Temperatuur, soolsus, tihedus. kihistumine. Tsirkulatsioon. (0)

Temperatuur, sooslus, tihedus. Kihistumine. Ookeani ja atmosfääri tsirkulatsioon .

Õppejõud Peeter Pall

Vertikaalne temperatuuri käik vees.

Maailmamere keskmine temperatuur on ~3,5˚C.
Termokliin – veekiht, milles temperatuuri muutumine vertikaalsihis on suurim (võrreldes temperatuuri muutusega sele kihi peal või all asuvates kihtides). Joonis 1.
Temperatuuri vertikaalse käigu erinevused poraalaladel (puudub termokliin), parasvöötmes ja troopikas .
Ookeani vesi on 2-3% tihedam kui puhas vesi. Maailmamere vesi on kihistunud tiheduse järgi, kihid on üksteisest hästi isoleeritud. Tänu sellele saab teada, kust vesi tuleb ja kuhu vesi läheb. Joonis 2.
Tihedus sõltub soolsusest ja temoeratuurist. Erineva temperatuuri ja soolsusega veed võivad olla sama tihedusega. Mida suurem on soolsus , seda madalamal temperatuuril vesi külmub. Magevesi on kõige tihedam 4 kraadi juures, merevesi aga mida külmem seda tihedam.
Püknokliin – mereveekiht, milles vee tihedus muutub märgatavalt kiiremini kui naaberkihtides.
Joonis 1.
Joonis 2.
Joonis 3. Vee tihedustsoonide sügavuse varieerumine erinevatel laiuskraadidel.
Joonis 4. Temperatuurist ja soolsusest tingitud tsirkulatsioon.
Ekvatoriaalses ja parasvöötmes vesi ja õhk soojenevad ning tekib termokliin. Poraalaaldel toimub jahtumine ja külm vajub põhja ja jäätub. Jäätumisel ei pääse eriti soolakristalle jäässe. See sool jääb vette, st see vesi, mis alles jäi on soolasem ja seega ka tihedam. Jäätumine ja jahtumine suurendavad soolsust ja seega ka tihedust. Mida uuem jää, seda soolasem, mida vanem, seda mgedam. Seda sellepärast, et soolasem jää sulab madalamal temperatuuril kui magedam , st sool sulab jää seest välja.
Parasvöötmes ja troopika aladelt tuleb pinnahoovustega polaaraladele vett juurde. Jahtumise ja langemisala on väike. Kogu maailmamere pinnal tõuseb üles üle poole vee. Tänu sellele toimubki termokliin.
Joonis 5. Veekihid ja nende liikumine Atlandi ookeanis.
Joonisel (5.) on näha ka vahepealsete vete kujunemist. Raskem vesi tekib lõunapolaaraladel, sest põhja pool on suur magevee sissevool jõgedest. Lõuna pool aga ei ole maismaad, kus see saaks sisse voolata. Lõuna pool jõuab vesi põhjakihti välja, põhja pool ei jõua.
Joonis 6. Ookeani vee globaalne liikumine.
Veel võtab täisringi läbimiseks 500-600 aastat, aga maksimaalne ring võib kesta ka 1600 aastat.

Pinnaveehoovuste teke

Joonis 7. Joonis 8.
Pinnaveehoovused liiguvad põhja pool päripäeva ja lõuna pool vastupäeva (Joonis 8), seda sellepärast, et

• ekvatoriaalalad saavad rohkem soojust kui polaaralad , seal vesi paisub ( soojuspaisumine on ~8cm) ja gravitatsioon ajab laiali polaaralade poole. Samas pöörlemise tõttu viib graviattsioon natuke lääne poole;
  
• passaat tuuled (trades) puhuvad ekvaatori suunas, tegelt natuke läände;
  
• parasvöötmes läänetuuled;
  
• polaaraladel idatuuled;
  
• Goriolise efekt.
  

Joonis 9. Peamised pinnahoovused maailmas.
Joonis 10. Ekvatoriaalne upwelling
Upwelling- ehk tõusikvool, ka uhkvool. Vee kerkimine sügavamatest kihtidest pindmistesse. Harilikult kaasneb tõusikvoolu tekkega veepinna temperatuuri järsk langus. Rannikumeredes on tihti põhjuseks maatuuled. Kaasneb produktiivsuse tuntav tõus. Joonis 10.
Joonis 11. Rannikuäärne ´upwelling` ja ´ downwelling `
Maatuule korral puhutakse pinnakihi vesi ära ja selle tahajärjel tõuseb vesi põhjast pinnale. (a Upwelling) Meretuultega on protsess vastupidine . (b Downwelling). Joonis 11.
Joonis 12. Pinnavee vajumise ja ´vahepealse`ning süvavee tõusmise alad ehk upwellingu alad.
Märkimisväärsed upwellingu alad on mandrite lääneranikul, ekvaatori alal ning Anktartika juures. Joonisel 12. roheline.
Joonis 13. Normaalse aasta tsirkulatsioon Joonis 14. El Nino aasta tsirkulatsioon Vaikses
vaikses ookeanis ookeanis
Joonis 15. Soolsuse ja temperatuuri mõju liigirikkusele Läänemeres

• Sulgudes jääkattega päevade arv madalamatel aladel;
  
• Ringis põhjaloomastiku liikide arv;
  
• Sinisega soolsus promillides.
  

Läänemere soolsus on 6-8 ‰ . soolsuse ei ole ühtlane – mida rohkem ida suunas liikuda, seda väiksemaks muutub soolsus, mida lääne poole, seda suuremaks. Taani väinades on suur soolsus gradient 15 ‰ läheb soolsus väiese ala peal kuni 35 ‰-ni.
Liigirikkuse vähemus on tingitud sellest, et Läänemeri on väga noor ja liigid ei ole suutnud madala soolsusega vees välja kujuneda.
Joonis 16. Mere,- riim- ja magevee liikide arv sõltuvalt soolsusest.
Joonis 17. Läänemere (keskmiste) hoovuste süsteem.
Läänemere madalasuse tõttu sõvahoovuseid ei esine. Eksisteerivad keskhoovused.
Meile on selline hoovuste liikumine soodne, sest kõik Peterburi heitvesi, mis Neeva jõest Soome lahte lastakse, liigub sellest välja mööda Soome rannikut.
Joonis 18.
Taani väinadest tuleb hapniku rikast vett, mis ei jõua sügavikesse. Vahepeal teatud ilmastiku tingimustega tuleb hapniku rikast vett, mis lükab sügavikes oleva raske soolase vee välja. Aga selle vee mass võib olla ka nii suur, et vahetab välja kogu Gotlandi süviku vee. Seda juhtub umbes kord 30 aasta jooksul. Selle tagajärjel muutub Läänemere vesi soolasemaks ( tursk saab rohkem kudeda ). Selle negatiivne külg peitub selles, et süvikus olev hapniku vaene vesi lükatakse Soome lahe süvikutesse, mis sams on väga toitainete rikas ning paneb vohama fütoplanktoni.
Pulseeringud – värske Põhjamere vee sissevool. Selleks on vaja umbes 2-3 nädalat lääne tuult ning enne seda kõvat tormi, mille ajal peavad olema valitsevad idatuuled ning valitsema vee madalseis . Pärast seda protsessi on märgata merelistemate loomade levikut põhja poole.
8