Vlastnosti mořských proudů a klimatu

Jako mohutný říční proud se valí Golfský proud Atlantským oceánem. Podivná řeka bez břehů "pramení" v Mexickém zálivu, odkud unáší jeho prohřáté vody k severu. Právě Atlantiku a teplému Golfskému proudu totiž vděčíme za naše poměrně mírné podnebí s dostatkem vláhy a nepříliš velkými teplotními rozdíly mezi létem a zimou. Dál na východě, kam už jeho vliv nesahá, bývá počasí mnohem extrémnější - v létě tam panují horka a sucha, v zimě často kruté mrazy bez sněhu.

Neklidná voda

Pohyb je jednou ze základních vlastností hmoty - pohybuje se celý vesmír, naše sluneční soustava i samotná planeta. Pohybují se - třebaže to tak nevypadá - jednotlivé kontinenty, v neustálém pohybu jsou i masy vod v mořích a oceánech. Mořská voda v nich neustále cirkuluje, mohutné proudy stoupají k hladině, aby se o tisíce kilometrů dál zase zanořily do hlubin. Motorem toho neustálého pohybu je nejen samotné otáčení Země a zemská gravitace, ale také sluneční záření, převládající směr větrů a rozdíly v teplotě a hustotě vody dané obsahem v ní rozpuštěných solí.

Proudy jako klimatizace

Jednotlivé mořské proudy mají spolu s převládajícími větry zcela zásadní význam pro klima na planetě. Povrchové proudy se v oblasti rovníku ohřívají a nashromážděné teplo nesou do chladnějších oblastí. Tam ho pak předávají do ovzduší nad hladinou a vítr ho zanáší nad pevninu. Spolu s teplými větry se k pobřeží dostávají i vodní páry, které se z ohřáté mořské vody odpařují, a přinášejí nad pevninu deště. Právě takto ovlivňuje teplý Golfský proud podnebí v Evropě a tím i u nás. V oblastech, kde se naopak z hlubin vynořují k povrchu studené proudy, je pobřeží ochlazováno a chladný vítr od moře přináší minimum srážek. Takto např. ochlazuje vzestupný Humboltův proud jihozápadní pobřeží Jižní Ameriky.

Nahoru a dolů

Mořské proudy se nepohybují jen ve vodorovné rovině, ale i vertikálně - tj. zanořují se do hlubin nebo naopak stoupají vzhůru. Hlavní příčinou tohoto pohybu je proměnlivá teplota vody a obsah solí v ní, tedy její hustota. Teplejší voda je lehčí, má nižší hustotu a stoupá vzhůru nad vrstvy chladné vody, po nichž klouže podobně jako led po hladině. Slanější voda je naopak těžší než voda s nižším obsahem solí, a proto klesá dolů, kde se dál ochlazuje. Voda na povrchu, zejména v rovníkových oblastech, kde je povrchových teplých proudů nejvíc, se však ohřívá a odpařuje. Výparem se ochlazuje (výpar znamená výdej energie, tedy ochlazování) a stoupá v ní obsah solí, takže je stále těžší. Jak se z teplých oblastí blíží k severu či jihu, ochlazuje se ještě víc, až nakonec začne svou vahou klesat ke dnu - povrchový proud se zanořuje do hlubin.

Podmořský kolotoč

Mořské proudy se nacházejí v různých hloubkách oceánu - ty nejspodnější, tzv. hlubinné, obíhají v jakési smyčce celou Zemi. Na rozdíl od těch povrchových jsou velice stálé: Jejich hustota a teplota se mění jen pomalu a také se velmi pomalu pohybují. Jejich směr ovlivňuje kromě jiného i členění mořského dna. A protože podmořské oceánské hřbety probíhají většinou severojižním směrem, míří hlubinné proudy na sever a na jih. Jejich začátek (dá-li se mluvit o začátku uzavřeného okruhu) můžeme hledat v severním Atlantiku - právě tady se prudce ochlazují teplé proudy z jihu a klesají ke dnu. Po dně Atlantského oceánu zamíří zpátky k jihu - až k Antarktidě. Systém podmořských hřbetů udržuje kolem Antarktidy studený proud, který kolem ní krouží jako obrovský vír. Právě do tohoto "víru" se připojí hlubinný proud ze dna Atlantiku. A protože voda nemůže jen přitékat, musí také odtékat, oddělují se z antarktického proudu dvě hlavní větve - jedna do Tichého oceánu, druhá do Atlantiku. Tady se mísí s teplejšími vodami, dostávají se blíže k povrchu a dál se ohřívají, aby nakonec po obkroužení celé Země zamířily zpět Atlantickým oceánem k severu. Vzniká tak uzavřený koloběh, který vědci pojmenovali termohalinní cirkulace (nebo také výměník) - podle slov thermo, což je teplo, a halinní, což znamená solný.

