זרמי ים: כיצד הם מיוצרים, סוגים, השלכות, חשיבות - סביבה - 2025

זרמים הם עקירה מסיבית של שניהם השטח מים עמוקים, הנגרם על ידי רוחות, האדמה של הסיבוב, הבדלי טמפרטורה ומליחות. הם יכולים להיות רדודים ועמוקים, כאשר רדודים מופיעים בעומק 200 עד 400 מ 'הראשונים. מצדו, הזרמים העמוקים בעומקים גדולים יותר.

הזרמים הימיים השטחיים מיוצרים בגלל דחיפת המים על ידי הרוחות והעמוקים בגלל הבדלי טמפרטורה ומליחות.

זרמים ימיים עיקריים בעולם. מקור: ד"ר מיכאל פידווירני (ראה http://www.physicalgeography.net) / רשות הרבים

שני זרמים רדודים ועמוקים משלימים זה את זה ויוצרים חגורת מסוע אוקיאנית גדולה. לפיכך, מסות מים עוברות בזרמי שטח העוברים מהקו המשווה למעגל הקוטב וחוזרים בזרמים עמוקים.

במקרה של זרמים עמוקים הם חוזרים לקו המשווה וממשיכים לאנטארקטיקה דרך כל האוקיינוסים. באנטארקטיקה הם פונים מזרחה, חוצים את האוקיאנוס ההודי ומשם לאוקיאנוס השקט, שם זרימי שטח חמים נעים צפונה וחוזרים לאוקיאנוס האטלנטי.

מערכות הזרמים הימיים יוצרים את שושני הים האוקיאניים, דרכם מסתובבים מים באוקיינוסים של הפלנטה. ישנם חמישה גורמים עיקריים, שניים באוקיינוס ​​האטלנטי, שניים באוקיאנוס השקט ואחד באוקיאנוס ההודי.

בין הזרמים הבולטים ניתן למצוא את מפרץ מקסיקו, לאס אג'וג'ה, מזרח אוסטרליה, הומבולדט וזרמים ים תיכוניים. כל זרמי האוקיאנוס ממלאים תפקידים חשובים במערכת הפלנטרית על ידי ויסות האקלים, הפצת חומרים מזינים ומגוון ביולוגי, וכן הקלה על הניווט.

כיצד מייצרים זרמי אוקיינוס?

- תנאי אוקיינוס ​​כללים

באוקיינוסים יש שיפוע טמפרטורת פני השטח, שם הטמפרטורה המרבית ממוקמת בים האדום עם 36 מעלות צלזיוס והמינימום בים Weddell (אנטארקטיקה) עם -2 ºC. כמו כן, יש שיפוע טמפרטורה אנכי, עם מים חמים ב -400 מ 'הראשונים ואזור קר מאוד מתחת ל -1,800 מ'.

יש גם שיפוע מליחות, עם מים מלוחים יותר באזורים עם פחות גשמים כמו האוקיאנוס האטלנטי ופחות מלוחים שם יורד גשם יותר (פסיפיק). מצד שני, יש פחות מליחות על החופים בהם נהרות המספקים מים מתוקים זורמים ביחס לחוף הים.

בתורו, גם הטמפרטורה וגם המליחות משפיעים על צפיפות המים; ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר צפיפות נמוכה יותר ומליחות גבוהה יותר צפיפות גבוהה יותר. עם זאת, כאשר מי הים קופאים ויוצרים קרח, צפיפותם גדולה יותר מזו של מים נוזליים.

- אפקט קוריוליס

כדור הארץ מסתובב על צירו מזרחה, וגורם סטיה לכאורה בכל חפץ שזז על פני השטח שלו. לדוגמה, טיל המשוגר מהקו המשווה לעבר אתר באלסקה (צפון) ינחת מעט מימין למטרה.

אותה תופעה משפיעה על רוחות וזרמי אוקיינוס ​​ומכונה אפקט קוריוליס.

