geografi lingkungan

Khoirunnas anfa'uhum linnas

Selasa, 26 Maret 2013

Termoklin Samudra dan Suhu

Suhu dan kepadatan berbagi hubungan terbalik. Seiring dengan peningkatan suhu, ruang antara molekul-juga air yang dikenal sebagai kerapatan, menurun. Jika suhu cairan berkurang kepadatan akan meningkat. Pada suhu  0 ° C  dengan nol gerakan, air membeku dan berada di puncak kepadatan.
Salinitas dan densitas berbagi hubungan yang positif. Seiring dengan peningkatan kepadatan, jumlah garam dalam air juga dikenal sebagai salinitas, meningkat. Berbagai peristiwa dapat berkontribusi untuk mengubah kepadatan air laut.
Salinitas dapat menurun dari mencairnya es di kutub atau meningkat dari pembekuan es di kutub. Penguapan meningkatkan salinitas dan densitas sedangkan penambahan air tawar menurun salinitas dan densitas.
The Mississippi delta
The Mississippi delta
Air laut terus berputar di bawahnya, membawa nutrisi ke atas. Perbedaan kepadatan air dingin vs kerapatan air hangat bertanggung jawab untuk arus laut dan upwelling. Hangat air laut mengapung dan dingin ( 4 ° C ), padat (1 g/cm3), tenggelam air laut, sehingga suhu air laut juga berbeda-beda di permukaan dan kedalaman.
Samudera termoklin
Air laut jenuh dengan garam-garam pada 35 ppt dan pada  4 ° C  salinitas menyebabkan kepadatan benar-benar menjadi 1,0278 g/cm3. Ini kepadatan sedikit lebih berat merupakan faktor yang berkontribusi terhadap upwelling karena menyebabkan molekul air untuk berguling satu sama lain.
Suhu berkisar antara  -2 ° C  hingga  28 ° C  dalam banyak kasus, tetapi panas di dekat ventilasi hidrotermal atau lebih dekat ke tanah. Salinitas biasanya 35 ppt (bagian per seribu), tetapi dapat berkisar 28-41 ppt dan tertinggi di Laut Merah bagian utara.
Laut Merah
Laut Merah
Ketika temperatur, densitas atau salinitas lapisan berubah dengan cepat, wilayah ini disebut sebagai suatu kemerosotan. Thermoclines, atau bidang perubahan suhu yang cepat, akrab bagi kebanyakan orang yang menikmati berenang di laut, adalah yang paling penting karena efeknya pada ekosistem plankton dan produsen primer. Area perubahan yang cepat dalam kepadatan pycnoclines dan area perubahan yang cepat dalam salinitas yang haloclines.
Thermoclines terjadi lepas pantai jarak pendek ketika permukaan air dangkal dipanaskan oleh matahari, sehingga hangat, kurang padat, air tinggal di permukaan dan tenggelamnya dingin, air padat. Sebuah termoklin musiman terbentuk ketika air permukaan didinginkan, dan tenggelam ke dasar mengakibatkan pencampuran dari lapisan. Cuaca dingin mendekati dampak produksi primer di zona eufotik dengan pendingin air permukaan dan membawa  fitoplankton  dengan nutrisi ke makhluk bawah.Hari lebih pendek dan lebih rendah dari sudut sinar matahari membatasi laju pertumbuhan fitoplankton, yang pada gilirannya membatasi produksi primer dan laju pertumbuhan organisme yang lebih tinggi pada rantai makanan.
The Gulf Coast, USA
Sebuah termoklin baru dibuat di musim semi ketika peningkatan hasil sinar matahari dalam waktu kurang pencampuran dan "mekar" di fitoplankton. Air berbalik dari biru ke hijau sebagai peningkatan jumlah fitoplankton melarutkan nutrisi anorganik menyebabkan peningkatan biomassa klorofil. Biomassa zooplankton herbivora juga mulai meningkat, menyediakan makanan untuk seluruh jaringan makanan di atas yang bergantung pada energi yang mereka berikan.
Fitoplankton sekitar Islandia
Selama musim panas, fitoplankton menyerap sebagian besar nutrisi anorganik terlarut dari air permukaan dan dikonsumsi oleh zooplankton, penurunan laju fotosintesis. Vertikal pencampuran berhenti dan fitoplankton, yang tetap berada dalam lapisan atas, menjadi gizi terbatas. Siklus dimulai seluruh pada musim gugur ketika air permukaan mendingin, berputar tersebut, lebih kaya nutrisi perairan ke perairan permukaan habis. Nutrisi menjadi tersedia lagi dan mekar fitoplankton dalam jumlah besar selama musim semi setelah musim dingin yang intens pencampuran. Musim gugur dan musim panas adalah bulan paling banyak karena air panas kurang aktif.
Siklus musiman pertumbuhan fitoplankton adalah demonstrasi yang luar biasa dari proses fisik, kimia dan biologi yang kompleks dan saling terkait dari laut.  Dr Sean Chamberlin  telah menggambarkan fenomena ini dalam ayat berikut:
"Terjadinya stratifikasi vertikal adalah proses fisik merangsang proses biologis yang disebut produktivitas primer. Ini proses biologis yang dikenal sebagai fotosintesis fitoplankton mempengaruhi proses kimia yang merupakan konsentrasi nutrisi anorganik.Sebagai hasil fotosintesis, konsentrasi nutrisi anorganik berkurang. Dalam ironis nasib, proses kimia (tingkat di mana nutrisi anorganik baru yang dibuat tersedia) mengambil alih proses biologis (tarif fotosintesis). Di lain interaksi proses, kita juga bisa melihat bagaimana proses biologis (peningkatan klorofil, detritus, dan bakteri, komponen penting dari penyerapan cahaya) mempengaruhi proses fisik (penetrasi cahaya ke dalam kolom air). Proses geologi seperti pelapukan batuan juga terlibat sebagai sumber utama dari semua nutrisi di laut, dan dengan demikian, geologi mempengaruhi biologi. Salah satu 'lautan dan karakteristik alam yang paling menarik adalah interaksi antara proses-proses dan bagaimana batu stasioner besar di darat dapat mempengaruhi tanaman mikroskopis kecil mengambang di laut! "