Čtěte také: Chemie a globální oteplování

Pasáty

V pohybu není jen voda, ale také ovzduší nad oceány. Převládající směr větru přitom s oceánskými proudy úzce souvisí, neboť urychluje pohyb povrchových vrstev vody. Hlavní roli v pohybu vodních mas přitom hrají tzv. pasáty, které vanou na jižní polokouli severozápadním směrem k rovníku a na severní polokouli jihozápadním směrem k rovníku a pohánějí severní i jižní rovníkový proud. Pasáty vznikají působením dvou sil. V tropickém pásu se vzduch silně ohřívá, stoupá vzhůru a ve výšce vane směrem k obratníkům. Tam se postupně ochlazuje, klesá dolů a vrací se zpět k rovníku. Protože však Země pod těmito kolmo k rovníku orientovanými vzdušnými proudy ubíhá od západu k východu, jsou tyto větry na obou jeho stranách zdánlivě odkloněny k západu.

Za co může vítr

Čas od času dojde k jevu, jehož příčiny nejsou ještě zcela přesně známy, ale protože jeho četnost stoupá, pravděpodobně se na něm podílí i globální oteplování. Změny tlaku nad Tichým oceánem způsobí, že pasáty změní směr, zeslábnou nebo dokonce ustanou. Tím se zpomalí nebo zastaví jižní rovníkový proud a teplá povrchová voda ze západního Tichomoří se rozšíří až k břehům Jižní Ameriky. Ta je za normálních okolností omývána chladným Humboltovým proudem, který zde vystupuje k povrchu. Ale v okamžiku, kdy ho překryje vrstva teplé vody, úplně se změní klimatické podmínky v celém Tichomoří. Silný výpar z teplých povrchových vrstev oceánu vytváří oblačnost, která je zanášena nad západní pobřeží Jižní Ameriky a způsobuje lijáky a záplavy. V moři chybí živiny, které za normálních okolností vynáší z hloubky Humboltův proud, takže od pobřeží Jižní Ameriky odpluje většina ryb. Jako první proto zpozorovali tuto anomálii jihoameričtí rybáři, kteří ji - protože nejčastěji přicházela v období Vánoc - pojmenovali El Niňo, Ježíšek (nebo také děťátko).

La Niňa

Zatímco při El Niňu na západní polokouli vydatně lije, ve východních oblastech světa naopak vládnou nezvyklá sucha často spojená s požáry. Někdy, ale ne vždy, následuje po El Niňu opačný extrém - vítr pohánějící jižní rovníkový proud zesílí a zažene oblast vysokých teplot a výparu mnohem dál na západ, zatímco zpětné vzdušné proudy vracející se horními vrstvami atmosféry přinášejí nad Ameriku nezvykle studené suché počasí. Lijáky a záplavy naopak postihují východní Austrálii, Indonésii či Indii.

Oceánské klima

Oceány určují klima, jak se přemisťují v oceánech vodní proudy? Které proudy přinášejí teplo a které chladno? Jaké klima převládá nad oceány a co jsou to oceánské klimatické pásy? Co způsobuje vlnění oceánské vodní plochy a jak vlny dělíme? Odpovědi na tyto a další články najdete na této stránce, která se věnuje oceánologii a klimatu oceánů. Nad oceány je specifické klima a počasí, obecně řečeno oceánské klima. Tyto mají na místní počasí a klima velký vliv. Jedná se o velké vodní plochy, které značně ovlivňují vlhkost vzduchu a přinášejí specifické proudění. Oceány pokrývají 71% zemského povrchu, jedná se o jedinou planetu s tak velkými objemy povrchových vod. Ne nadarmo se jí tedy říká jak známo „modrá planeta“. Oceány výrazně ovlivňují počasí na Zemi a klima. Pod pojmem oceánské klima si můžeme představit přesuny velkých mas vody o různých teplotách - oceánské proudy. Odklon či narušení některého důležitého proudu by znamenalo extrémní dopady na klima nejen v jedné oblasti, kterou například daný proud prochází, ale na klima celé planety. Oceánské klima má silný vliv na klima kontinentální.

