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].

Schemat cyrkulacji Północnego Pacyfiku z zaznaczonymi głównymi prądami oceanicznymi
Powierzchniowe prądy oceaniczne – według NOAA

Historia odkryciaEdytuj

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 mają tendencję do „spiętrzania” u zachodnich krańców modelowanego basenu oceanicznego.

Porównanie wschodnich i zachodnich prądów oceanicznych[3]Edytuj

Typ prądu Przykłady Ogólne właściwości Prędkość Objętość transportowanej wody (miliony 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 (kilkadziesiąt 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 zjawiskaEdytuj

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 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].

PrzypisyEdytuj

  1. 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.
  2. Henry Stommel. The Westward Intensification of Wind-Driven Ocean Currents. „Transactions, American Geophysical Union”. 29, s. 202–206, 1948. [dostęp 5-03-2014]. 
  3. OSCAR – Ocean Surface Currents

BibliografiaEdytuj

  • 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 zewnętrzneEdytuj