تبلیغات
پایگاه تخصصی زمین شناسی و جغرافیا - خواص فیزیكی آب اقیانوس‌ها
1389/09/29

خواص فیزیكی آب اقیانوس‌ها

   نوشته شده توسط: تلگرام MzR_F    نوع مطلب :جغرافیای آب ها ،

http://polar.ncep.noaa.gov/sst/ophi/color_anomaly_IND_ophi0.png

درجه حرارت آب اقیانوس‌ها، پراكندگی و تغییرات آن
درجه حرارت، همراه با مقدار شوری، از مهمترین اختصاصات آب دریاها و اقیانوس‌ها می‌باشند. از یك طرف درجه حرارت، مانند شوری یكی از خواص تقریبا ثابت آب دریاهاست (غیر از آبهای سطحی اقیانوس ها كه تبادلات حرارتی بین آنها و جو، تاثیر زیادی بر روی دو عامل درجه حرارت و مقدار شوری می‌گذارد) و از طرف دیگر در اقیانوس شناسی پویا، شناخت پراكندگی وزن مخصوص آب كه در حقیقت عامل اصلی تغییر مكان و تحرك توده آبهای دریاها و اقیانوس ها می‌باشد، اهمیت بسیار زیادی دارد. با وجود این وزن مخصوص آب اقیانوس ها بستگی به درجه حرارت، مقدار شوری و نیز مقدار فشار و یا به عبارت دیگر، مقدار عمق دارد. بدین ترتیب درجه حرارت و مقدار شوری، دو ركن اساسی اقیانوس شناسی می باشند. معمولاً هیچ عاملی غیر از پدیده اختلاط آبها نمی‌تواند به طور محسوس درجه حرارت و مقدار شوری آبهای عمقی را تغییر دهد. پدیده اختلاط آبها را می‌توان با تعقیب تكامل و تغییرات درجه حرارت و مقدارشوری مطالعه نمود و شناخت.

درجه حرارت آبهای سطحی اقیانوس‌ها
درجه حرارت سطحی اقیانوس‌ها بستگی به تابش نور خورشید دارد كه در حقیقت، منبع انرژی لازم برای تبادلات بین هیدروسفر و اتمسفر می‌باشد و باعث تقسیم این انرژی بین هوا و آب اقیانوس ها می‌شود و بالاخره علت وجود اختلاط آبهای سطحی با آبهای عمیق می‌باشد و بدین ترتیب باعث انتشار و پراكندگی بخشی از انرژی خورشید در اعماق كم و بیش قابل ملاحظه می‌گردد كه در اقیانوس ها ذخیره می‌شود. در مورد آنچه كه مربوط به تابش اشعه خورشید و جذب انوار آن به وسیله آب دریا می‌شود باید گفت كه به طور كلی مقدار تابش اشعه خورشید به سطح آبها، با افزایش عرض جغرافیایی كاهش می‌یابد، همچنین هنگام تابستان بیشتر می‌شود و در زمستان كمتر می‌شود. به طور متوسط تقریبا 10 درصد از اشعه خورشید به وسیله سطح آب منعكس می‌شوند و به دلیل آنكه آبها امواج طویل نورانی را به شدت جذب می‌كنند قسمت اعظم اشعه نورانی كه داخل آب می‌شوند در همان 2 یا 3 متر اولیه جذب می‌شوند.

در مورد تبادلات حرارتی بین اقیانوس‌ها و جو باید گفت كه این تبادلات به سه نوع انجام می‌گیرند:
1- تبادلاتی كه به وسیله اشعه مادون قرمز انجام می‌گیرد و آنها را تبادلات حرارتی می‌نامند.
2- تبادلات حرارتی از طریق تبخیر كه در حقیقت اتلاف حرارتی عظیمی برای اقیانوسها به شمار می‌رود و به خصوص در عرض های جغرافیایی كمتر از 40 درجه. البته پراكندگی جغرافیایی مقدار تبخیر منطقه‌ای نیست و در بعضی از نقاط كاملا مشخص كره زمین شدت زیادی دارد.
3- تبادلات از طریق جریان همرفتی یا جابجایی كه آن هم به طور متوسط اتلاف حرارتی برای اقیانوس‌ها به شمار می‌رود، زیرا درجه حرارت سطحی آبهای جابجا شده كمی بیش از درجه حرارت هوا می‌باشد.این اتلاف حرارتی جز در نواحی قطبی، 5 تا 10 بار كمتر از اتلاف حرارتی از طریق تبخیر است.