- פיתוח זרמים

זרמי שטח

בגלל החימום הדיפרנציאלי של כדור הארץ, יש טמפרטורות חמות ליד קו המשווה וקור בקטבים. המוני האוויר החם עולים ויוצרים ואקום, כלומר אזור בלחץ נמוך.

כך, המרחב שנותר על ידי האוויר החם מתמלא באוויר מאזור קר (אזור לחץ גבוה), שנע לשם עקב פעולת הרוחות. בנוסף, כדור הארץ בתנועתו הסיבובית גורם לכוח צנטריפוגלי בקו המשווה, וגורם למים לנוע צפונה ודרומה באזור זה.

כמו כן, המים הסמוכים לקו המשווה פחות מלוחים מכיוון שיש יותר גשמים המספקים מים מתוקים ומדללים את המלחים. בעוד לעבר הקטבים יורד גשם פחות ואחוז גדול מהמים קפוא, ולכן ריכוז המלחים במים נוזליים גבוה יותר.

לעומת זאת, בקו המשווה המים חמים יותר בגלל השכיחות הגבוהה יותר של קרינת השמש. זה גורם למים באזור זה להתרחב ולהעלות את מפלסם או גובהם.

זרמי השטח של הגיר הצפוני האטלנטי

כאשר מנתחים את השפעתם של גורמים אלה בצפון האוקיאנוס האטלנטי, נצפתה שנוצרת מערכת גדולה של זרימה סגורה של זרמים ימיים. זה מתחיל ברוחות המגיעות מצפון-מזרח (רוחות סחר) הגורמות לזרמי ים שטחיים.

הזרמים הצפוניים-מזרחיים הללו, כשמגיעים לקו המשווה, נעים מערבה בגלל סיבוב, החל מהחוף המערבי של אפריקה. ואז בהגיעו לאמריקה, הזרם המשווה נתקל במכשולי קרקע רציפים לצפון.

זרם צפון אטלנטי. מקור: מרכז טיסת החלל Goddard עבודה יצירה MagentaGreen (גרסת SVG) / תחום ציבורי

נוכחות המכשולים, בתוספת הכוח הצנטריפוגלי של קו המשווה וההבדל בטמפרטורה בין המים המשווניים לקוטביים, מכוונים את הזרם לצפון-מזרח. הזרם מגביר את מהירותו כאשר הוא מסתובב בתעלות הצרות בין האיים הקריביים לערוץ יוקטן.

ואז ממפרץ מקסיקו הוא ממשיך דרך מיצרי פלורידה ומתחזק על ידי הצטרפות לזרם האנטילים. מכאן הוא ממשיך את דרכו צפונה לאורך החוף המזרחי של צפון אמריקה ובהמשך צפון-מזרח.

זרמים עמוקים של הגיר הצפוני האטלנטי

במסעו צפונה, נחל המפרץ מאבד חום והמים מתאדים, נעשים מלוחים וצפופים יותר, שוקעים והופכים לזרם עמוק. בהמשך להגיע למכשול היבשתי של צפון מערב אירופה הוא מתפצל וסניף אחד ממשיך צפונה, ואז פונה מערבה, בעוד השני ממשיך דרומה וחוזר לקו המשווה.

סגירת הגירה הצפונית האטלנטית

ענף הזרמים של הג'ירו הצפוני האטלנטי המתנגש עם אירופה המערבית פונה דרומה ויוצר את הזרם הקנרי. בתהליך זה משולבים זרמי הים התיכון לכיוון מערב, התורמים כמות גדולה של מלחים לאוקיאנוס האטלנטי.

באופן דומה, רוחות הסחר דוחפות את מימי החוף האפריקני למערב, ומשלימות את הפנייה הצפונית האטלנטית.

גייר צפון-אטלנטי

הכיוון הנוכחי צפונה יוצר את הגירה התת-קוטבית הצפונית אטלנטית, היוצאת מערבה פוגשת את צפון אמריקה. כאן נוצר זרם לברדור הקר והעמוק, שפונה דרומה.