Oceány jsou velkými zásobárnami vody, v nich končí veškerá voda svedená vodními toky, podzemím a nebo voda srážková padající přímo do nich. Odtud dochází dle daných podmínek k vypařování vody, zajisté při teplejší vodě se vypařuje více vody a vzniká více oblaků. Proto při teplotách vody v oceánech na 26°C a vyšších vznikají mohutné oblačné systémy, které mohou způsobit i značné škody a jedná se o hurikány a tropické bouře. Zde začíná tzv. koloběh vody na Zemi, viz dále. Oceány hodně intenzivně ovlivňují počasí nejen v blízkosti nich, ale i nad dosti vzdálenými pevninami, kam dopraví pomocí proudění v atmosféře vypařenou vodu. = odtok zbývající vody podzemními cestami, kdy část vyvěrá zpět na zemský povrch v podobě pramenů a část putuje pod zemí zpět do oceánů. Oceány udržují teplo, což je velmi důležité pro podnebí a díky tomu existují dvě rozdílné podnebné typy a to oceánské a kontinentální klima. Přímořské oblasti mají vlhčí s menšími rozdíly v teplotách a naopak, o tom budou hovořit další články seznamující čtenáře podrobně s klimatem v jednotlivých částech Země. Oceán má i přes rovnoměrný příjem energie ze Slunce podél rovnoběžek různou teplotu. Oceány jsou neobyčejně živé, soustřeďuje se zde totiž 90% vodních živočichů a obojživelníků. Některá fauna potřebuje ke svému životu vodu teplejší, jiná je přizpůsobena pro změnu vodě studené a žije pouze v těchto oblastech se studenými proudy či přímo s věčnými ledovci. V oceánu se uplatňuje tzv. potravní řetězec, který platí bez výjimek. Za jeho úplný počátek se považuje vznik planktonu, který vzniká v důsledku pohlcování sluneční energie rostlinami. Tento plankton je obživou korýšů, kterými se živí ryby a ty jsou zas potravou tuleňů. Vedle různých pro mořský život a správné fungování ekosystému oceánu důležitých vodních rostlin jako jsou například chaluhy chránící pobřeží a živočichy jsou v moři koráli. Rostou převážně v teplotách kolem 26-27°C, i když jsou i druhy potřebující k životu nižší teploty. Podobně jako pevninské klima, můžeme rozdělit oceánské klima do různých pásů.

Čtěte také: Odpadové hospodářství a nebezpečné vlastnosti

Na Zemi existují 3 takové pásy a jedná se o polární pás = severní a jižní polární kruh s nejnižšími teplotami, dále o střední mírný a tropický pás s teplotami vody nad 20°C, zajisté v tropickém pásu s nejvyššími teplotami a to kolem 25-26°C, při nichž dochází k významnému výparu vody z oceánu. Vlivem globálního oteplování bude docházet k dalšími zvyšování teploty oceánských vod a tím pádem k intenzivnění tohoto jevu a v případě dosažení vhodných teplot pro vznik hurikánů v oblastech, kde tomu tak dosud nebylo, dojde v těchto oblastech též i k výskytu těchto bouří. Oceánské proudy mají obrovský vliv na klima v různých částech Světa. Jedná se o obrovské masy vody o různých teplotách, které jsou prostřednictvím proudů přesouvány na obrovské vzdálenosti a ovlivňují značně klima v oblastech, jimiž postupují a do nichž postupují a přinášejí vodu o určitých teplotních vlastnostech. Proudy pohání cirkulace vzduchu s vlivem teploty vzduchu a slanosti vody (salinity). Jsou to obrovské dopravníky, neboť přenášejí teplo v podobě obrovských mas vody po celé Zemi. Tím dochází k obrovské výměně energie v různých oblastech a v udržování rovnováhy klimatického systému. Klimatickým systémem rozumíme veškeré vrstvy nacházející se na Zemi a vše co se v nich nachází, například troposféra, oblaky, dále řeky, oceán, biosféra a další. Proudy mají zásadní roli v zemském klimatu, neboť přepravují obrovské masy vod různých fyzikálních vlastností. Jedná se o třetí nejvýznamnější cirkulační prvek na Zemi. Prvním je tryskové proudění ve výškách 8-16km nad zemským povrchem, druhý jsou vodní proud ať už povrchové nebo ty, které se vyskytují ve velkých hloubkách a mezi nimi v blízkosti povrchu země se vyskytuje dílčí proudění, které přepravuje menší části vzduchových hmot různých vlastností a to mezi pevninou a oceány nebo různými pevninami.