SIRKULASI TERMOHALIN

Sirkulasi termohalin hanya mengacu ke global density-driven sirkulasi lautan. Panas (thermo), dan haline (density) merupakan dua faktor utama yang menentukan kepadatan air laut. Seperti yang Anda mungkin ingat, suhu dan kepadatan berbagi hubungan terbalik sehingga ketika arus permukaan (yaitu Gulf Stream) mengalir ke kutub dari Samudra Atlantik khatulistiwa, mereka didinginkan dan aliran menurun ke cekungan air dalam membentuk Air Atlantik Utara Deep. Arus ini muncul kembali di timur laut Samudera Pasifik 1.200 tahun kemudian. Samudra air dari semua cekungan laut campuran secara menyeluruh, membawa energi panas dan materi dalam bentuk padatan dan gas, membuat laut Bumi suatu sistem global. Seperti yang Anda lihat, keadaan ini sirkulasi termohalin, kadang-kadang disebut ban global, dapat memiliki dampak yang besar terhadap iklim planet kita.
The Great Ocean converyor Belt

SISTEM

Laut dalam, tanpa angin, diasumsikan sempurna statis dengan ahli kelautan awal.Namun, telah ditemukan dengan instrumentasi modern yang pergerakan massa air dalam yang sering. Berbeda dengan angin atas tanah, kekuatan pendorong utama dari arus laut perbedaan kepadatan dan temperatur.
Kepadatan air laut tidak sama di seluruh dan ada batas-batas tajam didefinisikan antara massa air yang terbentuk di permukaan laut. Mereka diposisikan satu di atas atau di bawah satu sama lain menurut kepadatan mereka. Agar massa air ringan untuk mengapung di atas yang padat, mereka harus mengalir ke posisi. Menyeret lapisan ke posisi mereka yang paling stabil memberikan kekuatan pendorong untuk arus yang lebih dalam.

