Θέρμανση Ωκεανών

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Παγκόσμια θερμικότητα ωκεάνιου βάθους: 0-2000 μέτρα βάθος. NOAA 2017
Παγκόσμια θερμικότητα ωκεάνιου βάθους: 0-700 μέτρα στρώμα
Ο Ωκεανογράφος Τζος Γουίλις ασχολείται με τη θερμοχωρητικότητα του νερού. Εκτελεί ένα πείραμα για να αποδείξει την ικανότητα θερμοχωρητικότητα χρησιμοποιώντας ένα μπαλόνι με νερό και περιγράφει πώς το νερό έχει την ικανότητα να αποθηκεύει θερμότητα που επηρεάζει το κλίμα της Γης.
Αυτό to βίντεο χρησιμοποιεί δεδομένα από την επιστήμη της Γης από μια ποικιλία αισθητήρων των δορυφόρων της NASA  για τη μέτρηση των παραμέτρων της φυσικής ωκεανογραφίας όπως τα ρεύματα των ωκεανών, των ωκεάνιων ανέμων, το ύψος της επιφάνειας της θάλασσας και της θερμοκρασίας στην επιφάνεια της θάλασσας. Οι μετρήσεις αυτές μπορούν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να καταλάβουν τις επιπτώσεις του ωκεανού σχετικά με τον καιρό και το κλίμα.

Η θερμικότητα ωκεάνιου βάθους: (OHC) είναι η θερμότητα που αποθηκεύεται στον ωκεανό. Ωκεανογραφία και κλιματολογία είναι επιστημονικά πεδία, τα οποία μελετούν τη θερμότητα που αποθηκεύεται στον ωκεανό. Αλλαγές στην θερμότητα του ωκεάνιου βυθού  διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας, λόγω της θερμικής διαστολής. Η θέρμανση που αποθηκεύεται στους ωκεανούς αντιπροσωπεύει το 90% της ενέργειας που συσσωρεύεται από την υπερθέρμανση του πλανήτη μεταξύ του 1971 και του 2010.[1] Περίπου το ένα τρίτο της επιπλέον θερμότητας αποθηκεύεται σε βάθος μικρότερο από τα 700 μέτρα.[2]

Ορισμός και μέτρηση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η επιφανειακή πυκνότητα της θερμότητας του ωκεάνιου βυθού μεταξύ δύο επιπέδων βάθους ορίζεται χρησιμοποιώντας ένα ορισμένο ολοκλήρωμα:[3]


όπου 

Σε μονάδες SI, η  έχει μονάδες J·m-2. Την ενσωμάτωση αυτής της πυκνότητας σε μια λεκάνη ωκεανού, ή σε ολόκληρο ωκεανό, δίνει το συνολικό θερμικό περιεχόμενο, όπως υποδεικνύεται στην δεξιά εικόνα. Έτσι, το συνολικό θερμικό περιεχόμενο είναι το προϊόν πυκνότητας, ειδικής θερμοχωρητικότητα, και το ολοκλήρωμα του όγκου της θερμοκρασίας πάνω από την τρισδιάστατη περιοχή του ωκεανού.

Το ωκεάνιο θερμικό περιεχόμενο μπορεί να εκτιμηθεί χρησιμοποιώντας μετρήσεις της θερμοκρασίας που λαμβάνεται από ένα μπουκάλι Nansen, από το ARGO float, ή την ωκεάνια ακουστική τομογραφία. Η Παγκόσμια Ωκεάνια βάση Δεδομένων είναι η μεγαλύτερη βάση δεδομένων για τα προφίλ θερμοκρασίας από όλους τους ωκεανούς του κόσμου.

Το ανώτερο Ωκεανό-θερμικό περιεχόμενο στη Βόρεια Ατλαντική περιοχή κυριαρχείται από τη θερμότητα μεταφοράς σύγκλισης -- μια θέση όπου τα ρεύματα του ωκεανού, χωρίς μεγάλες αλλαγές στη σχέση της θερμοκρασίας με την αλατότητα.[4]

