Vandenynų srovės - Iliustruotasis mokslas

old.iliustruotasismokslas.lt

Vandenynų srovės - Iliustruotasis mokslas

Vandenynų srovėsPlanetosNematomos vandenynų srovės perplukdo milžiniškus kiekius vandensir daro poveikį klimatui bei gyvenimo sąlygoms – ir jūrose, ir sausumoje.Nors jų poveikis klimatui yra didžiulis, apie sroves žinome stebėtinaimažai. Padėtį turėtų pakeisti ambicingas projektas „Argo“.g. motil/corbis/polfoto & mikkel juul jensenjcommopsSrovės niekada nesustojaVandenynų srovės tarsi nematomosjuostos apjuosia Žemę. Sroviųbūna šiltų ir šaltų. Srovės susidaroir egzistuoja dėl pastoviųvėjų ir nevienodo vandens tankiošiaurinėje Atlanto vandenynoPagal „Argo“ planą į visas didesnesvandenynų teritorijasbuvo nuleista tyrimų zondų. Jųduomenys siunčiami į palydovą.dalyje ir prie Antarkties. Ašigaliųplatumose vanduo vėsta, smarkiaipadidėja jo druskingumas,todėl vandens masės leidžiasi įdugną, formuojasi giluminės srovėsir sujungia skirtingas pasauliniovandenyno dalis. Šiaurės pusrutulyjevandenyno srovės tekapagal laikrodžio rodyklę, o į pietusnuo pusiaujo – prieš laikrodžiorodyklę. Taip srovės nuolatmaišo pasaulinio vandenynovandenį.Tarptautinis projektas „Argo“,kuriame dalyvauja 23 šalys, skirtassurinkti ir išanalizuoti duomenisapie vandenynų sroves. Projektaspradėtas 2000 metais: įvisus pasaulio vandenynusnuleisti daugiau kaip 3283 zondai.Kas dešimt dienų zondaspaneria į 2000 metrų gylį, surenkaduomenis ir nusiunčia juos įpalydovą. Išsami informacijaturėtų padėti mokslininkams stebėtisrovių trajektorijas ir numatytiklimato pokyčius.AzijaAustralijaKu ro Š i o s rovėKamčiatkos srovėAliaskos srovėŠiaurės Ramiojo vandenyno srovėVakarų vėjų srovėKalifornijos srovėEkvatorinė priešsrovėPi e t ų p a s a t i n ė s rovėpulsasVakarų Arkties srovėŠiaurės AmerikaPietų Ramiojo vandenyno srovėVa ka r ų vėjų s rovėR y t ų vėjų srovėHumbolto (Peru) srovėRytų Grenlandijos srovėL a b ra d o roGolfo srovės rovėŠiaurės Atlanto srovėAzorų srovėŠ i a urės pasat i n ė s rovėEkvatorinė priešsrovėPietų pasatinė srovėbPietų AmerikaFa l k land o s rovėK a n a r ų s rovėBrazilijos srovėEuropaGvinėjos srovėB e n g u e l o s s rovėPietų Atlanto srovėAfrikaAdatos kyšulio srovėS o m a l io srovėParengė Anders Priemé17


PlanetospulsasApvelingas – maisto šaltinisGausus maistassuburia žuvis irpaukščius prieNaujosios Zelandijoskrantų.f. lanting/ngsPer vienus metus pasaulio vandenynuosedumbliai pagaminabemaž 100 mlrd. tonų organiniųmedžiagų. Kad dumbliai būtų produktyvūs,jiems reikia saulės šviesosir maisto medžiagų. Deja, abiejų šiųdalykų vienoje vietoje būna retai.Saulės šviesa apšviečia viršutinįvandens sluoksnį, o gelmėse šviesasilpsta net ir poliariniuose vandenyse.Kita vertus, geležis, fosforas, azotasir kitos medžiagos daugiausiakaupiasi tamsiame dugne. Pakankamaisaulės šviesos ir maisto medžiagųbūna tik apvelingo zonose, t. y.ten, kur giluminės vandenyno srovėsį paviršių iškelia dumbliams reikalingųmaisto medžiagų. Tokiosevietose dumbliai dauginasi greičiausiai.Pvz., vieną apvelingo zonųsukuria Vakarų vėjų srovė, tekantipalei Naujosios Zelandijos krantus.Sparčiai besidauginančiais dumbliaisminta nesuskaičiuojama daugybėvėžiagyvių ir kitų smulkiųjūros gyvūnų, o šie tampa maistustambesnėms žuvims. Taigi apvelingozonos yra ir žuvingiausios.Vakarų vėjųsrovėVandenyno