Teplé a studené proudy

Kolik máme proudů? Mnoho, nejzásadnější jsou pojmenovány a rozděleny na teplé a studené, přičemž se řada z nich postupně mění a přechází v jiný druh proudu nebo je spojena s jiným druhem proudu. A kolik proudů je více, teplých nebo studených? Posuďte sami dle následujícího rozdělení. Nejmohutnější proud severní polokoule Země je velmi důležitým teplým proudem. Tento proud přenese až 135 miliard litrů vody za vteřinu. Tento a další teplé proudy (viz dále) zvyšují teplotu a vlhkost v oblastech, kde by běžně vládlo polární klima. I Evropa vděčí golfskému proudu za teplejší klima zejména v teplé části roku a za pravidelné srážky rozložené po celý rok. Někteří živočichové žijící v oblastech oceánů, kde se vyskytují mořské proudy, k cestě na velké vzdálenosti těchto proudů využívají. Studený Západoaustralský proud se u západní Austrálie mění na severní a otepluje se v situaci, kdy se stáčí naproti teplému Monzunovému proudu zpět k západu směrem k východní části jižního Afriky, kde se stáčí zpět k východu a ochlazuje. Studený Humboldtův proud se vyskytuje u západního pobřeží Jižní Ameriky a směřuje k severu, kde se stáčí k západu a otepluje se, čímž se mění na Jižní rovníkový proud. Proud Benguelský je tzv. Jeho odbočkou je u východního pobřeží Jižní Ameriky teplý Brazilský proud. Odbočka Kalifornského proudu do proudu Severního rovníkového, což jsou teplé proudy, je studeným proudem. Podobně proud odbočující u Evropy na východě Atlantiku směrem k J/JZ je studený, ohřívá se až napojením na teplý kanárský proud, který teče dále až do mexického zálivu. Vlny způsobují různé hybné síly oceánu, zejména vlivem výskytu slapových jevů a hlavně pak vítr různé intenzity.

