Brinicle - Brinicle
Bir ölüm sarkıtı ( tuzlu su saçağı olarak da bilinen buz stalactite ) geliştirmek altında oluşturulur inen tuzlu su bulutu çevreleyen buz aşağı doğru büyüyen içi boş bir borudur deniz buz .
Olarak deniz suyu , polar okyanusta donar, tuz tuzlu konsantreleri aşağı Yoğun akışını, son derece soğuk ve oluşturma deniz buz ile ilişkisi kesilir tuzlu su çevreleyen sudan daha düşük bir donma noktasına sahip. Bu tüy, komşu okyanus suyuyla temas ettiğinde , aşırı düşük sıcaklığı, akışın çevresinde anında buz oluşmasına neden olur. Bu, brinikül olarak adlandırılan içi boş bir sarkıt veya saçağı oluşturur .
oluşum
Tuzlu sudan buz oluşumu , yakındaki donmamış suyun bileşiminde belirgin değişikliklere neden olur. Su donduğunda, çoğu kirlilik su kristallerinden çıkarılır; deniz suyundan gelen buz bile, oluştuğu deniz suyuna kıyasla nispeten tazedir. Safsızlıkların (tuz ve diğer iyonlar gibi) dışarı atılmasının bir sonucu olarak, deniz buzu çok gözenekli ve süngerimsi olup, tatlı su donduğunda oluşan katı buzdan oldukça farklıdır .
Deniz suyu donar ve tuz saf buz kristali kafesinden dışarı çıkmaya zorlanırken , konsantre tuzlu su sızdığı için çevreleyen su daha tuzlu hale gelir. Bu, donma sıcaklığını düşürür ve yoğunluğunu arttırır . Donma sıcaklığının düşürülmesi, bu çevreleyen tuzlu su açısından zengin suyun sıvı kalmasına ve hemen donmamasına izin verir. Yoğunluğun artması bu tabakanın batmasına neden olur. Bu süper tuzlu, aşırı soğutulmuş su donmuş saf sudan uzaklaştıkça, buzun her tarafında tuzlu su kanalları adı verilen küçük tüneller oluşturulur. Aşama şimdi bir brikülün oluşturulması için ayarlandı.
Bu aşırı soğutulmuş tuzlu su, buzun altındaki donmamış deniz suyuna ulaştığında, ek buz oluşumuna neden olacaktır. Su, yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona doğru hareket eder. Tuzlu su daha düşük bir su konsantrasyonuna sahip olduğundan, çevresindeki suyu çeker. Tuzlu suyun soğuk sıcaklığından dolayı, yeni çekilen su donar. Tuzlu su kanalları nispeten eşit dağılmışsa, buz paketi aşağı doğru eşit şekilde büyür. Bununla birlikte, tuzlu su kanalları küçük bir alanda yoğunlaşırsa, soğuk tuzlu suyun aşağı doğru akışı (artık o kadar tuz bakımından zengin ki normal donma noktasında donamaz) bir akış olarak donmamış deniz suyuyla etkileşime girmeye başlar. Ateşten çıkan sıcak havanın bir tüy gibi yükselmesi gibi, bu soğuk, yoğun su da bir tüy olarak alçalır. Bu jet tarafından donma noktasının altına kadar soğutulan çevredeki su buzlandıkça, dış kenarları bir buz tabakası biriktirmeye başlar. Şimdi, bu aşırı soğutulmuş, aşırı tuzlu suyun aşağı doğru akışını çevreleyen, ters çevrilmiş bir "bacaya" benzeyen bir brinik oluşturulmuştur.
Brinekül yeterince kalınlaştığında, kendi kendini idame ettirir hale gelir. Aşağıya doğru akan soğuk jet etrafında buz biriktikçe , soğuk, tuzlu suyun difüzyonunu ve ısınmasını önleyen yalıtkan bir tabaka oluşturur . Sonuç olarak, jeti çevreleyen buz ceketi akışla birlikte aşağı doğru büyür. Sarkıtın iç duvar sıcaklığı, tuzluluk tarafından belirlenen donma eğrisi üzerinde kalır, bu nedenle sarkıt büyüdükçe ve tuzlu suyun sıcaklık açığı buzun büyümesine girdikçe, iç duvar, bitişik tuzlu suyu seyreltmek ve donma noktasına geri soğutmak için erir. puan. Ters çevrilmiş bir buz saçağı gibidir; soğuk havanın sıvı suyu katmanlar halinde dondurması yerine, aşağı doğru akan soğuk su çevreleyen suyu dondurarak daha da derine inmesini sağlar. Olduğu gibi, daha fazla buz oluşturur ve kılçık uzar.