PEMBENTUKAN MASSA AIR DALAM

The, massa air dingin padat yang tenggelam dalam cekungan yang dalam terbentuk di Atlantik Utara dan Samudra Selatan. Air laut didinginkan oleh angin dan salinitas air meningkat karena fraksi garam air yang tertinggal ketika bentuk es. Air garam yang sangat padat terbentuk dalam kantong es mirip sarang madu. Air garam tersebut menetes perlahan melalui matriks honeycomb dan tenggelam ke dasar laut, mengalir menuruni bukit melalui topografi bawah seperti sungai di laut untuk mengisi cekungan laut kutub.
Efek pendinginan dari angin merupakan faktor utama di Laut Norwegia dan Atlantik Utara Air Jauh (NADW), di mana air dingin padat mengisi cekungan dan tumpahan selatan melalui crevasses yang menghubungkan Greenland, Islandia dan Inggris.
Sebaliknya, di Laut Weddell terletak di utara Antartika dekat tepi es, efek pendinginan angin menjadi lebih intens dengan pengecualian dari air garam tersebut. Hasilnya adalah tenggelam dan utara aliran Air Bawah Antartika (AABW)-air laut begitu padat itu benar-benar mengalir di bawah NADW.

GERAKAN MASSA AIR DALAM



Air Atlantik Utara Jauh, adalah hasil dari variasi kepadatan di Atlantik Utara dan bukan merupakan massa statis air seperti pernah berpikir, melainkan arus perlahan mengalir ke selatan. Rute dari aliran air dalam adalah melalui Basin Atlantik di seluruh Afrika Selatan dan ke Samudera Hindia dan Australia masa lalu ke Samudera Pasifik Basin.Mengalir ke Pasifik diblokir untuk kedua AABW dan NADW, sehingga NADW mengalir sangat lambat ke dataran abyssal mendalam Atlantik selalu dalam arah selatan dan AABW juga mengalir jauh dari blok jalan. Dalam kasus ini AABW, penyumbatan adalah Drake Passage, terletak di antara Semenanjung Antartika dan ujung selatan Amerika Selatan.

UPWELLING

Dengan semua massa air padat tenggelam di cekungan laut, air asli dipindahkan ke atas untuk menjaga keseimbangan. Meskipun termohalin upwelling merupakan faktor utama yang menyebabkan arus laut, juga merupakan proses yang sangat lambat, bahkan jika dibandingkan dengan pergerakan massa air bawah. Dengan semua angin-driven proses terjadi secara bersamaan, itu bisa sangat rumit untuk menentukan mana upwelling terjadi hanya dengan menggunakan kecepatan saat ini. Jadi, bukannya, kita harus melihat pada rincian dari partikel yang jatuh ke dalam cekungan selama perjalanan panjang mereka, semacam tanda tangan kimia. Dengan menganalisis tanda tangan rasio kimia dan isotop, laju aliran dan usia massa air yang dalam dapat ditentukan. Signature ini memberitahu kita bahwa air permukaan di Pasifik Utara adalah di mana sebagian besar terjadi upwelling.

DAMPAK TERHADAP IKLIM GLOBAL

Sirkulasi termohalin bertanggung jawab untuk banyak distribusi energi panas dari lautan khatulistiwa ke daerah kutub laut. Ini juga merupakan arus balik dari air laut dari permukaan Atlantik Utara Drift dan arus Gulf Stream.
Menariknya, mencairnya lapisan es Greenland diduga menjadi penyebab gangguan besar dalam pembentukan air dalam dan variasi di Atlantik Utara, yang sebelumnya menyebabkan periode iklim keseluruhan di Eropa dikenal sebagai Dyas Muda.
Selanjutnya Membaca

1 comments:

makasih infonya, sangat membantu
 

Poskan Komentar