Okyanus Devridaimi ve Derin Dolaşım
Birkaç kutup bölgesinde, yüzey suyu soğuyarak ve tuzluluğu artarak kilometrelerce derine batabilecek yoğunluğa ulaşır; bu durum, derin okyanusu havalandıran ve iklimi yüzyıllar boyunca şekillendiren yavaş bir küresel devridaimi başlatır.
Tanım
Devridaim dolaşımı, kutup bölgelerinde yüzey suyunun batarak derin okyanusa yayıldığı ve yavaşça yüzeye geri döndüğü, küresel okyanusu havalandıran ve birbirine bağlayan, yoğunluk farkıyla yönlendirilen (termohalin) derin bir akıntıdır.
Kapsam
Bu konu, kutup denizlerinde derin ve dip suyunun oluşumunu, meridyenel devridaim dolaşımının yapısını ve taşınımını, su kütlelerinin dağılımını ve izlenmesini, devridaimi tamamlamada karışımın rolünü ve birden fazla kararlı dolaşım durumunun olasılığını kapsamaktadır.
Temel sorular
- Derin ve dip suyu nerede ve nasıl oluşur, özelliklerini ne belirler?
- Meridyenel devridaim dolaşımının yapısı ve gücü nedir?
- Su kütleleri, devridaim döngüsünü tamamlamak için nasıl yayılır ve karışır?
- Devridaim dolaşımının birden fazla kararlı durumu olabilir mi ve aniden değişebilir mi?
Temel kuramlar
- Termohalin Devridaim ve Su Kütlesi Oluşumu
- Yüksek enlemlerdeki soğuma ve tuzlanma (salinification), yüzey suyunu batabilecek kadar yoğun hale getirerek, yoğunluk yüzeyleri boyunca yayılan ve derin dolaşımı tanımlayan derin su kütleleri oluşturur.
- Devridaimin Çoklu Denge Durumları
- Stommel, sıcaklık ve tuzluluğun yoğunluk üzerindeki zıt etkilerinin devridaime birden fazla kararlı durum kazandırabileceğini, bunun da iklim tarihinde ani geçiş olasılığını artırdığını göstermiştir.
Mekanizmalar
Kuzey Atlantik'te ve Antarktika çevresinde, buz oluşumu sırasında yoğun soğuma ve tuzlu su atılımı (brine rejection), suyun derin ve dip suyu oluşturacak kadar batmasını sağlayacak şekilde yüzey yoğunluğunu artırmaktadır; bu su, derin okyanusa yayılmakta ve karışım ile rüzgar kaynaklı yukarı akış (upwelling) yoluyla kademeli olarak yüzeye geri dönerek yaklaşık bin yıl süren küresel bir devridaimi tamamlamaktadır.
Klinik önem
Devridaim dolaşımı, bölgesel iklimleri ısıtan ısıyı taşımakta, derin okyanusu oksijenle havalandırmakta ve karbonu tutmaktadır; ısınma ve tatlılaşmanın bu dolaşımı zayıflatabileceği endişesi, Atlantik devridaimini iklim izleme ve ani değişim araştırmalarının odak noktası haline getirmiştir.
Tarihçe
Yirminci yüzyıl başlarındaki oşinografların su kütlesi analizi, derin dolaşımı haritalandırmıştır; Stommel'in 1961 tarihli modeli, dolaşımın çoklu denge durumlarını ortaya koymuş, Broecker'in 'konveyör bant' sentezi ise derin dolaşımı buz ve tortullarda kaydedilen ani iklim değişiklikleriyle ilişkilendirerek devridaimin sürekli gözlemlenmesini teşvik etmiştir.
Öne çıkan isimler
- Henry Stommel
- Wallace Broecker
- Carl Wunsch
İlgili konular
Temel eserler
- talley2011
- stommel1961
Sıkça sorulan sorular
- Derin su yüzeyin altında ne kadar süre kalır?
- Derin okyanusa batan su, karışım ve yukarı akış (upwelling) onu yüzeye geri döndürmeden önce birkaç yüzyıldan yaklaşık bin yıla kadar orada kalabilmekte, bu da derin dolaşımı oldukça yavaş hale getirmektedir.
- Atlantik devridaim dolaşımı çökebilir mi?
- Modeller ve geçmiş kayıtlar, yüzey suları batamayacak kadar ısınır veya tatlılaşırsa devridaimin zayıflayabileceğini veya durumlar arasında geçiş yapabileceğini öne sürmektedir; bunun olup olmayacağı ve ne kadar hızlı gerçekleşebileceği aktif bir araştırma alanıdır.