Vlnění oceánské vodní plochy

Vlna na vodní hladině vzniká z důvodu přenosu energie větru na molekuly vody vlivem třecí síly, čímž dochází k deformaci povrchu a vzniku vln různých velikostí. Vlnová délka je vzdáleností mezi tzv. hřebeny jednotlivých vln. Čím silnější vítr fouká, tak tím jsou zajisté vyšší vlny. To je definice, která zajisté nikoho z vás nepřekvapí. Tvar vln ovlivňuje ovšem více faktorů. Vlny jsou také důležité pro hydrologický a geologický mechanismus daného toku či díla. Přenášením energie větru na dlouhou vzdálenost se vlivem výskytu vln na vodní ploše tvoří bubliny okysličující vodu, které současně vždy narazí do břehu. Tím se zastaví o pevninu bez ohledu na to, jak dlouho to trvají s tím, že na rozsáhlých plochách jsou trasy vln za jinak stejných podmínek delší a mohou se o to více zvětšit než na malých vodních plochách. Podobně jako u síly větru existuje tato stupnice také pro sílu či jinými slovy intenzitu vln. 0: bezvětří, kdy je vodní plocha zcela klidná a hladká, neboť vznik vln nepodporuje energie z větru, ani další jevy. 12: orkán, kdy vane vítr o rychlosti 120km/h a silnější, při němž je vzduch plný pěny z vrcholů vln a i vodní plocha je zcela bílá, v důsledku čehož je i snížená viditelnost. Tyto vlny způsobené větrem se zakřivují a následně překlápějí do nízké prolákliny. Vznikají vždy v podobě malých drobných vlnek, vlivem následnému působení větru se zvětšují. Každá vln má své maximum na svém vrcholu a minimum po tzv. překlopení. Voda ve vlně vykonává krouživý pohyb dopředu, dolů a zpět přičemž tělesa plující po hladině se pohybují pouze po povrchu vlny. Vlny přenášejí mnoho energie. V případě kdy se blíží vlny ke břehu a zůstává síla větru beze změny, zkracuje se vlnová délka (viz výše) a tím je vlna více příkrá a vyšší. Vlna se zlomí v případě, kdy se blíží ke břehu a takové situaci říkáme vlnolam. Tím, že se voda tře o dno dané plochy, tak spodní vrstva vlny se začne zpomalovat. Nicméně horní část se pohybuje stále stejně. Ke snížení rychlosti vlny dochází právě při cestě přes mělké části vod. Ty slouží jako brzda a v oblastech, kde končí vodní hladina vlna zaniká a rozbíjí se o břeh. Vznik vlny nemusí nutně zapříčinit energie větru a i když je tomu tak ve většině případů, tak ty největší vlny často vznikají v důsledku jiných dějů na Zemi. Druhou příčinou vzniku vln jsou slapové jevy, zkráceně nazvané slapy nebo-li dmutí. Takové vlny v sobě mají velké množství energie a cestují i oblastmi, kde vůbec nefouká vítr neboť na něm nejsou závislé. Tyto vlny vznikají vlivem gravitace na základě Slunce a Měsíce. Jak Země rotuje kolem osy, tak přichází každodenně dvě odlišné a známé situace na mořích a to příliv a odliv, které není nutno nijak blíže popisovat. K malému skočnému přílivu dochází v případě, kdy je Měsíc na opačné straně než Slunce. K velkému skočnému přílivu dochází, když se Měsíc dostane před Slunce a tím pádem jsou ve vztahu k Zemi za sebou v řadě.

Golfský proud

Golfský proud však nejen slábne, ale postupně se začíná měnit i jeho směr. Ten určují především arktické vody mířící od pólu na jih. Za posledních patnáct let však vzrostla vrstva chladné vody až o 70 metrů. To je pro Golfský proud bariéra podstatně větší než v minulosti. Golfský proud by směřoval více na jih, tropické oblasti by se tak mohly ještě více ohřát a rozdíly v klimatu mezi jednotlivými oblastmi světa by se ještě více prohloubily. K výrobě tepla, kterým každoročně tato „řeka v moři“ Evropu zásobuje, by bylo třeba milion středně velkých elektráren. Pokud by jeho zeslabování postupovalo stejným tempem jako dosud, průměrná teplota by v Evropě během několika desítek let klesla o 4 - 6 oC.

Atlantická meridionální cirkulace (AMOC)

V Atlantickém oceánu je jeho součástí Atlantická meridionální cirkulace (AMOC, Atlantic meridional overturning circulation), v rámci které proudí teplá, slaná voda v horních vrstvách Atlantiku směrem na sever a v hlubokých vrstvách se na jih vrací chladná méně slaná voda. Atlantická meridionální cirkulace, zkráceně AMOC, je systém oceánských proudů zásadně ovlivňující regionální i globální klima. Podle nejnovější studie je nyní Atlantická meridionální cirkulace nejslabší za poslední tisíciletí. Za zeslábnutím stojí zejména přísun obrovského množství sladké vody z odtávajících ledovců v Grónsku a vědci tvrdí, že se cirkulace blíží ke svému bodu zlomu. Bod zlomu tak přináší mnohá rizika. Mohou se totiž zcela změnit podmínky, na kterých bylo doposud závislé naše hospodářství, společnost a životy. Přesné stanovení bodu zlomu Atlantické meridionální cirkulace však zůstávalo dlouho předmětem vědeckých debat.

