Circulação de Revolvimento Oceânico e Circulação Profunda

Em algumas regiões polares, a água da superfície torna-se fria e salgada o suficiente para afundar quilômetros de profundidade, desencadeando um lento revolvimento global que ventila o abismo e molda o clima ao longo de séculos.

Definition

A circulação de revolvimento é o fluxo profundo, impulsionado pela densidade (termoalina), no qual a água da superfície afunda em regiões polares, se espalha pelo oceano profundo e retorna lentamente à superfície, ventilando e conectando o oceano global.

Scope

Este tópico abrange a formação de águas profundas e de fundo em mares polares, a estrutura e o transporte da circulação meridional de revolvimento, a distribuição e o rastreamento de massas de água, o papel da mistura no fechamento do revolvimento e a possibilidade de múltiplos estados estáveis de circulação.

Core questions

• Onde e como se formam as águas profundas e de fundo, e o que define suas propriedades?
• Qual é a estrutura e a força da circulação meridional de revolvimento?
• Como as massas de água se espalham e se misturam para fechar o ciclo de revolvimento?
• A circulação de revolvimento poderia ter mais de um estado estável e mudar abruptamente?

Key theories

Revolvimento termohalino e formação de massas de água

O resfriamento e a salinização em altas latitudes tornam a água da superfície densa o suficiente para afundar, formando massas de água profundas que se espalham ao longo das superfícies de densidade e definem a circulação profunda.

Múltiplos equilíbrios do revolvimento

Stommel demonstrou que os efeitos concorrentes da temperatura e da salinidade na densidade podem conferir ao revolvimento mais de um estado estável, levantando a possibilidade de transições abruptas na história climática.

Mechanisms

No Atlântico Norte e ao redor da Antártida, o resfriamento intenso e a rejeição de salmoura durante a formação de gelo aumentam a densidade da superfície até que a água afunde para formar águas profundas e de fundo; essa água se espalha pelo abismo e é gradualmente retornada para cima por mistura e ressurgência impulsionada pelo vento, completando um revolvimento global que leva aproximadamente mil anos.

Clinical relevance

A circulação de revolvimento transporta calor que aquece climas regionais, ventila o oceano profundo com oxigênio e sequestra carbono; a preocupação de que o aquecimento e a dessalinização possam enfraquecê-la tornou o revolvimento do Atlântico um foco de monitoramento climático e pesquisa de mudanças abruptas.

History

A análise de massas de água por oceanógrafos do início do século XX mapeou a circulação profunda; o modelo de Stommel de 1961 revelou seus múltiplos equilíbrios, e a síntese da "esteira transportadora" de Broecker ligou a circulação profunda a mudanças climáticas abruptas registradas em gelo e sedimento, estimulando a observação contínua do revolvimento.

Key figures

• Henry Stommel
• Wallace Broecker
• Carl Wunsch

Seminal works

• talley2011
• stommel1961

Frequently asked questions

Quanto tempo a água profunda permanece abaixo da superfície?

A água que afunda no oceano profundo pode permanecer lá por vários séculos a cerca de mil anos antes que a mistura e a ressurgência a retornem à superfície, tornando a circulação profunda muito lenta.

A circulação de revolvimento do Atlântico poderia colapsar?

Modelos e registros passados sugerem que o revolvimento pode enfraquecer ou mudar entre estados se as águas superficiais se tornarem muito quentes ou doces para afundar; se e quão rápido isso pode acontecer é uma área ativa de pesquisa.