iç ve dış sürtünme kuvvetleri oluşur.
• İç sürtünme, sıvının kendi molekülleri arasında oluşur ve viskozite olarak adlandırılır.
• Denizlerdeki moleküler viskositeye ek olarak girdaplı viskozite de bulunur.
• Viskozite katsayısı, sıcaklık ve basınca bağlı olarak azalırken, tuzluluğa bağlı olarak az da olsa artar.

Su Hareketleri

• Denizlerde oluşan su hareketleri (akıntılar, çalkantı ve dalgalar, med-cezir) başlıca üç ana kısımda incelenir.

Akıntılar

• Primer Kuvvetler: Rüzgarlar (yoğunluk değişimi, seviye değişimleri)
• Sekonder Kuvvetler: Dünya'nın dönmesi, bölgesel etkiler (yüzeysel ve dip akıntılar)
• Rüzgar Akıntıları: Rüzgar etkisi ile oluşan yüzey akıntılardır, Koriolis etkisi, sürtünme ve deniz dibi şekli önemli faktörlerdir.
• Termohalin Akıntıları (Dip Akıntıları): Sıcaklık (Temperatür) ve tuzluluk (salinite) değişimleri ile yoğunluk farklılıkları neden olur.
• Med-cezir Akıntıları: Ayın çekim kuvvetleri nedeniyle oluşan akıntılardır.
• Boğaz (Yoğunluk) Akıntıları: İki farklı hidrolojik özellikli deniz arasında gelişen iki farklı akıntı türüdür.
• Dalga Akıntıları: Rüzgar kaynaklı yüzeysel akıntılar ve yoğunluk farkları kaynaklı derin akıntılar. Rüzgarın şiddeti, yönü ve süreyle bağlantılı olarak değişir.

Çalkantı ve Dalgalar

• Dalgalar ve çalkantılar, özellikle sığ sularda belirgindir ve rüzgar, yoğunluk ve katastrofik etkilerden oluşur
• Dalga yüksekliği, tepe ile çukur arasındaki uzaklıktır.
• Dalga boyu, iki tepe arasındaki uzaklıktır.
• Dalga periyodu, iki tepe arasında geçen sürenin ölçüsü.
• Türler*:
• Rüzgar Orijinli Dalgalar: Rüzgar etkisiyle oluşan dalgalar.
• İç Dalgalar: Farklı yoğunluktaki su tabakalari arasında oluşur.
• Duran Dalgalar: (sabit)
• Katastrofik Dalgalar: Tsunami, fırtına, heyelan kaynaklı dalgalar.

Med-cezir Hareketleri

• Ayın çekim kuvveti ile oluşan düzenli su hareketleridir.
• Med (yükselme), cezir (alçalma) olarak iki aşamalıdır.
• Med miktarı, ayın evrelerine bağlıdır.
• Med-cezirin periyodu 24 saat 50 dakikadır.
• Yerel veya bölgesel farklılıklar med-cezir periyodunda gözlenir (yarım günlük, tam günlük, tam günlük karmaşık).

Yaşam Sahası Olarak Denizler

• Canlıların %71'i denizlerde yaşar, yaşam sahası 0-20 m arası derinliklerdir
• Derin sularda yaşam sahası daralmıştır.
• Yaşam, çeşitli alanlarda bulunur.
• Biyolojik türler: bitkisel ve hayvansal organizma grupları
• Biyota: denizlerdeki bitkisel ve hayvansal tüm organizma gruplarını barındırır.
• Organizmalar: Autotrof (güneş enerjisini kullanarak besin sentezler) ve Heterotrof (diğer organizmalar ile beslenir).

Fauna ve Flora

• Güncel bilgiler, denizlerdeki yaşamın sahil bölgelerinden okyanusların derinliklerine kadar uzandığını gösterir.
• Biyosfer: 12 km derinlikten oluşur, deniz hayatı bu alanda varlığını sürdürür.
• Flora: Deniz bitkileri, güneş enerjisini kullanarak inorganik maddelerden organik madde üretir. Buna Autotroflar denir.
• Fauna: Deniz hayvanları, ortamdaki organik maddelerden yararlanarak beslenir. Heterotroflar denir.
• Türler: Kendileri arasında üreme yoluyla neslini devam ettirebilen, benzer doğası (genetik) olan organizma grupları.
• Alttürler: Coğrafi olarak ayrılmış, genetik olarak biraz farklı tür gruplarıdır.

Bu quiz, denizlerdeki ışık ve renklerin etkileşimi üzerine yoğunlaşmaktadır. Fitoplankton yoğunluğunun su rengi üzerindeki etkileri, Albedo durumu ve dalga boylu ışınların özellikleri gibi konular ele alınmaktadır. Su altındaki olayların nasıl geliştiğini keşfedin.