Okyanus ısı içeriği - Ocean heat content

Okyanusun ilk 2000 metresinde Küresel Isı İçeriği, NOAA 2020.

İlk 700 metrede Küresel Okyanus Isısı İçeriği.

Gelen oşinografisi ve klimatolojinin , okyanus ısı içeriği (OHC), tarafından absorbe edilen enerji için bir terimdir okyanus iç enerji ya da belirsiz süreler için depolanan, entalpi . Okyanus ısınması, 1970 yılından bu yana , Dünya'nın küresel ısınmadan kaynaklanan enerji birikiminin yaklaşık %90'ını oluşturmaktadır. Bu eklenen termal enerjinin yaklaşık üçte biri , 2020 itibariyle 700 metrenin altındaki derinliklere yayılmıştır. Okyanus ısı içeriğindeki değişikliklerin, gezegenin yaşamı için geniş kapsamlı sonuçları vardır. deniz ve kara ekosistemleri ; kıyı ekosistemlerine ve topluluklarına yönelik çoklu etkiler dahil .

Dünyanın tropik yüzey suları tarafından emilen daha bol ekvatoral güneş ışınımı , okyanus termal enerjisinin genel olarak kutuplara doğru yayılmasını sağlar. Isınan okyanuslar, mercanların ağarmasından doğrudan sorumludur ve deniz türlerinin göçüne katkıda bulunur . Gezegenin iç enerjisinin atmosferik dolaşım ve okyanus akıntıları tarafından yeniden dağıtılması , genellikle düzensiz salınımlar şeklinde iç iklim değişkenliği üretir ve küresel termohalin dolaşımının sürdürülmesine yardımcı olur . Deniz ısı dalgaları , yaşamı tehdit eden ve sürekli olarak yoğun okyanus ısısı bölgeleridir. OHC'nin atmosfere salınması esas olarak buharlaşma yoluyla gerçekleşir. Yüksek deniz yüzeyi sıcaklıkları ile bağlantılı olarak konsantre salınımlar, tropikal siklonları , atmosferik ısı dalgalarını ve diğer aşırı hava olaylarını tetiklemeye yardımcı olur .

OHC'deki artış , termal genleşme nedeniyle 1900'den 2020'ye kadar küresel deniz seviyesindeki artışın %30-40'ını oluşturuyor . Aynı zamanda deniz buzu , buzdağı ve gelgit suyu buzullarının erimesini hızlandırır . Ortaya çıkan buz çekilmesi, Arktik deniz buzu için ve Grönland ve Kanada gibi kuzey fiyortlarında en tutarlı ve belirgindi . Antarktika deniz buzu ve Güney Okyanusu'nda son bulan uçsuz bucaksız Antarktika buzulları için etkiler daha çeşitli ve incelikli olmuştur .

Tanım ve ölçüm

İki derinlik seviyesi arasındaki okyanus ısı içeriğinin alan yoğunluğu, belirli bir integral kullanılarak tanımlanır :

$H=\rho c_{p}\int _{h2}^{h1}T(z)dz$

burada bir deniz suyu yoğunluğu, bir spesifik ısı deniz suyu, H2 alt derinlik h1 üst derinliği, ve bir sıcaklık profilidir. Olarak SI birimleri , J birimindedir • ^{m -2} . Bu yoğunluğu bir okyanus havzası veya tüm okyanus üzerinde entegre etmek, sağdaki şekilde gösterildiği gibi toplam ısı içeriğini verir. Böylece, toplam ısı içeriği, yoğunluğun, özgül ısı kapasitesinin ve söz konusu okyanusun üç boyutlu bölgesi üzerindeki sıcaklığın hacim integralinin ürünüdür . ${\görüntüleme stili \rho }$ $c_{p}$ ${\görüntüleme stili T(z)}$ ${\görüntüleme stili H}$

Okyanus ısı içeriği, bir Nansen şişesi , bir ARGO şamandırası veya okyanus akustik tomografisi ile elde edilen sıcaklık ölçümleri kullanılarak tahmin edilebilir . Dünya Okyanus Veritabanı Projesi dünyanın okyanusun tüm sıcaklık profilleri için büyük veritabanı.

Çoğu Kuzey Atlantik bölgesindeki üst okyanus ısı içeriğine, sıcaklık ve tuzluluk ilişkisinde büyük değişiklikler olmaksızın, ısı taşınımı yakınsaması (okyanus akıntılarının buluştuğu bir yer) hakimdir.

Son değişiklikler

Son iki zaman dilimi için gezegenin enerji dengesizliği ile ilgili olarak Dünya'nın aşırı ısı envanterinin şematik çizimi .

Son yıllarda yapılan birkaç çalışma, derin ve üst okyanus bölgelerinin OHC'sinde on yıllık bir artış bulmuştur. Çalışmalar, ısı alımını , Dünya'nın enerji dengesinde bir değişiklik olarak eşdeğer olarak ifade edilen antropojenik ısınmaya bağlamaktadır .

Dayalı çalışmalar ARGO o okyanus yüzeyi işaret rüzgarlar , özellikle subtropikal ticaret rüzgarları içinde Pasifik Okyanusu , değişim okyanus dikey dağılımını ısıtın. Bu , okyanus akıntıları arasında değişikliklere ve El Niño ve La Niña fenomeniyle de ilişkili olan subtropikal devrilme artışına neden olur . Stokastik doğal değişkenlik dalgalanmalarına bağlı olarak, La Niña yıllarında üst okyanus katmanından yaklaşık %30 daha fazla ısı daha derin okyanusa taşınır.

Model çalışmaları, okyanus akıntılarının , rüzgar dolaşımındaki değişiklikleri takiben, La Niña yıllarında daha derin katmanlara daha fazla ısı taşıdığını göstermektedir . Okyanusta ısı alımının arttığı yıllar , on yıllar arası Pasifik salınımının (IPO) negatif evreleriyle ilişkilendirilmiştir . Bu, okyanus ısı alımını tahmin etmek için verileri kullanan iklim bilimcileri için özellikle ilgi çekicidir .

2015 yılında yapılan bir araştırma, Pasifik Okyanusu tarafından okyanus ısı içeriğindeki artışların, OHC'nin Hint Okyanusu'na ani bir dağılımıyla telafi edildiği sonucuna varmıştır.

Eğitim galerisi

Medya oynat

Oşinograf Josh Willis suyun ısı kapasitesini tartışıyor, bir su balonu kullanarak ısı kapasitesini göstermek için bir deney yapıyor ve suyun ısı depolama yeteneğinin Dünya'nın iklimini nasıl etkilediğini anlatıyor.
Medya oynat

Bu animasyon, okyanus akıntıları, okyanus rüzgarları, deniz yüzeyi yüksekliği ve deniz yüzeyi sıcaklığı gibi fiziksel oşinografi parametrelerini ölçmek için NASA Earth gözlem uydularındaki çeşitli sensörlerden gelen Dünya bilimi verilerini kullanır. Bu ölçümler, bilim adamlarının okyanusun hava ve iklim üzerindeki etkisini anlamalarına yardımcı olabilir. (HD olarak)