Flujos de calor, vapor de agua, energia, CO2, momento. Oceano

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1 Circulacion general de los oceanos Los oceanos influyen el clima terrestre a traves de su intercambio con la atmosfera de grandes cantidades de calor, humedad y gases como el dioxido de carbono. Atmosfera Flujos de calor, vapor de agua, energia, CO2, momento Oceano

2 Estructura vertical de temperatura Aguas superficiales son mas calidas. Existe un gran gradiente vertical de temp entre los 500 y 1000m: termoclina En profundidad la temperatura de los oceanos es casi uniforme

3 Estructura vertical de nutrientes Baja concentracion de nutrientes en superficie. Existencia de un gran gradiente concentracion hasta los 1000m En profundidad la concentracion de nutrientes es uniforme.

4 Como la luz solo penetra unas decenas de metros en el oceano las aguas superficiales son calidas y las mas profundas frias. La luz define la zona eufotica en la superficie donde viven las plantas oceanicas que requieren luz para la fotosintesis. Las plantas, y el zooplancton que las consume, asi como otros organismos en la cadena alimentaria absorben la mayoria de los nutrientes y el dioxido de carbono disponible en la superficie. Cuando los organismos mueren, muchos van a parar al fondo de los oceanos, donde se descomponen en sus componentes quimicos, aumentando la

5 Temperatura en una seccion del Atlantico. Como el oceano es calentado por arriba, las aguas calidas quedan en la superficie y el oceano se estratifica inhibiendo movimientos verticales convectivos como en la atmosfera tropical. Pero, por que no existe una temperatura mas uniforme en el oceano? El calor podria haber sido transportado por difusion desde la superficie al fondo durante miles de anos, calentando las capas mas profundas.

6 CO2 en el oceano La capacidad de absorber CO2 del agua oceanica aumenta cuando la temperatura del agua decrese, la cual es una de las razones por las cuales la concentracion de carbono en el fondo del oceano es mayor. Si la temperatura del fondo oceanico aumentara, el dioxido de carbono escaparia a la atmosfera. Asi, la existencia de la termoclina atrapa CO2 en las profundidades y el oceano actua como reservorio de CO2. Por que existe la termoclina?

7 La termoclina esta mantenida por las dos grandes circulaciones oceanicas: 1) circulacion de superficie forzada por los vientos 2) circulacion termohalina

8 Esquema de la circulacion general oceanica.

9 Causas de las corrientes oceanicas Las corrientes oceanicas son generadas primariamente por fuerzas en la superficie asociadas al intercambio de calor y humedad con la atmosfera, y por los vientos. Asi, las corrientes mas intensas ocurren en las capas superficiales, arriba y en la termoclina.

10 Corrientes de superficie

11 Cual es el efecto de los flujos de calor y agua sobre la circulacion oceanica?

12 A pesar de que la sal representa únicamente el 3% de la masa de los océanos, es de gran importancia pues afecta la densidad. En latitudes altas donde la diferencia de temperaturas entre las aguas superficiales y las profundas es chica una pequeña adicion de sal causa que las aguas superficiales se hundan. Dos procesos pueden provocar este procesos de convección oceánica: Evaporación, que saca moléculas de agua pura, sin sal, dejando aguas oceánicas mas saladas. Esto ocurre durante el invierno cuando masas de aire muy frías y secas se mueven del continente hacia un océano mas cálido, lo cual calienta el aire y absorbe humedad, provocando que las aguas superficiales se enfríen, se hagan mas salinas y se hundan. La formación de hielo: el hielo se forma únicamente con moléculas de agua dejando las sales en el agua líquida aumentando así la salinidad de los océanos.

13 Distribucion de la densidad de superficie en el invierno del HN Mares Labrador y Groenlandia son sitios de produccion de aguas profundas.

14 Distribucion de la densidad de superficie en el invierno del HS Mares de Weddell y Ross son sitios de produccion de aguas profundas.

15 Evidencia de creacion de masas de agua profundas: Distribucion de tritium en el Atlantico Norte Muy estratificado inhibe conveccion. El tritium entro al oceano por causa de las pruebas con bombas atomicas. Se observa que en 10 anos aumento la cantidad de tritium en aguas profundas

16 Mas evidencia: Distribucion de edades del agua a 3km de profundidad. Los puntos indican donde se tomaron las medidas (Broecker, 1985) Carbon radiativo es creado en la atmosfera alta debido a los rayos cosmicos. Entra al oceano a traves de la absorcion de CO2, y una vez debajo de la superficie decae. Sitios de formacion de aguas profundas muestran las edades mas jovenes.

17 Circulación termohalina Azul trayectoria de masas de agua en profundidad Rojo trayectoria de masas de agua en superficie

18

19 Distribucion de salinidad en el Atlantico muestra corrientes (1) (2) (3) (4) 30 S 24 N

20 El agua que se hunde es densa por su alta salinidad y su baja temperatura. Si la salinidad es suficientemente alta, el agua se hundirá aún si su temperatura aumenta un poco. Por lo tanto, la manifestación atmosférica del calentamiento global podría ser enlentecida si los océanos absorben el calor y lo guardan en capas profundas. La capacidad calorífica del agua es tan grande que aún un pequeño aumento de temperatura en el océano profundo puede representar un gran sumidero de calor. La sensibilidad de la circulación termohalina a perturbaciones qué se requiere para que la circulación se detenga o comience a funcionar en forma diferente no se conoce. Este es un tema de gran actividad de investigación mundial actual. Para determinar esto los científicos se basan en modelos climáticos numéricos y en el estudio de climas pasados paleoclimas.

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