Gulf Stream - Gulf Stream

Temperaturile de suprafață din vestul Atlanticului de Nord. Terenul nord-american este negru și albastru închis (rece), în timp ce Golful Golfului este roșu (cald). Sursa: NASA

Gulf Stream , împreună cu extensia sa de nord Atlanticului de Nord Drift , este un cald și rapid de Atlantic ocean curent , care provine din Golful Mexic și se întinde până la vârful Florida , și urmează coastele de est ale Statelor Unite și Newfoundland înainte de a trece Oceanul Atlantic ca curent al Atlanticului de Nord . Procesul de intensificare occidentală face ca Golful Golfului să fie un curent accelerat spre nord în largul coastei de est a Americii de Nord. La aproximativ 40 ° 0′N 30 ° 0′W / 40.000 ° N 30.000 ° V / 40.000; -30.000 , se împarte în două, cu pârâul nordic, North Atlantic Drift, trecând spre nordul Europei și pârâul sudic, Curentul Canar , care recirculează din Africa de Vest.

Fluxul Golfului influențează clima coastei de est a Americii de Nord, din Florida până în Newfoundland și coasta de vest a Europei. Deși au existat dezbateri recente, există un consens că clima Europei de Vest și a Europei de Nord este mai caldă decât alte zone cu latitudine similară din cauza Curentului Atlanticului de Nord. Face parte din zona Atlanticului de Nord . Prezența sa a dus la dezvoltarea unor cicloni puternici de toate tipurile, atât în atmosferă , cât și în ocean. Gulf Stream este, de asemenea, o sursă potențială semnificativă de generare a energiei regenerabile .

Istorie

Diagrama lui Benjamin Franklin despre Gulf Stream tipărită la Londra în 1769

Descoperirea europeană a curentului Golfului datează de expediția din 1512 a lui Juan Ponce de León , după care a devenit larg utilizată de navele spaniole care navigau din Caraibe în Spania. Un rezumat al jurnalului de călătorie al lui Ponce de León, la 22 aprilie 1513, menționa: „Un curent astfel încât, deși aveau vânt mare, nu puteau continua înainte, ci înapoi și se pare că mergeau bine; la sfârșit, se știa că curentul era mai puternic decât vântul. "

Benjamin Franklin a devenit interesat de tiparele de circulație din Oceanul Atlantic de Nord. În 1768, în timp ce se afla în Anglia, Franklin a auzit o plângere curioasă din partea Colonial Board of Customs : De ce a fost nevoie de pachete britanice cu câteva săptămâni mai mult pentru a ajunge la New York din Anglia decât a fost nevoie de o navă comercială americană medie pentru a ajunge la Newport, Rhode Island , în ciuda faptului că navele comerciale care plecau din Londra și trebuiau să navigheze pe râul Tamisa și apoi pe lungimea Canalului Mânecii înainte de a naviga peste Atlantic, în timp ce pachetele plecau din Falmouth în Cornwall?

Franklin i-a cerut un răspuns lui Timothy Folger, căpitanul balenelor din Insula Nantucket . Folger a explicat că navele comerciale traversau în mod curent curentul - care a fost identificat prin comportamentul balenelor, măsurarea temperaturii apei și modificări ale culorii apei - în timp ce căpitanii de pachete poștale alergau împotriva acestuia. Franklin l-a pus pe Folger să schițeze calea curentului pe o diagramă a Atlanticului și să adauge note despre cum să evite curentul atunci când navigați din Anglia către America. Franklin i-a transmis apoi graficul lui Anthony Todd, secretar al oficiului poștal britanic. Diagrama lui Franklin Gulf Stream a fost tipărită în 1769 la Londra, dar a fost ignorată în mare parte de căpitanii de mare britanici. O copie a diagramei a fost tipărită la Paris în jurul anilor 1770–1773, iar o a treia versiune a fost publicată de Franklin la Philadelphia în 1786.

Proprietăți

Curentul Golfului propriu-zis este un curent intensificat spre vest , condus în mare parte de stresul vântului . Driftul Atlanticului de Nord, în schimb, este condus în mare parte de circulația termohalină . În 1958, oceanograful Henry Stommel a menționat că „foarte puțină apă din Golful Mexicului este de fapt în curs de apă”. Prin transportarea apei calde spre nord-est peste Atlantic, face Europa de Vest și mai ales Europa de Nord mai caldă și mai blândă decât ar fi altfel.