Čtěte také: Chemické látky v odpadu

Podle nové studie by se část systému oceánského proudění napojená na Golfský proud mohla zhroutit již v roce 2025. Zastavení životně důležitých oceánských proudů, kterým vědci říkají Atlantická meridionální cirkulace (AMOC), by mělo katastrofální dopady na klima a život v severních částech Evropy. "Očekáváme, že AMOC se bude v průběhu 21. století dále zpomalovat," uvádí studie publikovaná v prestižním časopise PNAS.

Antarktický cirkumpolární proud

Antarktický cirkumpolární proud kvůli tání ledu na Antarktidě zpomaluje. Dopady mohou být poměrně zásadní - na zvyšování hladiny moří, oteplování oceánů a životaschopnost mořských ekosystémů. Antarktické proudění navíc funguje jako bariéra, která brání pronikání invazních druhů z jiných kontinentů do Antarktidy. ACC, který je více než čtyřikrát silnější než Golfský proud, je klíčovou součástí světového „oceánského dopravního pásu“, který přemisťuje vodu po celé zeměkouli a spojuje Atlantický, Tichý a Indický oceán. Je hlavním mechanismem výměny tepla, oxidu uhličitého, chemických látek, ale také obrovského množství biomasy, která tímto mocným proudem putuje jako obří dálnicí.

Vliv na proudy mají různé faktory

• Vyměňovat teplo a vyrovnávat rozdíly bilance záření v různých částech oceánů.
• Existuje pět základních koloběhů v oblasti subtropických anticyklon.
• Pro rozlišení došlo k pojmenování jednotlivých oceánských proudů.
• Jména se stala obecně známými, hlavně co se týče zásadních proudů, o nichž bývá častěji řeč v obecných informacích o klimatu.

Teplé proudy zvlhčují klima přilehlých oblastí a studené proudy zvyšují ariditu těchto oblastí, přinášejí tam tedy suchý vzduch. Intenzita proudů kolísá a to v některých případech i významně. Polohu si proudy zachovávají více méně shodnou. Výjimkou však je Indický oceán, kde se proud subtropického koloběhu vyskytuje jen v létě.

Teplota mořské vody

Hlavními příčinami změny teploty mořské vody a vzniku vertikálních teplotních gradientů je pohlcování slunečního záření, konvektivní přenos tepla pod hladinou a kondenzace vodní páry na hladině. Průměrná teplota svrchní vrstvy světového oceánu je 17,5 °C. Osa nejvyšších povrchových teplot vody bývá nazývána teplotní rovník. Ten se v průběhu roku mírně posunuje a v některých částech oceánů přesahuje i na jih od geografického rovníku. V průměru jsou povrchové vody teplejší na severní polokouli než na jižní. Změna teploty mořské vody s hloubkou je nejvýraznější v tropickém pásu a směrem k polárním oblastem se rozdíly zmenšují. V okolí rovníku se teplota povrchové vody pohybuje kolem 26-27 °C a po zhruba 100-300 metrech nastává do hloubky 1 000 m rychlý pokles teploty až na 4 °C, při dně hlubokomořských pánví je teplota pouze 2-3 °C. Tato skočná vrstva se označuje jako termoklina.

Hustota mořské vody

Mořská voda má při salinitě 35 ‰ a teplotě 0 °C hustotu 1,028 g.cm-3 a při teplotě 20 °C hustotu 1,024 g.cm-3. Změny hustoty povrchové vrstvy vody vyvolávají již zmíněné konvekční proudění, klesání studených polárních vod a jejich pomalý pohyb k rovníku (hlubinné proudění). Největší vliv na hustotu mořské vody má její teplota. Pyknoklina zabraňuje intenzivnímu promíchávání vodních mas o rozdílné hustotě. Lze tedy říci, že odděluje povrchové vrstvy oceánu od spodních vrstev. Pyknoklina, haloklina i termoklina se vyskytují ve stejných hloubkách, a protože hustota mořské vody je převážně ovlivňována její teplotou a salinitou, je pyknoklina průnikem halokliny a termokliny.

tags: #vlastnosti #morských #proudů #a #klimatu

Oblíbené příspěvky:

• Příroda v zimě
• Řešení ekologických problémů Frýdlantu
• Invazní Ekologie: Studie Natalie Cepelakove
• Neživá příroda a člověk
• Ochrana včel