Πρόσφατες αλλαγές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Αρκετές μελέτες, τα τελευταία χρόνια, έχουν βρει αύξηση της θερμοκρασίας στον ωκεανό, τόσο κοντά στην επιφάνεια όσο και στα μεγάλα βάθη, που αποδίδετε σε ανθρωπογενή παράγοντες που ευθύνονται για υπερθέρμανση του πλανήτη.[5] Μελέτες με βάση στο ARGO δείχνουν ότι η επιφάνεια των ωκεάνιων ανέμων, ειδικά για τους υποτροπικούς ανέμους του Ειρηνικού Ωκεανού, αλλάζουν την ωκεάνια θερμότητα, στην κατακόρυφη κατανομή.[6] Αυτό οδηγεί σε αλλαγές μεταξύ των ωκεάνιων ρευμάτων, και προκαλεί μια αύξηση στο υποτροπικό, που επίσης σχετίζεται με το Ελ Νίνιο και Λα Νίνια φαινόμενο. Ανάλογα με τις διακυμάνσεις της στοχαστικής φυσικής μεταβλητότητας, κατά τη διάρκεια των La Niña, περίπου 30% περισσότερη θερμότητα από το ανώτερο ωκεάνιο στρώμα μεταφέρεται στο βαθύτερο ωκεάνιο στρώμα. Πρότυπες μελέτες δείχνουν ότι τα ωκεάνια ρεύματα μεταφέρουν περισσότερη θερμότητα σε βαθύτερα στρώματα κατά τη διάρκεια του La Niña, μετά από αλλαγές στην κυκλοφορία του αέρα.[7][8] Χρόνια με αυξημένη ωκεάνια θερμοπρόσληψη έχει συσχετισθεί με αρνητικές φάσεις της interdecadal Ειρηνικού ταλάντωσης (IPO).[9] Αυτό είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον για τους επιστήμονες του κλίματος που χρησιμοποιούν τα δεδομένα για την εκτίμηση της ωκεάνιας θερμο-απορρόφησης.

Μια μελέτη του 2015, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η ωκεάνια θερμικότητα που αυξάνεται από τον Ειρηνικό Ωκεανό, αντισταθμίστηκε από μια απότομη διανομή αυτής στον Ινδικό Ωκεανό.[10]

Δείτε επίσης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Αναφορές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. IPCC AR5 WG1 (2013). Summary for policymakers. http://www.climatechange2013.org/images/report/WG1AR5_SPM_FINAL.pdf. Ανακτήθηκε στις 15 July 2016. 
  2. «Study: Deep Ocean Waters Trapping Vast Store of Heat». Climate Central. 2016. 
  3. Dijkstra, Henk A. (2008). Dynamical oceanography ([Corr. 2nd print.] έκδοση). Berlin: Springer Verlag. σελ. 276. ISBN 9783540763758. 
  4. Sirpa Häkkinen, Peter B Rhines, and Denise L Worthen (2015). «Heat content variability in the North Atlantic Ocean in ocean reanalyses». Geophys Res Lett 42: 2901–2909. doi:10.1002/2015GL063299. PMID 26709321. 
  5. Abraham (2013). «A review of global ocean temperature observations: Implications for ocean heat content estimates and climate change». Reviews of Geophysics 51: 450–483. doi:10.1002/rog.20022. 
  6. Balmaseda, Trenberth & Källén (2013). «Distinctive climate signals in reanalysis of global ocean heat content». Geophysical Research Letters 40: 1754–1759. doi:10.1002/grl.50382. 
  7. Meehl (2011). «Model-based evidence of deep-ocean heat uptake during surface-temperature hiatus periods». Nature Climate Change 1: 360–364. doi:10.1038/nclimate1229. http://www.nature.com/nclimate/journal/v1/n7/full/nclimate1229.html. 
  8. Rob Painting (2 Οκτωβρίου 2011). «The Deep Ocean Warms When Global Surface Temperatures Stall». SkepticalScience.com. Ανακτήθηκε στις 15 Ιουλίου 2016. 
  9. Rob Painting (24 June 2013). A Looming Climate Shift: Will Ocean Heat Come Back to Haunt us?. http://www.skepticalscience.com/A-Looming-Climate-Shift-Will-Ocean-Heat-Come-Back-to-Haunt-us.html. Ανακτήθηκε στις 15 July 2016. 
  10. Sang-Ki Lee, Wonsun Park, Molly O. Baringer, Arnold L. Gordon, Bruce Huber & Yanyun Liu (18 May 2015). «Pacific origin of the abrupt increase in Indian Ocean heat content during the warming hiatus». Nature Geoscience 8: 445–449. doi:10.1038/ngeo2438. http://www.nature.com/ngeo/journal/v8/n6/full/ngeo2438.html?WT.ec_id=NGEO-201506.