تغییرات سالیانه درجه حرارت آبهای سطحی اقیانوس‌ها
تغییرات سالیانه درجه حرارت آبهای سطحی اقیانوس‌ها تقریبا همگام با تغییرات فصلی شدت تابش خورشید می‌باشد، با وجود این به عوامل دیگری از قبیل جریانهای مهم دریایی و بادهای دائمی كه بر روی تبادلات حرارتی بین اقیانوس‌ها و جو تاثیر می‌گذارند نیز بستگی دارد.

تغییرات شبانه روزی درجه حرارت آبهای سطحی اقیانوس‌ها
تغییرات شبانه روزی درجه حرارت آبهای سطحی مستقیما از تغییرات مقدار تابش اشعه خورشید پیروی می‌كند، بنابراین در هوای ابری تغییرات كاهش می‌یابد و بستگی دارد به ضخامت آبهایی كه در معرض تابش قرار دارند. به همین دلیل این تغییرات در مواقعی كه دریا ناآرام است كمتر می‌باشد. به طور كلی این تغییرات ضعیف هستند و دامنه آنها به طور متوسط بین 2/0 تا 4/0 درجه سانتی گراد محدود می‌باشد. به طور كلی باید دانست كه بر عكس تغییرات سالیانه، تغییرات شبانه روزی درجه حرارت آبهای سطحی اقیانوسها عملاً هیچ تاثیری در فعل و انفعالات شیمیایی و خواص فیزیكی و حیاتی اقیانوس ها ندارد.

تغییرات درجه حرارت بر حسب عمق
پاگر تمام سطح اقیانوس‌ها به طور یكنواخت به وسیله تابش اشعه خورشید گرم می‌شد فقط انتقال ساده حرارت به وسیله آب باعث می‌شد كه از بدو تشكیل اقیانوس‌ها یك درجه حرارت تقریبا یكنواخت در توده كلی آب اقیانوس‌ها به وجود آید و تاثیر تغییرات سالیانه مقدار تابش اشعه خورشید محدود به یك لایه سطحی بشود كه در آن اولا تغییرات درجه حرارت با یك آهنگ هم زمان انجام بگیرد و ثانیا دامنه تغییرات درجه حرارت در همه جا به سرعت بر حسب عمق كاهش یابد. ولی عدم تساوی در مقدار تابش اشعه خورشید و تبادلات حرارتی بین آب اقیانوس ها و جو باعث تغییراتی در وزن مخصوص بخش‌های مختلف آبهای سطحی می‌شود و این تغییرات وزن مخصوص به نوبه خود باعث بروز جریانهای دریایی شده و جریانهای دریایی خود عامل اصلی تغییرات مهم در انتشار و پراكندگی درجه حرارت در جهت عمودی یعنی در جهت عمق می‌باشند. بدین ترتیب آبهای سطحی و سرد و سنگین نواحی قطبی به اعماق فرو رفته و در نزدیكی كف اقیانوس‌ها جاری می‌شوند و عملاً مانع بزرگی برای انتشار یكنواخت درجه حرارت در جهت عمق می‌باشند. در حقیقت جریانهای اقیانوسی هستند كه به طور عمده انتشار و پراكندگی درجه حرارت را در جهت عمودی در انحصار خود دارند، مگر در مورد آبهای سطحی كه در آنجا انرژی خورشید و تبادلات حرارتی بین اقیانوس و جو عوامل اصلی به شمار می‌رود.



پایگاه ملی داده های علوم زمین