Uppsvällande

De största uppvärmningarna i havet är förknippade med divergensen av strömmar som ger djupare, kallare, näringsrika vatten till ytan. Det finns minst fem typer av uppströmning: kustuppströmning, storskalig vinddriven uppströmning i havets inre, uppströmning associerad med virvlar, topografiskt associerad uppströmning och breddiffusiv uppströmning i havets inre.

CoastalEdit

Coastal upwelling är den mest kända typen av upwelling och den närmast relaterade till mänsklig verksamhet eftersom den stöder några av de mest produktiva fiske i världen. Kustuppströmning kommer att ske om vindriktningen är parallell med kusten och genererar vinddrivna strömmar. De vinddrivna strömmarna avleds till höger om vindarna på norra halvklotet och till vänster på södra halvklotet på grund av Coriolis-effekten. Resultatet är en nettorörelse av ytvatten i rät vinkel mot vindriktningen, känd som Ekman-transporten (se även Ekman Spiral). När Ekman-transporter sker från kusten ersätts ytvatten som flyttar bort med djupare, kallare och tätare vatten. Normalt sker denna uppsvällningsprocess med en hastighet på cirka 5–10 meter per dag, men uppströmningshastigheten och närheten till kusten kan ändras på grund av vindens styrka och avstånd.

Djupa vatten är rik på näringsämnen, inklusive nitrat, fosfat och kiselsyra, själva resultatet av sönderdelning av sjunkande organiskt material (död / detrital plankton) från ytvatten. När de tas upp till ytan används dessa näringsämnen av fytoplankton tillsammans med upplöst CO2 (koldioxid) och ljusenergi från solen för att producera organiska föreningar genom fotosyntesprocessen. Uppsvällande regioner resulterar därför i mycket höga nivåer av primärproduktion (den mängd kol som fixeras av växtplankton) jämfört med andra områden i havet. De står för cirka 50% av den globala marina produktiviteten. Hög primärproduktion sprids upp i livsmedelskedjan eftersom fytoplankton ligger vid basen av den oceaniska livsmedelskedjan.

Livsmedelskedjan följer förloppet:

• Fytoplankton → Zooplankton → Rovdjur zooplankton → Filtermatare → Rovfisk → Havsfåglar, marina däggdjur

Kustuppströmning förekommer året runt i vissa regioner, känd som stora kustuppsvälningssystem, och endast under vissa månader av året under andra regioner, så kallade säsongsbetonade kustnära system. Många av dessa uppsvällande system är förknippade med relativt hög koldioxidproduktivitet och klassificeras därför som stora marina ekosystem.

I hela världen finns det fem stora kustströmmar förknippade med uppsvällande områden: Kanarieströmmen (utanför Nordvästra Afrika), Benguela-strömmen (utanför södra Afrika), Kaliforniens ström (utanför Kalifornien och Oregon), Humboldt-strömmen (utanför Peru och Chile) och Somaliströmmen (utanför Somalia och Oman). Alla dessa strömmar stöder större fiske. De fyra viktigaste östra gränsströmmarna där kustuppströmning främst förekommer är Kanarieströmmen, Benguela-strömmen, Kalifornienströmmen och Humboldtströmmen. Benguelaströmmen är den östra gränsen för den sydatlantiska subtropiska gyren och kan delas in i ett nordligt och södra delsystem med uppsvällande i båda områdena. Delsystemen divideras med ett område med permanent uppsvällning utanför Luderitz, som är den starkaste uppsvällningszonen i världen. California Current System (CCS) är en östra gränsström i norra Stillahavsområdet som också kännetecknas av en norr- och söderdelning. Klyftan i detta system inträffar vid Point Conception, Kalifornien på grund av svag uppsvälldhet i söder och stark uppströmning i norr. Kanarieströmmen är en östra gränsström för Nordatlanten Gyre och är också åtskild på grund av närvaron av Kanarieöarna. Slutligen flyter Humboldtströmmen eller Peruströmmen västerut längs Sydamerikas kust från Peru till Chile och sträcker sig upp till 1 000 kilometer offshore. Dessa fyra östra gränsströmmar utgör majoriteten av kustnära uppsvällande zoner i haven.

EquatorialEdit

Uppsvällning vid ekvatorn är associerad med den intertropiska konvergenszonen (ITCZ) som faktiskt rör sig och följaktligen ofta ligger strax norr eller söder om ekvatorn. Påskväst (västerut) passerar vindar från nordöstra och sydöstra och konvergerar längs ekvatorn som blåser väster för att bilda ITCZ. Även om det inte finns några Coriolis-krafter längs ekvatorn förekommer fortfarande uppsvällning strax norr och söder om ekvatorn.Detta resulterar i en divergens, med tätare, näringsrikt vatten som väljs uppifrån och resulterar i det anmärkningsvärda faktum att ekvatorregionen i Stilla havet kan detekteras från rymden som en bred linje med hög fytoplanktonkoncentration.

Southern OceanEdit

Storskalig uppvärmning finns också i södra havet. Här blåser starka västliga vindar (österut) runt Antarktis och driver ett betydande flöde av vatten norrut. Detta är faktiskt en typ av kustnära uppväxt. Eftersom det inte finns några kontinenter i ett band med öppna breddgrader mellan Sydamerika och spetsen på Antarktiska halvön, dras en del av detta vatten från stora djup. I många numeriska modeller och observationssynteser representerar södra havets uppvärmning det primära sättet med vilket djupt tätt vatten förs upp till ytan. I vissa regioner i Antarktis drar vinddriven uppvärmning nära kusten relativt varmt Circumpolar djupt vatten på kontinentalsockeln, där det kan förbättra ishyllans smältning och påverka isarkstabiliteten. Grundare, vinddriven uppväxt finns också utanför västkusten i Nord- och Sydamerika, nordvästra och sydvästra Afrika och sydvästra och södra Australien, alla förknippade med subtropiska högtryckscirkulationer i havet (se uppströmning vid kusten ovan).

Vissa modeller av havscirkulationen tyder på att storskalig uppvärmning sker i tropikerna, eftersom tryckdrivna flöden konvergerar vatten mot de låga breddgraderna där det diffust värms uppifrån. De erforderliga diffusionskoefficienterna verkar dock vara större än vad som observeras i det verkliga havet. Icke desto mindre förekommer troligtvis en diffus uppsvällning.

Andra källorRedigera

• Lokala och intermittenta uppsvängningar kan inträffa när offshoreöar, åsar eller sjöar orsakar en avböjning av djupa strömmar, vilket ger ett näringsrikt område i havsområden med annars låg produktivitet. Exempel är uppväxt runt Galapagosöarna och Seychellerna, som har stora pelagiska fiske.
• Uppsvällning kan förekomma var som helst så länge det finns tillräcklig skjuvning i det horisontella vindfältet. Till exempel när en tropisk cyklon passerar ett område, vanligtvis när det rör sig med hastigheter mindre än 5 km / h (8 km / h). Cyklonvindarna orsakar en avvikelse i ytvattnet i Ekman-skiktet, vilket i sin tur kräver uppvärmning av djupare vatten för att bibehålla kontinuiteten.
• Konstgjord uppströmning produceras av enheter som använder havsvågsenergi eller havs termisk energiomvandling för att pumpa vatten till ytan. Havs vindkraftverk är också kända för att producera upplopp. Ocean Wave-enheter har visat sig producera planktonblomningar.