נחל לאברדור זה עובר מתחת לנחל המפרץ בכיוון ההפוך. התנועה של זרמים אלה ניתנת על ידי הבדלים בטמפרטורה וריכוז המלח (זרמים תרמו-הלניים).

מסוע אוקיינוס ​​גדול

מערכת הזרמים התרמו-הלניים יוצרים את מערכת הזרמים המסתובבת מתחת לזרמי השטח ויוצרים את המסוע האוקיאני הגדול. זוהי מערכת של זרמים קרים ועמוקים העוברים מצפון האוקיאנוס האטלנטי לאנטארקטיקה.

מסוע אוקיינוס. מקור: Avsa / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

באנטארקטיקה הזרמים עוברים מזרחה וכשעוברים את אוסטרליה היא פונה לכיוון צפון האוקיאנוס השקט. בתהליך זה המים מתחממים ולכן הם עולים כשהם מגיעים לצפון האוקיאנוס השקט. לאחר מכן הם חוזרים לאוקיאנוס האטלנטי בצורה של זרם פנים חם, העוברים באוקיאנוס ההודי ומתחברים עם הגירים האוקיאניים.

סוגי זרמי אוקיינוס

ישנם שני סוגים בסיסיים של זרמי אוקיינוס ​​המוגדרים על ידי הגורמים המולידים אותם והמפלס האוקיאני דרכם הם מסתובבים.

זרמי ים רדודים ועמוקים. מקור: תומס ספלטסטוסטר / רשות הרבים

זרמי ים משטחיים

זרמים אלו מתרחשים בעומק הראשון של 400-600 מ 'של הים ומקורם ברוחות וסיבוב כדור הארץ. הם מהווים 10% ממסת המים באוקיינוסים.

זרמי ים עמוקים

זרמים עמוקים מתרחשים מתחת לעומק של 600 מ 'ומעקרים 90% ממסת מי הים. זרמים אלה נקראים זרימת תרמו-הלינה, מכיוון שהם נגרמים על ידי הבדלים בטמפרטורת המים ("תרמו") וריכוז המלח ("הלין").

זרמי אוקיינוס ​​עיקריים

זרמים ימיים עיקריים בעולם. מריאנה QM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

שודדי הים

על פי דפוס הרוחות ובאמצעות סיבוב כדור הארץ, הזרמים הימיים יוצרים מערכות מעגליות של זרמים הנקראים גירים אוקיאניים. יש 6 פניות עיקריות:

• הגה הצפונית האטלנטית
• הגירה הדרומית האטלנטית
• צפון צפון האוקיאנוס השקט
• ג'ירו דרום פסיפיק
• פנה של האוקיאנוס ההודי
• ספין אנטארקטיקה

כל סיבוב נוצר על ידי זרמים שונים, שהזרם של הגבול המערבי של כל סיבוב מכוון לעבר הקוטב המקביל. במילים אחרות, הגהות הצפון אטלנטית וצפון האוקיאנוס השקט עוברים לקוטב הצפוני והדרום הדרומי של האוקיאנוס האטלנטי, דרום האוקיאנוס השקט והודי הולכים לקוטב הדרומי.

שודדי ים. מקור: NOAA / רשות הרבים

הזרמים של הגבול המערבי של כל גיר הם החזקים ביותר ולכן זרם מפרץ מקסיקו תואם את הגירה הצפונית האטלנטית ואת זרם הקורושיו לצפון הגירה הצפונית.

בגירה הדרומית האטלנטית, הזרם החזק ביותר הוא זה של ברזיל ובדרום האוקיאנוס השקט זה של מזרח אוסטרליה. מצידו, בג'ירו דל אינדיקו נמצא הזרם של לאס אגוג'ס, הנמשך לאורך החוף המזרחי של אפריקה מצפון לדרום.

אם ניקח כדוגמה את הגירה הצפונית אטלנטית, אנו מגלים כי המערכת כולה מורכבת מארבעה זרמים. בג'ירו זה, בנוסף לזרם המפרץ במערב, יש את הנחל הצפוני האטלנטי בצפון-מזרח.

