Upwelling (Čeština)

Hlavní výkyvy v oceánu jsou spojeny s divergencí proudů, které přivádějí na povrch hlubší, chladnější vody bohaté na živiny. Existuje nejméně pět typů upwellingu: pobřežní upwelling, rozsáhlý větrem poháněný upwelling ve vnitrozemí oceánu, upwelling spojený s víry, topograficky spojený upwelling a široce difuzní upwelling ve vnitrozemí oceánu.

CoastalEdit

Pobřežní upwelling je nejznámějším typem upwellingu a nejvíce souvisí s lidskou činností, protože podporuje některý z nejproduktivnějších rybolovů na světě. Pobřežní upwelling nastane, pokud je směr větru rovnoběžný s pobřežní čárou a generuje proudy poháněné větrem. Proudy poháněné větrem jsou kvůli Coriolisovu jevu odkloněny napravo od větrů na severní polokouli a doleva na jižní polokouli. Výsledkem je čistý pohyb povrchové vody v pravém úhlu ke směru větru, známý jako Ekmanův transport (viz také Ekmanská spirála). Když dochází k transportu Ekman pryč od pobřeží, jsou povrchové vody vzdalující se nahrazeny hlubší, chladnější a hustší vodou. Za normálních okolností se tento proces navíjení vyskytuje rychlostí přibližně 5–10 metrů za den, ale rychlost a blízkost navíjení k pobřeží lze změnit v důsledku síly a vzdálenosti větru.

Hluboké vody jsou bohaté na živiny, včetně dusičnanů, fosfátů a kyseliny křemičité, které jsou samy o sobě výsledkem rozkladu organických látek (mrtvý / detritický plankton) z povrchových vod. Po vynoření na povrch jsou tyto živiny využívány fytoplanktonem spolu s rozpuštěným CO2 (oxid uhličitý) a světelnou energií ze slunce k výrobě organických sloučenin procesem fotosyntézy. Upwelling regiony proto vedou k velmi vysoké úrovni primární produkce (množství uhlíku fixovaného fytoplanktonem) ve srovnání s jinými oblastmi oceánu. Představují přibližně 50% celosvětové produktivity v mořích. Vysoká primární produkce se šíří po potravinovém řetězci, protože fytoplankton je základem oceánského potravinového řetězce.

Potravinový řetězec sleduje průběh:

• Fytoplankton → Zooplankton → Dravci zooplankton → Podavače filtrů → Dravé ryby → Mořští ptáci, mořští savci

V některých regionech existuje celoroční pobřežní upwelling, známý jako hlavní pobřežní upwelling systémy, a pouze v určitých měsících roku v jiné regiony, známé jako sezónní pobřežní upwelling systémy. Mnoho z těchto systémů zvyšujících počet obyvatel je spojeno s relativně vysokou produktivitou uhlíku, a proto jsou klasifikovány jako velké mořské ekosystémy.

Na celém světě existuje pět hlavních pobřežních proudů spojených s oblastmi zvyšujících počet obyvatel: Kanárský proud (mimo severozápadní Afriku), benguelský proud (mimo jižní Afriku), kalifornský proud (mimo Kalifornii a Oregon), Humboldtův proud (mimo Peru a Chile) a somálský proud (mimo Somálsko a Omán). Všechny tyto proudy podporují hlavní rybolov. Čtyři hlavní východní hraniční proudy, ve kterých primárně dochází k pobřežnímu upwellingu, jsou Kanárský proud, Benguela proud, Kalifornie proud a Humboldtův proud. Benguelský proud je východní hranicí jihoatlantického subtropického gyre a lze jej rozdělit na severní a jižní subsystém, přičemž v obou oblastech dochází k převýšení. Subsystémy jsou rozděleny oblastí trvalého upwellingu mimo Luderitz, což je nejsilnější upwelling zóna na světě. Kalifornský současný systém (CCS) je východní hraniční proud severního Pacifiku, který se také vyznačuje severním a jižním rozdělením. Rozkol v tomto systému nastává v Point Conception v Kalifornii kvůli slabému upwellingu na jihu a silnému upwellingu na severu. Kanárský proud je východní hraniční proud severoatlantického Gyre a je také oddělen kvůli přítomnosti Kanárských ostrovů. Nakonec Humboldtův proud nebo Peruánský proud teče na západ podél pobřeží Jižní Ameriky z Peru do Chile a rozprostírá se až 1 000 kilometrů od pobřeží. Tyto čtyři východní hraniční proudy tvoří většinu pobřežních zón přebývajících v oceánech.