Formare și comportament

Evoluția curentului Golfului spre vestul Irlandei continuând ca curentul Atlanticului de Nord

Un râu de apă de mare, numit curentul ecuatorial de nord al Atlanticului , curge spre vest în largul coastei Africii Centrale. Când acest curent interacționează cu coasta de nord-est a Americii de Sud, curentul se bifurcă în două ramuri. Unul trece în Marea Caraibelor , în timp ce un al doilea, curentul Antilelor , curge la nord și la est de Indiile de Vest . Aceste două ramuri se reunesc la nord de Strâmtoarea Floridei .

De Alizeele sufla spre vest la tropice, iar westerlies sufla spre Est , la mijlocul latitudini. Acest model de vânt aplică un stres la suprafața oceanului subtropical, cu o buclă negativă peste nordul Oceanului Atlantic. Transportul Sverdrup rezultat este ecuatorial.

Datorită conservării potențialei vorticități cauzate de vânturile care se deplasează spre nord pe periferia vestică a creastei subtropicale și a vorticității relative crescute a apei care se deplasează spre nord, transportul este echilibrat de un curent îngust și accelerat de polewards. Acesta curge de-a lungul graniței de vest a bazinului oceanic, depășind efectele fricțiunii cu curentul de graniță de vest și este cunoscut sub numele de curentul Labrador . Conservarea vorticității potențiale provoacă, de asemenea, coturi de-a lungul curentului Golfului, care ocazional se întrerup pe măsură ce poziția Curentului Golfului se schimbă, formând vârtejuri calde și reci separate. Acest proces general este cunoscut sub numele de intensificare vestică, determinând curenții de la limita vestică a unui bazin oceanic, cum ar fi Golful Golfului, să fie mai puternici decât cei de la limita estică.

În consecință, curentul Golfului rezultat este un puternic curent oceanic. Transportă apă cu o rată de 30 de milioane de metri cubi pe secundă (30 de sverdrups ) prin strâmtoarea Florida. Pe măsură ce trece la sud de Newfoundland, această rată crește la 150 de sverdrups. Volumul pârâului Golfului împiedică toate râurile care se varsă în Atlantic combinate, care totalizează 0,6 sverdrups. Cu toate acestea, este mai slab decât curentul circumpolar antarctic . Având în vedere puterea și proximitatea râului Gulf, plajele de-a lungul coastei de est a Statelor Unite pot fi mai vulnerabile la anomaliile mari la nivelul mării, care au un impact semnificativ asupra ratelor de eroziune costieră .

Fluxul Golfului are de obicei 100 de kilometri lățime și 800 de metri (2.600 ft) până la 1.200 metri (3.900 ft) adâncime. Viteza curentă este cea mai rapidă în apropierea suprafeței, viteza maximă fiind de obicei de aproximativ 2,5 metri pe secundă (5,6 mph). Pe măsură ce călătorește spre nord, apa caldă transportată de curentul Golfului suferă o răcire prin evaporare. Răcirea este acționată de vânt: vântul care se deplasează peste apă determină evaporarea , răcirea apei și creșterea salinității și densității acesteia. Când se formează gheață de mare, sărurile sunt lăsate în afara gheții, un proces cunoscut sub numele de excludere a saramurii. Aceste două procese produc apă mai densă și mai rece (sau mai precis, apă care este încă lichidă la o temperatură mai scăzută). În Oceanul Atlantic de Nord, apa devine atât de densă încât începe să se scufunde prin apă mai puțin sărată și mai puțin densă. (Acțiunea convectivă este similară cu o lampă de lavă .) Acest flux descendent de apă rece și densă devine o parte a apei adânci din Atlanticul de Nord , un curs de sud. Foarte puține alge marine se află în curent, deși algele marine se află în grupuri la est.

În aprilie 2018, două studii publicate în Nature au descoperit că Gulf Stream este cel mai slab de cel puțin 1.600 de ani.

Efecte localizate

Fluxul Golfului este influent asupra climatului peninsulei Florida . Porțiunea de pe coasta Floridei, denumită Curentul Floridei , menține o temperatură medie a apei de cel puțin 24 ° C (75 ° F) în timpul iernii. Vânturile de est care se deplasează peste această apă caldă mută aerul cald de peste cursul Golfului spre interior, ajutând la menținerea temperaturilor mai blânde în tot statul decât în ​​altă parte din sud-estul Statelor Unite în timpul iernii. De asemenea, apropierea râului Gulf de Nantucket , Massachusetts se adaugă la biodiversitatea sa , deoarece este limita nordică pentru soiurile de plante din sud și limita sudică pentru speciile de plante din nord, Nantucket fiind mai cald în timpul iernii decât pe continent.

