Termohalinní výměník
Termohalinní výměník (též oceánický výměník, oceánský výměník, příp. hlubinný slaný proud) je systém hlubokomořských proudů. Termín pochází ze slov thermo- (teplo) a -halinní (solný). Teplota a slanost (salinita) určují hustotu vody. Termohalinní výměník tvoří nejhlubší ze tří „pater“ mořských proudů.
Charakteristika
Doba, za kterou se teplo přenese, je řádově 1000 let.[1] Ovšem látky a objekty mohou být mořskými proudy rozneseny jen za zhruba 10 let.[2]
Antarktický výměník
Srdcem této části výměníku je antarktická cirkulace, která vzniká díky systému riftových hřbetů, které stáčejí proudění do velkého oválu, čímž vzniká dojem velkého víru, obepínajícího celou Antarktidu. Z tohoto centra se oddělují dvě větve, které bývají označovány jako Atlantický výměník a Pacifický protivýměník.
Atlantický výměník
Další částí výměníku je Atlantická meridionální cirkulace (Atlantic meridional overturning circulation, AMOC). Počátek cyklu se nachází v subtropické oblasti jižního Atlantiku – zde dochází k velkému výparu a voda je nahrazována studenou vodou proudící středním patrem směrem od Antarktidy. V rovníkové oblasti se tato voda otepluje, ale díky výparu se zvětšuje její salinita. Proto se noří do hloubek kolem 800 m a putuje Atlantikem dál až k Islandu. V oblasti severního Atlantiku totiž dochází ke ztrátám vody díky západnímu atmosférickému proudění, které směřuje nad Evropu. A právě díky této ztrátě sem směřuje voda od Antarktidy. Teplo odevzdá výměník u Islandu (někteří vědci soudí, že součástí Termohalinního výměníku je také Severoatlantský proud), tím ztěžkne, stává se severoatlantskou hlubinnou vodou, a putuje v hloubce zpět podél dna Atlantiku, až opět narazí na Cirkumantarktické proudění. Oslabení proudu v minulosti vedlo k náhlému snížení teplot v Grónsku.[3] Některé modely naznačují v AMOC možnou brzkou změnu,[4] paleo-oceánografie ale ukazuje, že ke změně (i „nevratné“) patrně nedojde po dobu kratší než 1000 let.[5] Studie publikovaná v únoru 2024 v časopise Science Advances nicméně uvedla, že ke kolapsu proudu by mohlo dojít v horizontu pouhých několika desítek let.[6]
Konvekční cely
Pro funkčnost celého systému je velmi důležitá i přítomnost konvekčních cel, které je možno si představit jako jakési zdviže, oblasti, kde dochází k vertikálnímu mísení proudů různých pater. Tím zde dochází k homogenizování vodní hmoty. Tyto cely jsou ovšem nestálé, vertikální proudění se může také zcela zastavit, také se prohlubují a změlčují, přičemž tento vývoj trvá desítky let. V severním Atlantiku byly zatím identifikovány 3 oblasti těchto konvekčních cel, a to v Sargasovém, Labradorském a Grónském moři.
Agulhaský kruh
Při svém proudění překonává výměník několik kritických míst. Příkladem může být právě Agulhaský kruh – oblast silného proudění v jižním Atlantiku a Indickém oceánu. Tento proud za normální situace plyne jako teplý proud z Indického oceánu (zdrojovou oblastí je Mosambický průliv), ovšem vlivem otáčení Země a okolní hydrologické situace mění čtyřikrát až šestkrát za rok svůj směr a otáčí se zpět do Indického oceánu. Tím vznikají obrovské (průměr kolem 300 km) víry, které se pohybují směrem do Atlantiku k pobřeží Jižní Ameriky. Tato pouť jim trvá asi 2 roky a ztratí na ní většinu své vodní hmoty, která potom směřuje na sever.
Velmi pozoruhodná je stavba těchto vírů. V jejich středu a hloubkách do 1 km se nacházejí teplé vody, ve větších hloubkách pak rotují chladnější vody. Takové víry se mohou rozpadat na menší, ale nastává i opačný případ, kdy se menší víry spojují do větší rotující struktury.
Reference
- ↑ RAHMSTORF, Stefan. Thermohaline Ocean Circulation [online]. pik-potsdam.de, 2006 [cit. 2022-11-27]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2007-07-03. (anglicky)
- ↑ Princeton University. Ocean currents push phytoplankton—and pollution—around the globe faster than thought. phys.org [online]. 2016-04-19 [cit. 2022-11-27]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Columbia University. Changes in ocean 'conveyor belt' foretold abrupt climate changes by four centuries. phys.org [online]. 2019-03-20 [cit. 2022-11-27]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Zhroucení oceánských proudů je blíž, než jsme si mysleli, varovali vědci. www.seznamzpravy.cz [online]. [cit. 2023-07-26]. Dostupné online.
- ↑ Slow and soft passage through tipping point of the Atlantic Meridional Overturning Circulation in a changing climate. www.nature.com [online]. [cit. 2023-07-26]. Dostupné online.
- ↑ KARLÍK, Tomáš. Oceánský systém, který přenáší teplo, může zkolabovat během desítek let. Znamenalo by to pokles teplot v Evropě. ct24.ceskatelevize.cz [online]. [cit. 2024-02-15]. Dostupné online.
Literatura
- CÍLEK, Václav. Bludné mořské víry a evropské klima. Vesmír : přírodovědecký časopis [online]. 2003, roč. 82, č. 1 [cit. 2008-03-16].
- CÍLEK, Václav. Dialog mezi mořem a větrem : NAO: Tekutá časomíra severoatlantické oscilace. Vesmír : přírodovědecký časopis [online]. 1998, roč. 77, č. 7 [cit. 2008-03-16].
Související články
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu termohalinní výměník na Wikimedia Commons
Média použitá na této stránce
(c) Welcome1To1The1Jungle na projektu Wikipedie v jazyce angličtina, CC BY 3.0
Změna hustoty mořské vody v závislosti na teplotě a salinitě.
Jednoduchý náčrtek přibližující fungování termohalinního výměníku. Obrázek zpracován dle podobného náčrtku RNDr. Václava Cílka z jeho článku Dialog mezi mořem a větrem, který vyšel v 77. čísle časopisu Vesmír.
Autor: Avsa, Licence: CC BY-SA 3.0
This is map of the world's "conveyor belt". Thermohaline circulation based on a "dolphin's perspective" that is where the oceans are shown as a single body of water and the flux can be understood more easily without cutting it anywhere. This is based on a previous work of the world's oceans.
Autor: Brisbane, Licence: CC BY-SA 3.0
Map of the world showing the global thermohaline circulation.