Zachodnia intensyfikacja prądów morskich
Zachodnia intensyfikacja prądów morskich – zjawisko przejawiające się wzmocnieniem zachodnich ramion prądów oceanicznych w ramach cyrkulacji oceanicznej. Prądy płynące wzdłuż wybrzeży po zachodniej stronie oceanów są znacznie silniejsze, głębsze i przechodzą przez węższe przekroje poprzeczne niż prądy występujące u wschodnich brzegów[1].
Historia odkrycia
Zjawisko nazwał, opisał i wyjaśnił amerykański oceanograf Henry Stommel w opublikowanym w roku 1948 artykule „The Westward Intensification of Wind-Driven Ocean Currents” (ang. – Zachodnia intensyfikacja prądów oceanicznych wywoływanych przez wiatry.)[2]. W artykule tym rozpatrzył kilka modeli matematycznych, opisujących kierunki i siłę prądów morskich w oparciu o wybrane parametry (brak, stała lub zmienna siła Coriolisa, kierunek wiatrów, układ wybrzeży i tarcie). Stwierdził on, że w modelach nieuwzględniających siły Coriolisa lub ze stałą siłą Coriolisa, wzorzec cyrkulacji jest symetryczny i nie ma różnic pomiędzy wschodnimi i zachodnimi ramionami prądów oceanicznych, natomiast z modeli uwzględniających południkowy gradient siły Coriolisa wynika, że masy wód maja tendencje do „spiętrzania” u zachodnich krańców modelowanego basenu oceanicznego.
Porównanie wschodnich i zachodnich prądów oceanicznych[3]
| Typ prądu | Przykłady | Ogólne właściwości | Prędkość | Objętość transportowanej wody (milliony m3/s) | Cechy szczególne |
|---|---|---|---|---|---|
| Prądy zachodnie | Golfsztrom, Kuro Siwo, Prąd Brazylijski, Prąd Agulhas, Prąd Wschodnioaustralijski | Ciepła woda; wąskie (< 100 km); głębokie (znaczący transport wody do głębokości 2 km) | Szybkie (kilkaset km/dzień) | Duża (zwykle powyżej 50 sv) | Ostra granica oddzielająca od systemów cyrkulacji przybrzeżnej; brak upwellingu przybrzeżnego; wody ubogie w biogeny; wody kierowane przez pasaty |
| Prądy wschodnie | Prąd Kanaryjski, Prąd Benguelski, Prąd Kalifornijski, Prąd Humboldta, Prąd Zachodnioaustralijski | Zimna woda; szerokie (~ 1,000 km); płytkie (< 500 m) | wolne (kilkadziesiat km/dzień) | Mała (ok. 10–15 sv) | Rozmyta granica oddzielająca od systemów cyrkulacji przybrzeżnej; częsty upwelling, wody bogate w biogeny; wody kierowane przez cyrkulację wiatrową umiarkowanych szerokości geograficznych |
Opis i przyczyny zjawiska
Zachodnia intensyfikacja prądów jest związana z[1]:
- wzrostem siły Coriolisa wraz z szerokością geograficzną
- zmieniającą się siłą i kierunkiem wiatrów (pasatów, wiatrów zachodnich i wiatrów umiarkowanych szerokości) wraz z szerokością geograficzną
- tarciem pomiędzy lądami a masami wód transportowanymi w prądach oceanicznych.
Stałe wiatry wiejące w strefie międzyzwrotnikowej napędzają masy wód oceanicznych, odchylane przez siłę Coriolisa, na obydwu półkulach w kierunku równika (transport Sverdrupa). Czynniki te powodują spychanie prądów w kierunku zachodniego brzegu oceanów, gdzie woda przemieszcza się z niższych w kierunku wyższych szerokości geograficznych. Powoduje to kompresję mas wód u wybrzeży i wzrost szybkości prądu, skierowanego w kierunku bieguna, tak aby zachowana została równowaga w ramach całkowitej cyrkulacji oceanicznej i wymiany wód pomiędzy wschodnimi i zachodnimi krańcami systemu cyrkulacji. Po wschodniej stronie systemu cyrkulacji, gdzie prądy przemieszczają się z wyższych do niższych szerokości geograficznych, ulegają one poszerzeniu i spłyceniu, prędkość wody maleje, ale całkowita objętość transportowanej wody pozostaje taka sama jak w po zachodniej stronie danego systemu cyrkulacji, by zachować równowagę w wymianie wód[1].
Zjawisko jest zaburzone w południowych akwenach Pacyfiku i Atlantyku, gdzie układ kontynentów powoduje odchylenie przebiegu części mas wody Dryfu Wiatrów Zachodnich, prowadzące do wzmocnienia prądów morskich po wschodniej stronie oceanów (Prądu Humboldta i Prądu Agulhas), podobnie przepływ wód z Pacyfiku do Oceanu Indyjskiego pomiędzy wyspami Indonezji osłabia prądy po zachodniej stronie Pacyfiku[1].
Przypisy
- ↑ a b c d Duxbury A.C., Duxbury A.B., Sverdrup K.A. 2002. Oceany świata. Red. E. Roniewicz, A. Magnuszewski. PWN, Warszawa. ISBN 83-01-13780-0. s. 187.
- ↑ Henry Stommel. The Westward Intensification of Wind-Driven Ocean Currents. „Transactions, American Geophysical Union”. 29, s. 202–206, 1948.
- ↑ OSCAR – Ocean Surface Currents
Bibliografia
- Duxbury A.C., Duxbury A.B., Sverdrup K.A. 2002. Oceany świata. Red.: E. Roniewicz, A. Magnuszewski. PWN, Warszawa. s. 187, ISBN 83-01-13780-0.
- Stewart, R. Wind Driven Ocean Circulation, strona www (ang.).
Linki zewnętrzne
- Animacje ilustrujące dynamikę prądów morskich i cyrkulacji oceanicznej Data dostępu 12-03-2014.
- NASA - cyrkulacja oceaniczna (ang.). Data dostępu 12-03-2014.
