Термохалінна циркуляція

Блок 1. Резюме

Метою досліду є відтворення процесу занурення холодних вод на дно та формування замкнутої течії.

Блок 2. Попередня інформація

Термохалінна циркуляція – це частина великомасштабної океанічної циркуляції, що виникає в результаті різниці густини води, спричиненої потоками прісної води та тепла. Поняття «термохалінний» складається з двох компонентів: «термо» – температура, і «халін» – солоність. Ці два фактори, температура та солоність, разом визначають густину морської води.

Поверхневі вітрові течії, такі як Гольфстрім, переміщують воду з екваторіальних районів Атлантичного океану на північ. У процесі течії ці води охолоджуються і завдяки збільшенню густини занурюються на глибини (формуючи Північно-Атлантичну глибинну водну масу). Води більшої густини на глибинах рухаються у протилежному напрямку щодо дії вітрових течій. Унаслідок такого безперервного перемішування між різними океанічними басейнами зменшується різниця між характеристиками різних океанів, і вони з’єднуються в єдину глобальну систему.

До термохалінної циркуляції надходять холодні води з двох локальних джерел – Північно-Атлантичного та Антарктичного. У  цих осередках утворення глибинних вод відбувається за рахунок охолодження на поверхні та осолонення, внаслідок чого води з більшою густиною занурюються на дно. Термохалінна циркуляція сприяє пом’якшенню термічних контрастів між екватором та полюсом і регулює кліматичну мінливість на масштабах від десятиліть до тисячоліть.

Рис. 1.1. Термохалінна циркуляція

Загальна горизонтальна циркуляція Світового океану складається з двох систем течій: поверхневої і глибинної. Швидкість руху глибинних, придонних вод у кілька разів нижча швидкості поверхневих течій і в середньому становить близько 10 см/с. Фізична природа поверхневої циркуляції – вітрова та термохалінна, глибинної – тільки термохалінна. Межа між поверхневою та підводною течіями проходить у середньому на глибині 1500 м. На півдні обидві системи зв’язуються найпотужнішою в Світовому океані Антарктичною циркумполярною течією.

Важливі теоретичні висновки, які можна з цього зробити:

1. Глибинна течія дуже повільна.
2. Вода з більшою густиною утворюється на поверхні в декількох локалізованих регіонах океану – в Північній Атлантиці та Антарктиці. Отже, циркуляція викликається локальними джерелами, позначеними на рис. 1.1. Але кожному об’єму води, зануреної на дно, має відповідати об’єм, який має повернутися на поверхню. Тому здається розумним припустити, що має існувати компенсаційна течія масштабів басейну.

Блок 3. Обладнання

Плаский вертикальний резервуар, лід, харчовий барвник.