ואז, במזרח, נמצא הזרם של לאס קנריאס, שפונה לכיוון דרום-מזרח, והמעגל נסגר עם הזרם המשווה הצפוני ממערב.

נחל מפרץ מקסיקו

זרם זה הוא חלק מהגבעה הצפונית האטלנטית והוא נקרא כך מכיוון שהוא נולד במפרץ מקסיקו. כאן מי השטח מתחממים ומתרחבים, ומעלים את פני הים ביחס למים הצפוניים הקרים יותר.

לפיכך נוצר הזרם מהמפרץ לצפון, שם יאבדו המים בולעים ויוצרים את הזרם הצפון אטלנטי.

אקלים במערב אירופה

נחל המפרץ תורם רבות לוויסות האקלים של מערב אירופה, בזכות החום שהוא נושא ממפרץ מקסיקו. חום זה המשתחרר מגרינלנד מנופח לכיוון היבשת על ידי רוחות מערביות, וממתן את הטמפרטורות היבשתיות.

הזרם הים תיכוני

הים התיכון הוא אגן כמעט סגור, למעט הקשר הרחב 14.24 ק"מ עם האוקיאנוס האטלנטי דרך מיצר גיברלטר. ים זה מאבד כמטר של מים מדי שנה על ידי אידוי בקיציו החמים.

החיבור עם האוקיאנוס האטלנטי והזרמים הנוצרים מאפשרים לחדש את המים האבודים ולחמצן. הזרמים שעוזבים את הים התיכון עוזרים להיווצר את נחל המפרץ.

שיפוע מליחות

מליחות וטמפרטורה הם הגורמים הבסיסיים הפועלים לייצור הזרם בין הים התיכון לאוקיאנוס האטלנטי. על ידי איבוד מים באמצעות אידוי באזור סגור, המליחות בים התיכון גבוהה יותר מאשר באוקיאנוס האטלנטי מעבר למיצר.

מים בעלי תכולת מלח גבוהה יותר צפופים יותר ויורדים לקרקעית ויוצרים זרם עמוק לעבר האוקיאנוס האטלנטי עם ריכוז מלחים נמוך יותר. לעומת זאת, שכבת מי השטח של האוקיאנוס האטלנטי חמה יותר מזו של הים התיכון ומייצרת זרם פני שטח מהאטלנטיק לים התיכון.

הזרם של הומבולדט

זהו זרם שטחי של מים קרים שנוסע מאנטארקטיקה לקו המשווה לאורך חופי דרום אמריקה השקט. זה נובע מעלייה או עליית חלק מהמים הקרים של הזרם העמוק של דרום האוקיאנוס השקט כשמתנגשים עם החוף הדרום אמריקני.

זה חלק מהג'ירו הסובטרופי של דרום האוקיאנוס השקט ואחראי לספק כמות גדולה של חומרים מזינים לחופי צ'ילה, פרו ואקוודור.

השלכות

חלוקת חום ומליחות

זרמי אוקיינוס ​​זורמים ממקומות עם מים חמים ומלוחים יותר לאזורים קרים יותר עם ריכוז מלוחים פחות. בתהליך זה הם עוזרים להפצת החום הסביבתי ותכולת המלח באוקיינוסים.

השפעה על האקלים

על ידי העברת המוני מים חמים לאזורים קרים, זרמים משתתפים בוויסות האקלים של כדור הארץ. דוגמה לכך היא ההשפעה המתמתנת של טמפרטורת הסביבה שמפעילה זרם מפרץ מקסיקו במערב אירופה.

כך, אם נחל המפרץ היה מפסיק לזרום, הטמפרטורה של מערב אירופה הייתה יורדת בממוצע 6 מעלות צלזיוס.

הוריקנים

זרמי ים, על ידי הובלת חום, מספקים לחות על ידי אידוי ומייצרים תנועה מעגלית ביחסים קרובים עם הרוחות, שהם הגורם להוריקנים.