Curentul Atlanticului de Nord al Golfului, împreună cu curenți de aer cald similari, ajută la menținerea Irlandei și a coastei de vest a Marii Britanii cu câteva grade mai calde decât estul. Cu toate acestea, diferența este cea mai dramatică în insulele de coastă vestice ale Scoției . Un efect vizibil al curentului Golfului și al vânturilor puternice din vest (conduse de apa caldă a Golfului Curentului) asupra Europei are loc de-a lungul coastei norvegiene . Părțile de nord ale Norvegiei se află aproape de zona arctică , cea mai mare parte fiind acoperită cu gheață și zăpadă iarna. Cu toate acestea, aproape toată coasta Norvegiei rămâne fără gheață și zăpadă pe tot parcursul anului. Efectul de încălzire oferit de Gulf Stream a permis dezvoltarea și menținerea așezărilor destul de mari pe coasta nordului Norvegiei , inclusiv Tromsø , al treilea oraș ca mărime la nord de Cercul Polar Arctic. Sistemele meteo încălzite de Gulf Stream se îndreaptă spre nordul Europei , încălzind și clima din spatele munților scandinavi .

Efect asupra formării ciclonului

Uraganul Sandy s-a intensificat de-a lungul axei cursului Golfului în 2012.

Apa caldă și contrastul de temperatură de-a lungul marginii pârâului Golfului cresc adesea intensitatea ciclonilor, tropicali sau de altă natură. Generarea ciclonului tropical necesită în mod normal temperaturi ale apei peste 26,5 ° C (79,7 ° F). Formarea ciclonului tropical este comună în cursul Golfului, mai ales în luna iulie. Furtunile călătoresc spre vest prin Caraibe și apoi fie se deplasează în direcția nordică și se curbează spre coasta de est a Statelor Unite, fie rămân pe o cale nord-vestică și intră în Golful Mexic . Astfel de furtuni au potențialul de a crea vânturi puternice și daune extinse în zonele de coastă din sud-estul Statelor Unite . Uraganul Sandy din 2012 a fost un exemplu recent de uragan care a trecut peste cursul Golfului și a căpătat forță.

S-a dovedit că ciclonii extratropicali puternici se adâncesc semnificativ de-a lungul unei zone frontale puțin adânci , forțate de curentul Golfului, în timpul sezonului rece . Ciclonii subtropicali tind, de asemenea, să genereze în apropierea cursului Golfului. 75 la sută din astfel de sisteme documentate între 1951 și 2000 s-au format în apropierea acestui curent de apă caldă, cu două vârfuri anuale de activitate care au loc în lunile mai și octombrie. Ciclonii din ocean se formează sub Golful Golfului, extinzându-se până la 3.500 de metri (11.500 ft) sub suprafața oceanului.

Posibilă sursă de energie regenerabilă

Disiparea teoretică a energiei maxime din Gulf Stream de către turbine este în intervalul 20-60 GW. O sugestie, care, teoretic, ar putea furniza energie comparabilă cu mai multe centrale nucleare, ar putea dezvolta un câmp de turbine subacvatice amplasate la 300 de metri (980 ft) sub centrul nucleului curentului Golfului. Energia termică oceanică ar putea fi, de asemenea, valorificată pentru a produce electricitate utilizând diferența de temperatură dintre apa rece adâncă și apa caldă de suprafață.

Inele Gulf Stream

Vezi articolul principal: Inel cu miez rece , inel cu miez cald

Curentul Golfului formează periodic inele care rezultă din faptul că un meandru al Curentului Golfului este închis dintr-o cale alternativă distinctă de acel meandru, creând un vârtej independent. Dintre aceste vârtejuri, există două tipuri: inele cu miez rece, care se rotesc ciclonic și inele cu miez cald, care se rotesc anti-ciclonic. Aceste inele au capacitatea de a transporta proprietățile biologice, chimice și fizice distincte ale apelor lor originare către noile ape în care călătoresc.

Vezi si

Referințe

Lecturi suplimentare

linkuri externe