EquatorialEdit

Upwelling na rovníku je spojen s Intertropical Convergence Zone (ITCZ), která se ve skutečnosti pohybuje, a následně se často nachází právě na sever nebo na jih od rovníku. Velikonoční (západní) pasáty vanou ze severovýchodu a jihovýchodu a sbíhají se podél rovníku, který vane na západ a tvoří ITCZ. Ačkoli podél rovníku nejsou přítomny žádné Coriolisovy síly, stále dochází k upwellingu právě na sever a na jih od rovníku.To má za následek divergenci, kdy je hustá voda bohatá na živiny navíjena zespodu a výsledkem je pozoruhodná skutečnost, že rovníková oblast v Pacifiku může být detekována z vesmíru jako široká linie vysoké koncentrace fytoplanktonu.

Southern OceanEdit

Rozsáhlé upwelling se vyskytuje také v jižním oceánu. Zde kolem Antarktidy vanou silné západní (východní) větry, které vedou k výraznému toku vody na sever. Toto je vlastně druh pobřežního upwellingu. Jelikož mezi Jižní Amerikou a vrcholem Antarktického poloostrova neexistují v pásmu otevřených zeměpisných šířek žádné kontinenty, část této vody je čerpána z velkých hloubek. V mnoha numerických modelech a pozorovacích syntézách představuje upwelling v jižním oceánu primární prostředek, kterým je na povrch vypouštěna hluboká hustá voda. V některých oblastech Antarktidy táhne vítr poháněný větrem poblíž pobřeží relativně teplou cirkumpolární hlubokou vodu na kontinentální šelf, kde může zvýšit tání ledového šelfu a ovlivnit stabilitu ledového štítu. Mělčí, větrem poháněné upwelling se také vyskytuje u západního pobřeží Severní a Jižní Ameriky, severozápadní a jihozápadní Afriky a jihozápadní a jižní Austrálie, to vše spojené s oceánskými subtropickými vysokotlakými oběhy (viz pobřežní upwelling výše).

Některé modely oceánské cirkulace naznačují, že v tropech dochází k rozsáhlému upwellingu, protože tlakově řízené toky sbíhají vodu směrem k nízkým zeměpisným šířkám, kde je shora difúzně ohřívána. Požadované difúzní koeficienty se však zdají být větší, než jaké jsou pozorovány ve skutečném oceánu. Pravděpodobně však přesto dojde k určitému difuznímu navýšení.

Jiné zdroje Upravit

• Místní a přerušované navýšení může nastat, když pobřežní ostrovy, hřebeny nebo podmořské hory způsobí odklon hlubokých proudů, což oblast bohatá na živiny v jinak oceánských oblastech s nízkou produktivitou. Jako příklady lze uvést upwellings around the Galapagos Islands and Seychelles Islands, which have major pelagic rybolovu.
• K navrtání může dojít kdekoli, pokud je v horizontálním větrném poli dostatečný střih. Například když tropický cyklón prochází oblastí, obvykle při pohybu rychlostí nižší než 8 km / h. Cyklonové větry způsobují odchylky v povrchové vodě v Ekmanově vrstvě, což vyžaduje udržení kontinuity vnoření hlubší vody.
• Umělá upwelling se vyrábí pomocí zařízení, která využívají energii oceánských vln nebo přeměnu oceánské tepelné energie k čerpání vody na povrch. Je také známo, že oceánské větrné turbíny produkují upwellings. Bylo prokázáno, že zařízení oceánských vln produkují květy planktonu.