החלפת גז

מי ים שומרים על חילוף גזי קבוע עם האטמוספרה, כולל אדי מים, חמצן, חנקן ו- CO _2. חילופי דברים אלה מתאפשרים כתוצאה מתנועת מים על ידי זרמי ים התורמים לשבירת מתח השטח.

דוגמנות לחוף

זרמי אוקיינוס ​​מפעילים כוח בלאי וגרירה (שחיקה) על פני קרקעית הים ועל החופים דרכם הם עוברים. השפעה שחיקה זו לאורך אלפי שנים מעצבת את קרקעית הים, את חופי הים ואת קו החוף.

הפצת תזונה ומגוון ביולוגי

מצד שני, הזרמים הימיים נושאים עימם את חומרי המזון כמו גם את הפלנקטון הניזון מהם. זה תנאי להתפלגות החי הימי, מכיוון שהוא מרוכז במקום שיש יותר מזון זמין.

פלנקטון נסחף באופן פסיבי על ידי זרמי שטח, וחלק מחומרי הזנה משקעים לקרקעית, שם הם נעקרים על ידי זרמים עמוקים. מאוחר יותר, חומרים מזינים אלה חוזרים אל פני השטח במה שנקרא מהדורות או במערות ימיות של מים.

גל או גלישה של מים ימיים

זרמים עמוקים מולידים את מה שמכונה דירות התהוות או התפרצויות המים הימיים. זוהי עלייתם של מים עמוקים קרים אל פני השטח, הנושאים חומרים מזינים המופקדים באוקיינוס ​​העמוק.

זרמי ים עולה. מקור: נאס"א / רשות הרבים

באזורים שבהם זה מתרחש, יש התפתחות גדולה יותר של אוכלוסיות הפיטופלנקטון ולכן של דגים. אזורים אלה הופכים לאזורי דיג חשובים, כמו למשל החוף הפרואני השקט.

ריכוז מזהמים

האוקיינוסים סובלים מבעיות זיהום חמורות כתוצאה מפעולה אנושית, המשלבת כמויות גדולות של פסולת, בעיקר פלסטיק. הזרמים הימיים נושאים פסולת זו ובשל התבנית המעגלית של פני השטח, הם מרוכזים באזורים מוגדרים.

זה המקום בו מתעוררים איים פלסטיים כביכול, אשר נוצרים על ידי ריכוז שברי פלסטיק באזורים גדולים במרכז גריז האוקיאנוס.

באותו אופן, השילוב בין הזרמים הימיים השטחיים עם הגלים וצורת קו החוף, מרכז את הפסולת באזורים מסוימים.

החשיבות למערכות אקולוגיות ולחיים על כדור הארץ

הגירות ימיות

מינים ימיים רבים, כגון צבים, קוטואים (לווייתנים, דולפינים) ודגים, משתמשים בזרמי אוקיינוס ​​לצורך נדידת האוקיינוס ​​למרחקים ארוכים. זרמים אלה מסייעים בהגדרת המסלול, בהפחתת אנרגיית הנסיעה ובאספקת מזון.

זמינות תזונה

התפלגות חומרי הזנה הן אופקית ואנכית באוקיינוסים תלויה בזרמים ימיים. זה בתורו משפיע על אוכלוסיות הפיטופלנקטון שהן היצרניות העיקריות והבסיס של רשתות המזון.

במקום שיש חומרים תזונתיים ישנם פלנקטון ודגים הניזונים ממנו, כמו גם מינים אחרים הניזונים מדגים כמו עופות ים.

דיג

התפלגות חומרים מזינים דרך זרמי אוקיינוס ​​משפיעה על זמינות הדייג לבני אדם.

זמינות חמצן

זרמים ימיים, על ידי גיוס מים, תורמים לחמצון שלהם, החיוני להתפתחות חיים מימיים.

מערכות אקולוגיות יבשתיות

מערכות אקולוגיות של החוף והיבשת מושפעות מהזרמים הימיים במידה שהם מווסתים את האקלים היבשתי.