paviršiumi šokčioja bangos,potvynius keičia atoslūgiai,raibuliuoja sūkuriai, tačiau savogalingiausias jėgas vandenynas slepiagelmėse. Galingos vandenynų srovės yratarsi povandeninės upės, tūkstančius kilometrųplukdančios ne tik milžiniškuskiekius vandens, bet ir šilumą, šaltį,maisto medžiagas ir gyvūnus. Vienos srovėssušildo didžiulius sausumos plotus,lemia žemės derlingumą ir švelnų klimatą.Be šiltųjų srovių poveikio daug didesnęŽemės dalį kaustytų arkties ledas. Kitossrovės sukuria sausą klimatą, odidžiuliai regionai, patenkantys į jų poveikiozonas, yra virtę dykumomis.Suvokti vandenyno srovių galią nėrapaprasta. Pavyzdžiui, per septynias valandasviena didžiausių srovių – Vakarųvėjų srovė – perneša 4000 milijardų tonųvandens. Tiek vandens per metus sunaudojavisa žmonija. Golfo srovė į ŠiaurėsVakarų Europą atplukdo didžiulius kiekiusšilto vandens. Golfo srovės išskiriamasšilumos kiekis šimtą kartų didesnisuž bendrą energijos suvartojimą pasaulyje.O mažiausia vandenyno srovė yra galingesnėnei visos pasaulio upės kartupaėmus.t. dobner/imageselectDvi klimato zonos toje pačioje platumoje. Golfo srovė keliais laipsniais padidina temperatūrą Europoje. Todėl Anglijospietuo se auga palmės, o toje pačioje platumoje kitoje Atlanto pusėje Kanados miškuose – spygliuočiai.Galingos jūrų srovės susidaro bendraiveikiant keliems veiksniams: galingiemsvėjams, vyraujantiems atviruose vandenynuose,ir skirtumui tarp skirtingų vandenųsvorio ir tankio. Paviršines vandenynųsroves dažniausiai suformuojavėjai. Dėl Žemės sukimosi vėjai vandenynųsroves suka milžiniškais ratais. ŠiauriniameŽemės pusrutulyje vandenynųsrovės teka pagal laikrodžio rodyklę, o įpietus nuo pusiaujo – priešinga kryptimi.Giliai vandenyne veikia kiti veiksniai:gilumines jūrų sroves sukuria vandenstemperatūros ir druskingumo skirtumai.Dėl šių skirtumų sunkesnis vanduogrimzta, lengvesnis kyla aukštyn ir vanduomaišosi.Iliustruotasis mokslas 2009/7 (22)Žemynai formuoja srovesVienos vandenynų srovės tėra kelių šimtųkilometrų ilgio, o kitos teka tūkstančiuskilometrų ir apjuosia milžiniškusvandenynų plotus. Paviršinės srovės užimamaždaug dešimt procentų vandenynųpaviršiaus. Jų tėkmės kelius lemiažemynų išsidėstymas, pakrančių linijos,salos ir vandenynų dugno reljefas. Kaikurias sroves sustabdo pakeliui pasitaikęsžemynas, kitos būna priverstos suktiį šoną dėl kelią užstojusių salų. Tik vienaPasaulyje per sekundę sunaudojama125 tūkst. m 3 vandensVakarų vėjų srovė per sekundęperplukdo!150 tūkst. m 3 vandenssrovė išvingiuoja pro žemynus – tai Vakarųvėjų srovė, didžiausia pasaulinio vandenynosrovė, apjuosianti visą Žemėsrutulį. Ši srovė yra svarbiausia Ramiojovandenyno, Atlanto vandenyno ir Indijosvandenyno jungtis.Vakarų vėjų srovė daro didžiulį poveikįgyvenimo sąlygoms Ramiajame vandenyne,nes „uždaro“ aplink Antarktį esančiusvandenynus. 25 milijonus metųsrovė yra tarsi vandens siena, juosiantišaltąjį žemyną ir atskirianti jį nuo kitųvandenynų. Srovė neleidžia prasiskverbtišiltam vandeniui ir užtveria nuo jo Antarktį– apsaugo žemyno ledynus ir neleidžiajiems tirpti. Dėl Antarkties izoliacijosdidžioji dalis Antarkties gyvūnijos nesimaišėsu kitų vandenynų gyvūnų rūšimis– net 95 procentai žuvų rūšių yra unikaliosir gyvena tik šiose vietose.Vandenynų srovės suformavo visiškaikitokias sąlygas priešingame Žemės pusrutulyje,Arktikoje. Dauguma Arktiesžuvų rūšių paplitusios toli į pietus, nesjūros Arktikoje atviros ir susijungia tiesiogiaisu Ramiuoju ir Atlanto vandenynais,pavyzdžiui, per Grenlandijos jūrątarp Grenlandijos ir Svalbardo salų.Nors mokslininkai žino, kad jūrų srovėsdieną ir naktį iš vienų vandenynų į19a. brown/corbis/polfoto


