Wprowadzenie do Oceanografii

gęstość odnosi się do ilości masy na jednostkę objętości, np. gramów na centymetr sześcienny (g / cm3). Gęstość słodkiej wody wynosi 1 g / cm3 w temperaturze 4o C (patrz punkt 5.1), ale dodatek soli i innych substancji rozpuszczonych zwiększa gęstość powierzchniowej wody morskiej do 1,02-1,03 g / cm3. Gęstość wody morskiej może być zwiększona przez obniżenie jej temperatury, zwiększenie jej zasolenia lub zwiększenie ciśnienia., Ciśnienie ma najmniejszy wpływ na gęstość, ponieważ woda jest dość niezrównoważona, więc efekty ciśnienia nie są bardzo znaczące, z wyjątkiem ekstremalnych głębokości. Gdyby jednak nie Lekkie sprężanie wody spowodowane ciśnieniem, poziom morza byłby o około 50 m wyższy niż obecnie! To pozostawia temperaturę i zasolenie jako podstawowe czynniki decydujące o gęstości, a spośród nich temperatura ma największy wpływ (rysunek 6.3.1).

ponieważ temperatura ma największy wpływ na gęstość, profile gęstości są zwykle odbiciami lustrzanymi profili temperatury (rysunek 6.3.2)., Gęstość jest najniższa na powierzchni, gdzie woda jest najcieplejsza. Wraz ze wzrostem głębokości pojawia się obszar szybko rosnącej gęstości wraz ze wzrostem głębokości, który nazywany jest pycnocline. Picnocline pokrywa się z termokliną, ponieważ to nagły spadek temperatury prowadzi do wzrostu gęstości. Poniżej picnocline gęstość może być dość stała (podobnie jak temperatura), lub może nadal nieznacznie wzrastać w kierunku dna.

rysunek 6.3.,2 reprezentatywny profil gęstości dla otwartego oceanu na średnich szerokościach geograficznych. Ciepła woda powierzchniowa powoduje spadek gęstości powierzchniowej (PW).

powyższy profil reprezentuje stabilny stan lub wysoki stopień stratyfikacji, gdzie ciepła warstwa o niskiej gęstości znajduje się na szczycie zimniejszej, gęstszej warstwy. Gdyby gęstsza woda uformowała się na powierzchni, masy wody byłyby niestabilne, a gęstsza woda opadłaby na dno, aby zastąpić ją mniej gęstą wodą na powierzchni., Ten pionowy ruch mas wody w oparciu o gęstość (określoną przez temperaturę i zasolenie) jest określany jako cyrkulacja termohalinowa, co jest tematem sekcji 9.8. Tworząc warstwowy słup wody, termoklina i picnocline tworzą razem barierę, która zapobiega mieszaniu się pomiędzy cieplejszą, mniej gęstą wodą powierzchniową i zimniejszą, gęstszą wodą denną. W ten sposób można zapobiec przedostawaniu się bogatej w składniki odżywcze wody głębinowej na powierzchnię w celu wsparcia produkcji pierwotnej.

podobnie jak w przypadku temperatury, istnieją również różnice szerokości geograficznej w gęstości., W tropikach woda powierzchniowa jest ciepła i ma niską gęstość, a wyraźna termoklina oddzielająca ją od zimniejszej, gęstszej wody głębinowej. Jak wspomniano powyżej, ta stratyfikacja zapobiega przedostawaniu się wody bogatej w składniki odżywcze na powierzchnię, w wyniku czego regiony tropikalne często mają niską wydajność. Na wysokich szerokościach geograficznych woda jest równomiernie zimna na wszystkich głębokościach, więc istnieje niewielkie rozwarstwienie gęstości. Brak picnocliny (lub termokliny) pozwala zimnej, bogatej w składniki odżywcze głębokiej wodzie łatwiej mieszać się z wodą powierzchniową, prowadząc do wyższej produkcji pierwotnej w regionach polarnych.,