הנחשול

זרמים ימיים אפשרו פיתוח ניווט על ידי בני אדם, מה שמאפשר נסיעה ימית ליעדים רחוקים. זה איפשר את חיפוש כדור הארץ, פיזור המין האנושי, סחר ופיתוח כלכלי בכלל.

גורמים המשפיעים על כיוון הזרמים

הכיוון בו זורמים זרמי האוקיאנוס מתבטא בתבנית קבועה באוקיינוסים בעולם. דפוס כיוונים זה נקבע על ידי גורמים מרובים אשר כוחותיהם הם אנרגיית השמש וכובד האדמה והירח.

קרינת שמש, לחץ אטמוספרי וכיוון הרוחות

קרינת השמש משפיעה על כיוון זרמי האוקיאנוס בכך שהיא גורמת לרוחות. אלה הם הגורם העיקרי להיווצרות זרמי שטח העוקבים אחר כיוון הרוחות.

שיפוע הטמפרטורה וכוח המשיכה

קרינת השמש משפיעה גם על כיוון זרמי האוקיאנוס על ידי חימום המים וגורמת להם להתפשט. בשל כך המים עולים בנפח ומעלים את פני הים; עם אזורים גבוהים יותר של האוקיאנוס (חם) מאחרים (קרים).

זה יוצר הפרש מפלס, כלומר מדרון, שמניע את המים לעבר החלק התחתון. לדוגמה, בקו המשווה הטמפרטורות גבוהות ולכן המים מתרחבים, וקובעים את גובה פני הים 8 ס"מ יותר מאשר באזורים אחרים.

שיפוע המליחות

גורם נוסף המשפיע על כיוון זרמי האוקיאנוס הוא ההבדל במליחות בין אזורים שונים באוקיאנוס. ככל שהמים מלוחים יותר, צפיפותם עולה ושוקעת, וזרמים עמוקים נעים כפונקציה של מדרגות טמפרטורה ומליחות.

ההקלה הימית והחוף

צורת המדף היבשתי וקו החוף משפיעים גם על כיוון הזרמים הימיים. במקרה של זרמי שטח העוברים לאורך החופים, צורות יבשה משפיעות על כיווןן.

מצדם, זרמים עמוקים המשפיעים על מדף היבשת יכולים לסבול מסטיות אופקיות ואנכיות כאחד.

סיבוב כדור הארץ ואפקט קוריוליס

סיבוב כדור הארץ משפיע על כיוון הרוחות על ידי יצירת כוח צנטריפוגלי בקו המשווה, דוחף את הזרמים לעבר הקטבים. יתר על כן, אפקט קוריוליס מסיט זרמים ימינה בחצי הכדור הצפוני ומשמאל בחצי הכדור הדרומי.

הפניות

1. קמפבל, נ 'וריי, ג'יי (2009). ביולוגיה. מהדורה שמינית פירסון בנג'מין / קאמינגס.
2. קסטרו, פ. והובר, ME (2007). ביולוגיה ימית. המהדורה השישית מקגרו היל.
3. קלי, KA, דיקינסון, ס., מקפדן, MJ וג'ונסון, GC (2001). זרמי אוקיינוס ​​ניכרים בנתוני רוח לווינים. מכתב מחקר גיאופיזי.
4. נוימן, ג '(1968). זרמי אוקיינוס. חברת ההוצאה לאור Elsevier.
5. פינדה, ו '(2004). פרק 7: מורפולוגיה של קרקעית האוקיאנוס ומאפייני קו החוף. בתוך: Werlinger, C (Ed.). ביולוגיה ימית ואוקיאנוגרפיה: מושגים ותהליכים. כרך א.
6. פראגר, EJ ו- Earle, SS (2001). האוקיינוסים. מקגרו-היל.
7. Ulanski, S. (2012). נחל המפרץ. הסיפור המדהים של הנהר החוצה את הים. פרסומי טרנר SL