Bir kılçık boyutu, suyun derinliği, akışını besleyen deniz buzunun büyümesi ve çevresindeki suyun kendisi ile sınırlıdır. 2011 yılında ilk kez brinikül oluşumu filme alındı. Brikül içindeki sıvı suyun tuzluluğunun havanın sıcaklığına bağlı olarak değiştiği doğrulanmıştır. Sıcaklık ne kadar düşük olursa, tuzlu su konsantrasyonu o kadar yüksek olur. Beyaz Deniz kıyısı boyunca bir Ocak 2014 , -1 °C hava sıcaklığında tuzlu su tuzluluğunun 30 ila 35 psu arasında , denizdeki tuzluluğun ise 28 psu olduğunu kaydetti. Sıcaklık -12 °C olduğunda tuzlu suyun tuzluluğu 120 ile 156 psu arasına yükseldi.
Yapı
Onun yaratılış zamanda, bir ölüm sarkıtı bir benzeyen boru ait buz tabakası altından aşağı ulaşan deniz buz . Borunun içinde, tuzlu su kanallarında biriken, yukarıdaki deniz buzunun büyümesiyle üretilen aşırı soğuk ve tuzlu su bulunur. İlk başta, kıllar çok kırılgandır, duvarlar incedir, ancak daha soğuk tuzlu suyun sürekli akışı, kılların büyümesini sürdürür ve daha az soğuk olan su ile temasın neden olacağı erimesini engeller. Buz biriktikçe ve duvarlar kalınlaştıkça briniküller daha kararlı hale gelir.
Uygun koşullar altında bir kılçık deniz tabanına kadar inebilir . Bunu yapmak için, buz yığınından gelen aşırı soğuk tuzlu su akmaya devam etmeli, çevreleyen su tuzlu sudan önemli ölçüde daha az tuzlu olmalı, su çok derin olmamalı, tepedeki deniz buzu paketi durgun olmalı ve bölgedeki akıntılar minimal veya hareketsiz olmalıdır. Çevredeki su çok tuzluysa, donma noktası , tuzlu su bulutunun etrafında önemli miktarda buz oluşturamayacak kadar düşük olacaktır . Su çok derinse, deniz tabanına ulaşmadan önce kılların kendi ağırlığı altında kırılması muhtemeldir. Buz torbası hareketliyse veya akımlar çok güçlüyse, gerginlik kılları kıracaktır.
Uygun okyanus tabanı topografyası dahil olmak üzere doğru koşullar altında, bir tuzlu su havuzu oluşturulabilir. Bununla birlikte, soğuk sızıntılar tarafından oluşturulan tuzlu su havuzlarından farklı olarak, tuzlu su kaynağı sonunda duracağından, tuzlu su havuzlarının çok geçici olması muhtemeldir.
Deniz tabanına ulaştığında, çevresindeki su donarken buz biriktirmeye devam edecektir. Tuzlu su, birikeceği mümkün olan en düşük noktaya ulaşana kadar deniz tabanı boyunca aşağı eğimli bir yönde hareket edecektir. Denizyıldızı veya deniz kestanesi de dahil olmak üzere dipte yaşayan herhangi bir deniz canlısı, bu genişleyen buz ağının içine girebilir ve tuzağa düşebilir ve sonunda donarak ölebilir.
Araştırma geçmişi
1960'lardan beri bilinen, oluşumlarının genel olarak kabul edilen modeli, 1974'te ABD'li oşinograf Seelye Martin tarafından önerildi . Brinikula oluşumu ilk olarak 2011'de yapımcı Kathryn Jeffs ve kameramanlar Hugh Miller ve Doug Anderson tarafından BBC dizisi Frozen Planet için çekildi. .