Dynamika Mórz i Oceanów PDF

Dynamika mórz i oceanów Na tej lekcji dowiesz się: czym są pływy na czym polegają upwelling i downwelling czym są prądy morskie oraz jaki wywierają wpływ na życie i gospodarkę człowieka na czym polega mechanizm ENSO i jaki jest jego wpływ na środowisko geograficzne na czym polega falowanie. Wody oc...

Dynamika mórz i oceanów Na tej lekcji dowiesz się: czym są pływy na czym polegają upwelling i downwelling czym są prądy morskie oraz jaki wywierają wpływ na życie i gospodarkę człowieka na czym polega mechanizm ENSO i jaki jest jego wpływ na środowisko geograficzne na czym polega falowanie. Wody oceanu światowego znajdują się w ciągłym ruchu. Przemieszczają się one zarówno pionowo, jak i poziomo. Do pionowych ruchów wody zaliczamy na przykład pływy i upwelling, a do ruchów poziomych - prądy morskie oraz falowanie. Pionowe ruchy wody morskiej Wśród pionowych ruchów wody morskiej wymienia się najczęściej pływy i upwelling. Pływy, które zostały już omówione w lekcji o ruchu obrotowym Ziemi, to cykliczne wznoszenie się i opadanie poziomu morza wywołane siłą odśrodkową wynikającą z obrotu naszej planety. Z kolei upwelling polega na powolnym wynoszeniu na powierzchnię morza zimnych wód głębinowych bogatych w substancje odżywcze. Najintensywniejsze wynoszenie tych wód zachodzi u zachodnich wybrzeży kontynentów w strefach występowania pasatów. Wiatry te powodują, że ciepłe wody powierzchniowe odpływają od wybrzeży w kierunku otwartego oceanu i są zastępowane przez wody głębinowe. Mechanizm tego ruchu wody, nazywanego upwellingiem przybrzeżnym, przedstawiono poniżej. Nieco inny charakter ma upwelling równikowy. Wywołują go Prąd Północnorównikowy i Prąd Południoworównikowy, które rozsuwają powierzchniową warstwę wody i umożliwiają napływanie wody z głębin. Kolejnym rodzajem pionowych ruchów wody morskiej jest downwelling. Występuje on wtedy, gdy prądy morskie przenoszą ciepłe wody powierzchniowe z niższych szerokości geograficznych do wyższych. Wraz ze wzrostem szerokości geograficznej wody stopniowo się ochładzają i zwiększają swą gęstość, a następnie (w strefach powyżej 50°N i 50°S) pogrążają się na głębokość nawet kilku tysięcy metrów. powstawanie upwellingu przybrzeżnego Prądy morskie Prądy morskie to poziome ruchy wód morskich wywoływane: występowaniem stałych wiatrów w dolnych partiach troposfery, różnicami gęstości wód oceanicznych, zróżnicowaniem poziomu wód oceanicznych. Warstwa wody, w której występują prądy morskie, zazwyczaj sięga głębokości ok. 200 m. Kierunki prądów morskich nie zawsze pokrywają się z kierunkami wiatrów. Jest to spowodowane działaniem siły Coriolisa, rozmieszczeniem lądów oraz rzeźbą dna oceanu. Prądy morskie tworzą po obu stronach równika zamknięte kręgi cyrkulacyjne. Krążenie wód w tych kręgach nawiązuje do układu stałych wiatrów wiejących przy powierzchni Ziemi. Taka cyrkulacja obejmuje wody Oceanu Atlantyckiego i Oceanu Spokojnego. Z kolei w północnej części Oceanu Indyjskiego kierunek prądów morskich zmienia się wraz ze zmianą kierunku wiatrów monsunowych. Jednym z kryteriów podziału prądów morskich jest ich temperatura. Na tej podstawie wyróżnia się prądy ciepłe i prądy zimne. Rodzaje prądów morskich