PlanetospulsasVėžliai keliauja kartu su sroveAnkstyvą rudenį Floridos paplūdimiaibūna pilni gyvybės. Slepiami naktiesšešėlių, iš kiaušinių kalasi tūkstančiaijūrinių vėžlių jauniklių, jie kasasi išsmėlio ir iškart leidžiasi į pirmąją savogyvenimo kelionę. Iš pradžių plaukdamiper Sargasų jūrą jaunikliai nuo plėšrūnųslepiasi sargasų sąžalynuose. Po kieklaiko jie pasiekia galingą Šiaurės RytųAtlanto srovę, juosiančią Sargasų jūrą.Vėžlių jaunikliai nėra pasyvūs plaukikai,kuriuos tik neša srovė. Jie laikosi tamtikros krypties ir stengiasi, kad jųnepagriebtų ir nenuneštų šaltos srovės.Vėžlių jaunikliai dar kelerius metuskeliauja ratu su Šiaurės Rytų Atlanto srove,kurios dalis yra ir Golfo srovė. Kol kasniekas tiksliai nežino, kiek laiko vėžliųjaunikliai praleidžia vandenyno srovėje.Išsiritę iš kiaušinių vėžliukai leidžiasikranto link ir keliauja su Šiaurės RytųAtlanto srove.Skaičiavimai rodo, kad jie gali plaukiotinet dvylika metų. Tiksliai nežinomi ir jųmaršrutai.Vėžlių jaunikliai minta vėžiagyviais,sraigėmis, žuvimis ir medūzomis. Kaivėžliai užauga iki tam tikro dydžio, jieišplaukia iš srovės ir persikelia gyventiarčiau kranto vakarinėje Atlanto vandenynodalyje. Suaugusios vėžlių patelėsgrįžta atgal į savo gimtąjį paplūdimį dėtikiaušinių.Šiaurės Rytų Atlantovandenyno srovėd. perrine/seapics.comSrovės gali pakeisti klimatąKaip jau minėta, vandenynų srovės turilemiamą reikšmę pakrančių teritorijų klimatui.Tačiau neaišku, kaip dėl žmoniųveiklos besikeičiantis klimatas veikia vandenynųsroves, sustiprina arba susilpninaklimato reiškinius. Didžiausią poveikį regionoklimatui turi Golfo srovė. Ji prasidedakaip maža srovė Karibų jūroje, pakeliuisusijungia su keliomis kitomissrovėmis ir galiausiai virsta viena galingiausiųŽemės vandenyno srovių, ji kasdienneša Šiaurės Vakarų Europos link 10tūkstančių milijardų tonų vandens. Vanduokartu atplukdo ir Karibų šilumą, todėlvakarinėje Europos dalyje oro temperatūrabūna keliais laipsniais aukštesnėnei kituose tos pačios platumos regionuose.Dėl Golfo srovės poveikio ir nuolatatnešamos šilumos Vakarų Europoje ypačšvelnios žiemos.Nors apie šiltąją Golfo srovę žinomajau beveik 500 metų, mokslininkai ilgainegalėjo paaiškinti, kaip ji sušildo visąVakarų Europą. 2008 metais Japonijos tyrinėtojųgrupės, vadovaujamos Saporouniversiteto mokslininko ShoshiroMinobe’s, gauti rezultatai padėjo praskleistišio reiškinio paslapties šydą.Garuojantis vanduo palaiko Golfo srovęNedideli vandenynų vandens druskingumo skirtumai – taipompa, priverčianti Golfo srovę nuo pusiaujo iki Šiaurės VakarųEuropos kiekvieną sekundę perplukdyti 130–150 milijonų tonųšilto vandens. Golfo srovė stipriai veikia klimatą. ŠiaurinėjeRamiojo vandenyno dalyje tokios pompos nėra. Šį unikalųreiškinį lemia didelis Šiaurės Atlanto vandenyno druskingumas.mikkel juul jensen2008 metaisjaponųmokslininkai išsiaiškino,kad Golfo srovėsšiluma pakyla į atmosferą nepaprastaiaukštai. Tai parodytakompiuteriniame