Prądy oceaniczne to pionowy lub poziomy ruch zarówno powierzchniowych, jak i głębokich wód w oceanach świata. Prądy zwykle poruszają się w określonym kierunku i znacznie pomagają w krążeniu wilgoci na Ziemi, wynikowej pogodzie i zanieczyszczeniu wody.
Prądy oceaniczne występują na całym świecie i różnią się wielkością, znaczeniem i siłą. Niektóre z bardziej znanych prądów obejmują prądy Kalifornii i Humboldta w Pacyfik, Prąd Zatokowy oraz Prąd Labradora na Atlantyku i Prąd Monsunu Indyjskiego w Ocean Indyjski. To tylko próbka siedemnastu głównych prądów powierzchniowych występujących w oceanach na świecie.
Rodzaje i przyczyny prądów oceanicznych
Oprócz różnej wielkości i siły prądy oceaniczne różnią się rodzajem. Mogą to być wody powierzchniowe lub głębokie.
Prądy powierzchniowe to te występujące w górnych 400 metrach (1300 stóp) oceanu i stanowią około 10% całej wody w oceanie. Prądy powierzchniowe są głównie spowodowane przez wiatr ponieważ tworzy tarcie podczas ruchu nad wodą. To tarcie zmusza następnie wodę do poruszania się spiralnie, tworząc żyły. Na półkuli północnej żyły poruszają się zgodnie z ruchem wskazówek zegara; podczas gdy na półkuli południowej wirują przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Prędkość prądów powierzchniowych jest największa bliżej powierzchni oceanu i maleje na około 100 metrach pod powierzchnią.
Ponieważ prądy powierzchniowe przemieszczają się na duże odległości, Siła Coriolisa odgrywa również rolę w ich ruchu i odchyla je, pomagając w tworzeniu ich okrągłego wzoru. Wreszcie grawitacja odgrywa rolę w ruchu prądów powierzchniowych, ponieważ góra oceanu jest nierówna. Kopce w wodzie tworzą się na obszarach, gdzie woda styka się z lądem, gdzie woda jest cieplejsza lub gdzie zbiegają się dwa prądy. Grawitacja następnie popycha tę opadającą wodę na kopce i wytwarza prądy.
Prądy głębinowe, zwane także cyrkulacją termohalinową, znajdują się poniżej 400 metrów i stanowią około 90% oceanu. Podobnie jak prądy powierzchniowe, grawitacja odgrywa rolę w tworzeniu prądów głębinowych, ale są one spowodowane głównie różnicami gęstości w wodzie.
Różnice gęstości są funkcją temperatury i zasolenia. Ciepła woda zawiera mniej soli niż zimna, więc jest mniej gęsta i unosi się ku powierzchni, podczas gdy zimna, obciążona solą woda tonie. W miarę wzrostu ciepłej wody zimna woda jest zmuszona unosić się przez upwell i wypełnić pustkę pozostawioną przez ciepłe. W przeciwieństwie do tego, kiedy zimna woda podnosi się, również pozostawia pustkę, a podnosząca się ciepła woda jest następnie zmuszana, poprzez obniżanie ciśnienia, do zejścia i wypełnienia tej pustej przestrzeni, tworząc obieg termohalinowy.
Cyrkulacja termohalinowa znana jest jako globalny przenośnik taśmowy, ponieważ jej cyrkulacja ciepłej i zimnej wody działa jak rzeka podwodna i przemieszcza wodę w oceanie.
Wreszcie topografia dna morskiego i kształt basenów oceanicznych wpływają zarówno na prądy powierzchniowe, jak i głębinowe, ponieważ ograniczają obszary, w których woda może się przemieszczać i „przenosić” do innego.
Znaczenie prądów oceanicznych
Ponieważ prądy oceaniczne krążą na całym świecie, mają znaczący wpływ na ruch energii i wilgoci między oceanami i atmosferą. W związku z tym są ważne dla pogody na świecie. Na przykład Prąd Zatokowy to ciepły prąd, który pochodzi z Zatoki Meksykańskiej i płynie na północ w kierunku Europy. Ponieważ jest on pełen ciepłej wody, temperatury powierzchni morza są ciepłe, dzięki czemu miejsca takie jak Europa są cieplejsze niż inne obszary na podobnych szerokościach geograficznych.
Prąd Humboldta to kolejny przykład prądu, który wpływa na pogodę. Kiedy ten zimny prąd występuje zwykle u wybrzeży Chile i Peru, tworzy niezwykle produktywne wody i utrzymuje wybrzeże w chłodzie, a północne Chile jest suche. Jednak kiedy się zakłóca, klimat Chile ulega zmianie i uważa się, że El Niño odgrywa rolę w jego zaburzeniach.
Podobnie jak ruch energii i wilgoci, zanieczyszczenia mogą również zostać uwięzione i przemieszczane na całym świecie przez prądy. Może to być spowodowane przez człowieka, co jest istotne dla powstawania wyspy śmieci lub naturalne, takie jak góry lodowe. Prąd Labrador, który wypływa na południe z Ocean Arktyczny wzdłuż wybrzeży Nowej Funlandii i Nowej Szkocji słynie z przenoszenia gór lodowych na szlaki żeglugowe na Północnym Atlantyku.
Prądy również planują ważną rolę w nawigacji. Oprócz możliwości uniknięcia śmieci i gór lodowych, znajomość prądów jest niezbędna do obniżenia kosztów wysyłki i zużycia paliwa. Obecnie firmy żeglugowe, a nawet wyścigi żeglarskie często używają prądów, aby skrócić czas spędzany na morzu.
Wreszcie prądy oceaniczne są ważne dla rozmieszczenia życia morskiego na świecie. Wiele gatunków korzysta z prądów, aby przenosić je z jednego miejsca do drugiego, niezależnie od tego, czy chodzi o rozmnażanie, czy po prostu o przemieszczanie się na dużych obszarach.
Prądy oceaniczne jako energia alternatywna
Dzisiaj prądy oceaniczne zyskują również na znaczeniu jako możliwa forma energii alternatywnej. Ponieważ woda jest gęsta, przenosi ogromną ilość energii, która mogłaby zostać przechwycona i przekształcona w formę użytkową za pomocą turbin wodnych. Obecnie jest to technologia eksperymentalna testowana przez Stany Zjednoczone, Japonię, Chiny i niektóre kraje Unii Europejskiej.
Niezależnie od tego, czy prądy oceaniczne są wykorzystywane jako energia alternatywna, w celu zmniejszenia kosztów wysyłki, czy w stanie naturalnym do przemieszczania gatunków i pogody na całym świecie, tak są znaczące dla geografów, meteorologów i innych naukowców, ponieważ mają ogromny wpływ na relacje globu i atmosfery ziemskiej.