Prądy ciepłe Niosą wody cieplejsze od wód, które je otaczają. Płyną najczęściej od równika ku biegunom. Przykłady: Prąd Zatokowy, Prąd Brazylijski, Prąd Mozambicki, Kuro Siwo. Prądy zimne Niosą wody zimniejsze od wód, które je otaczają Płyną od wyższych szerokości geograficznych ku niższym. Przykłady: Prąd Kanaryjski, Prąd Peruwiański. Wpływ prądów morskich na życie i gospodarkę człowieka Prądy morskie są jednym z ważniejszych czynników kształtujących pogodę i klimat. Z tego powodu mają duże znaczenie w życiu i gospodarce człowieka. Ciepłe prądy morskie przyczyniają się do wzrostu temperatury powietrza oraz sumy opadów atmosferycznych na wybrzeżach, które opływają. Takie warunki sprzyjają zwykle rozwojowi roślinności, a tym samym - prowadzeniu działalności rolniczej. Z kolei prądy zimne decydują o spadku temperatury powietrza i zmniejszeniu opadów na wielu obszarach, co znacznie utrudnia lub wręcz uniemożliwia gospodarowanie. Na przykład Prąd Benguelski przyczynił się do powstania pustyni Namib, a Prąd Peruwiański - pustyni Atakama Prądy morskie wywierają ogromny wpływ na rybołówstwo. Najbardziej wydajne łowiska świata znajdują się bowiem tam, gdzie wody prądów zimnych mieszają się z wodami prądów ciepłych. Przykładem takiego łowiska jest północna część Atlantyku - ciepłe wody Prądu Zatokowego zderzają się w niej z zimnymi wodami Prądu Labradorskiego i Prądu Wschodnio-Grenlandzkiego. Rozkład prądów morskich ma również duże znaczenie dla żeglugi. Z jednej strony ciepłe prądy morskie (np. Prąd Północnoatlantycki) położone w wysokich szerokościach geograficznych sprawiają, że niektóre porty morskie poło nych nie zamarzają. Takim portem jest na przykład Murmańsk - rosyjskie miasto letape za kołem podbiegunowym północnym. Jednak z drugiej strony zimne prądy morskie (np. Prąd Labradorski) mogą zagrażać transportowi morskiemu. Zdarza się bowiem, że niosą one góry lodowe w kierunku niższych szerokości geograficznych. Oscylacja Południowa El Niño W strefie okołorównikowej, między zachodnią a wschodnią częścią Oceanu Spokojnego, cyklicznie zachodzi specyficzna cyrkulacja o aniczno-atmosferyczna nazywana Oscylacją Południową El Niño (ang. El Niño Southern Oscillation, w skrócie ENSO). Jest to cykl zjawisk znanych pod nazwami La Niña [wym. la ninia] i El Niño [wym. el ninio]. ENSO wywołuje anomalie pogodowe na całym świecie. Jego mechanizm przedstawiono na sąsiedniej stronie. Mechanizm ENSO Zimna faza ENSO – La Niña (mrozy) W zimnej fazie u wschodnich wybrzeży Australii oraz Indonezji tworzy się ośrodek niskiego ciśnienia, a u zachodnich wybrzeży Ameryki Południowej – ośrodek wysokiego ciśnienia. Powstała różnica ciśnień sprawia, że masy powietrza znad wschodnich wybrzeży Pacyfiku przemieszczają się ku jego zachodnim wybrzeżom. Wraz z południowo-wschodnim pasatem powierzchniowe warstwy wody odpływają od wybrzeży Ameryki Południowej w kierunku Azji. W ich miejsce na powierzchnię oceanu są wynoszone zimne wody głębinowe (upwelling). Zimna faza ENSO jest nazywana La Niña (z hiszp. ‘dziewczynka’). Ciepła faza ENSO – El Niño (łagodne zimy, susze) Co pewien czas (2–7 lat) następuje pełne odwrócenie cyrkulacji wód oceanicznych. Następuje wówczas ciepła faza ENSO. Nosi