modelyje.jamsteckitus nepavargdamos plukdo milžiniškąvandens masę, tikslių duomenų apietikrą srovių galią nėra, ją apskaičiuotilabai sudėtinga. Juolab kad iki šiol beveiknebuvo sistemingai matuojamas srovėspernešamas vandens kiekis, jo temperatūrair druskingumas.Mokslininkai į vandenį nuleido3283 zondusVandenynų srovės daro milžinišką poveikįŽemės klimatui. Jos paskirsto šilumą,šaltį ir kritulius. Be to, mažina visuotinioatšilimo poveikį, nes iš atmosferos įsisavinaanglies dvideginį. Todėl reikia tiksliųduomenų apie sroves, kad mokslininkaigalėtų apskaičiuoti srovių galią, pastebėtijų natūralius svyravimus ir ilgalaikį pokytį,sukeliamą dėl žmogaus veiklos įtakosklimatui.Prieš keletą metų mokslininkų grupėpadarė išvadą, kad į šiaurinę Atlanto vandenynodalį Golfo srovė atneša 30 procentųmažiau šilumos. Ši svarbi išvada rėmėsipenkiais tyrimais, mokslininkų atliktaisper 40 metų. Tačiau mokslinių duomenųapie vandenynų sroves dar labai trūksta.Norėdama pagerinti padėtį ši grupė mokslininkųpradėjo didelį tarptautinį tyrimųprojektą „Argo“. Projekto tikslas – susistemintigaunamus duomenis apie vandenynųsroves, išplėsti duomenų pobūdį,dažniau imti bandinius ir praplėsti duomenųrinkimo teritorijas.Nuo projekto pradžios 2000 metaisduomenų rinkimo zondai buvo nuleisti įvisas didesnes vandenynų teritorijas, oprieš dvejus metus jau pasiektas planuotaszondų tinklo tankis. Zondai vienasnuo kito išdėstyti 300 kilometrų atstumu.2009 metų sausį į projektą buvo įsitraukusios23 šalys. Šiandien nuolat veikia3283 zondai, jie fiksuoja srovių temperatūrą,druskingumą ir analizuoja vandensjudėjimą viršutiniame 2000 metrų storiovandens sluoksnyje. Daugiausia laikozondai plūduriuoja, tačiau kas dešimtdienų nusileidžia į 2000 metrų gylį, o kildamiiš lėto aukštyn pakeliui renka duomenis.Iškilęs į vandenyno paviršių zondassiunčia duomenis į palydovą. Šitaiptyrinėtojai per metus surenka duomenųiš 100 tūkstančių skirtingo gylio taškų.Zondas veikia ribotą laiką. Jis gali panerti150 kartų, t. y. vandenyne jis būnaketverius ar penkerius metus. Keičiantneveikiančius zondus ir užtikrinant pakankamąduomenų kiekį, kiekvienaismetais reikia į vandenynus paleisti maždaug800 naujų zondų. Informaciją jaupo kelių valandų gauna projekte dalyvaujančiųvalstybių mokslininkai – dirbantysuniversitetuose, valstybiniuose tyrimų irmeteorologijos centruose. „Argo“ projektodalyviai tikisi, kad išsamūs tyrimai padėsnumatyti vandenynų srovių pokyčius,leis patobulinti kompiuterinius nūdienosir ateities klimato modelius.Saulės spinduliaiDruskaGarai1. Prie pusiaujo kaitrūs saulės spinduliaigarina vandenį. Vandenynevandens druskingumas padidėja,todėl vanduo tampa sunkesnis.6. Prie pusiaujo vanduo šyla irpakyla į vandenyno paviršių,prasideda naujas apytakos ratas.Šiluma2. Pastovūs vėjai išjudina paviršinius vandenisir plukdo juos į šiaurę. Pakeliui vanduovėsta ir tampa dar sunkesnis.5. Sunkus giluminis vanduo kartu sugiluminėmis srovėmis teka į pietus irmaišosi su vandenynų vandeniu.3. Toli šiaurėje vanduosušąla į ledą, o druskoslieka neužšalusiamevandenyje. Taigi vandensdruskingumas vėl padidėjair vanduo dar pasunkėja.4. Galiausiaipaviršinis vanduotampa toks sunkus,kad ima grimzti irišstumia į paviršiųgiliau esantį vandenį.20 Iliustruotasis mokslas 2009/7 (22)

More magazines by this user
Similar magazines