ona nazwę El Niño (z hiszp. ‘dzieciątko’), gdyż pojawia się w okolicy świąt Bożego Narodzenia. W zachodniej części Oceanu Spokojnego tworzy się wyż baryczny, natomiast w części wschodniej – niż. Prowadzi to do zmiany typowej cyrkulacji pasatowej i osłabienia lub zaniku upwellingu. Wpływ ENSO na środowisko i gospodarkę człowieka Oscylacja Południowa El Niño wywiera bez­pośredni wpływ na krążenie wód na Pacyfiku, a także na pogodę w Oceanii oraz w zachodniej części Ameryki Południowej. Naukowcy udo­wodnili jednak, że ENSO wpływa pośrednio na klimat całej kuli ziemskiej. Szczególnie zauważalne są anomalie pogo­dowe będące następstwem ciepłej fazy ENSO. Zalicza się do nich między innymi: ulewne deszcze w Ameryce Południowej, susze występujące jednocześnie, na przykład w Australii, Indonezji i na Filipinach oraz bę­dące ich skutkiem pożary lasów, silniejsze niż zazwyczaj zimowe burze i wia­try w Kalifornii, susze w Indiach w okresie, w którym powinny trwać deszcze monsunowe, huragany we wschodniej części Pacyfiku Ponieważ ENSO (zwłaszcza jego ciepła faza) oddziałuje na środowisko przyrodnicze, wpływa także na życie i gospodarkę człowieka. Przyczynia się między innymi do drastycznego zmniejszenia połowów ryb na wschodnim Pacyfiku oraz do obniżenia plonów w południowo- -wschodniej części Azji, a także w Australii, Ameryce Północnej oraz Afryce. Falowanie Falowanie to poziomy ruch wody morskiej wywoływany głównie przez wiatr. Odbywa się on po torach kołowych - dopiero przy brzegu woda przemieszcza się ruchem postępowym. Tworzą się wówczas fale przyboju, które wdzierają się na plażę. Kierunek rozchodzenia się fal pokrywa się z kierunkiem wiania wiatru, z kolei intensywność falowania zależy od jego prędkości. Wraz ze wzrostem prędkości wiatru fale stają się coraz dłuższe i wyższe. Stan powierzchni morza opisuje trzynasto stopniowa skala Beauforta. w której przy najwyższym stanie wód fale mogą osiągnąć wysokość nawet kilkunastu metrów, a ich długość może przekroczyć kilkaset metrów. Na Morzu Bałtyckim wysokość fal sztormowych dochodzi do 5-6 m. Po ustaniu wiatru fale nie znikają od razu, lecz utrzymują się jeszcze przez pewien czas. Są to fale swobodne, zwane też falami martwymi Falą swobodną jest również tsunami. Ten szczególny rodzaj fal jest najczęściej wywoływany przez podwodne trzęsienia ziemi lub wybuchy podwodnych wulkanów. Może być on jednak również efektem podmorskich osuwisk albo obrywów fragmentów gór lodowych. Na otwartym oceanie tsunami ma zwykle małą wysokość (1-2 m), znaczną długość (100-200 km) i odznacza się ogromną prędkością sięgającą kilkuset kilometrów na godzinę W momencie dotarcia do brzegu wysokość tsunami, na skutek wyhamowania jej czoła, gwałtownie wzrasta (nawet do kilkudziesięciu metrów). Nadejście tsunami jest poprzedzone zwykle szybkim, trwającym kilkanaście minut obniżeniem lustra wody o 2-4 m. Tsunami są groźne głównie ze względu na sile z jaką uderzają w wybrzeże. Mogą wdzierać się głęboko w ląd, niszczyć przedmioty i budynki oraz powodować śmierć ludzi. Jednym z najtragiczniejszych w skutkach było tsunami, które powstało w grudniu 2004 r. na Oceanie Indyjskim. Przyczyniło się ono do śmierci i zaginięcia ponad 290 tys. osób.