Xem mẫu
- HỆ THỐNG HOÀN LƯU NƯỚC CỦA CÁC ĐẠI DƯƠNG
I. KHÁI NIỆM
Sự dịch chuyển của nước từ nơi này đến nơi khác trong biển và đại dương gọi
là dòng chảy biển hay hải lưu. Dòng chảy đóng vai trò to lớn trong đời sống đại
dương: làm tăng khả năng trao đổi nước, phân bố lại nhiệt độ và độ muối, làm
biến đổi bờ biển, di chuyển băng biển, di chuyển bùn cát, dinh dương và sinh
vật. Vì thế, nó cũng có ảnh hưởng mạnh mẽ đến hoàn lưu khí quyển và khí hậu ở các
vùng khác nhau của Trái Đất.
Ở ngoài khơi xa, di chuyển nước do dòng chảy diển ra trên qui mô hàng ngàn
kilomet, lôi cuốn vào chuyển động một khối lượng nước rất lớn. Ở dưới sâu hoặc sát
đáy chuyển động nước chậm hơn, thường ngược hướng với dòng chảy bề mặt. Các
dòng chảy ngang cùng với chuyển động thẳng đứng của nước tạo thành chu trình
chung hay hoàn lưu nước đại dương thế giới. Ở thềm lục đại quan sát thấy những
dòng chảy qui mô nhỏ hơn.
Tùy theo nguyên nhân tạo ra dòng chảy, người ta phân biệt các loại dòng chảy
khác nhau: dòng chảy gió (bề mặt), dòng chảy mật độ, dòng triều, dòng Gradient, dòng
song… ngoài ra người ta còn phân biệt: dòng chảy cố định nếu hướng và tốc độ ít
biến đổi, dòng chảy tạm thời (do gió) và dòng tuần hoàn (dòng triều). Nếu nhiệt độ
nước trong dòng chảy cao hơn xung quanh thì có dòng chảy nóng, ngược lại_dòng
chảy lạnh. Tùy theo độ sâu phân bố, người ta phân biệt: dòng chảy bề mặt, dòng
chảy sâu và dòng sát đáy. Theo tính chất chuyển động, người ta phân biệt dòng chảy
uốn khúc, dòng chảy thẳng và dòng chảy xoáy (thuận, nghịch).
DÒNG CHẢY BỀ MẶT
Trong số tất cả dòng chảy đại dương, dòng Gulf Stream có lẻ là quen thuộc
nhất. Đó là một dòng chảy lớn và quan trọng nhất ở Bắc bán cầu. Dòng chảy này vận
chuyển gần 100.10 6 m3/s. Có thể đem so sánh, đỉnh lũ cực đại của sông Mixixipi chỉ
có thể mang nhiều nhất 50.103 m3/s, bằng 1/2000 khả năng vận chuyển của dòng Gulf
Stream.
Về tổng thể, hoàn lưu nước bề mặt đại dương thế giới có thể thể hiện bằng
những hệ thống xoáy thuận và xoáy nghịch khổng lồ. Dòng Gulf Stream là một hệ
thống xoáy Bắc Đại Tây Dương khổng lồ mà trung tâm nằm ở gần 300 vĩ Bắc ở biển
Sargaso. Có 5 hệ thống xoáy như thế trên toàn cầu: Bắc và Nam Đại Tây Dương, Bắc
và Nam Thái Bình dương, và phía Nam Ấn Độ Dương. Trong trường hợp gió Tây và
gió Mậu Dịch là lực quyết định thì các dòng chảy biên Đông và Tây hoàn thiện một
chu trình tuần hoàn (vòng tuần hoàn).
Thông thường, các dòng chảy ngoài đại dương đạt tới độ sâu 100-200 m và tốc
độ của chúng thấp (~ 0,5 m/s ). Tuy nhiên, dòng Gulf Stream và các dòng chảy biên
hẹp và mạnh (dòng Kuo-shio ở Nhật Bản ) đạt tới độ sâu khoảng 1000 m và có tốc độ
- khoảng 100 cm/s. Dòng chảy Florida xuất phát từ vịnh này qua một eo biển hẹp cùng
tên, nên đạt tốc độ khoảng 300 cm/s.
Dòng chảy bề mặt ảnh hưởng rất mạnh mẽ đến thời tiết và khí hậu qua việc
vận chuyển nhiệt và ầm. Chúng cũng để lại những dấu ấn thay đổi khí hậu ở đáy
biển thông qua việc nghiên cứu trầm tích sinh vật. Sinh vật phù du di chuyển nhờ dòng
chảy được xem là “dấu vết” để xác định dòng chảy cổ. Căn cứ vào phạm vi của dòng
chảy nóng và lạnh, có thể lập bản đồ phân bố san hô, vì san hô ưa khí hậu và nước
ấm hơn.
II. MỘT VÀI DÒNG HẢI LƯU NỔI TIẾNG TRÊN THẾ GIỚI
1. Hải lưu Gulf Stream:
Hải lưu Gulf Stream (dòng vịnh), là một dòng hải lưu mạnh, ấm và nhanh
ở Đại Tây dương. Nó xuất phát từ Mexico, chảy qua eo biển Florida tới bờ biển phía
đông nước Mỹ và Newfoundland. Nó trải dài tới tận châu Âu, và được gọi là dòng
chảy Bắc Đại Tây dương, làm cho các quốc gia Tây Âu ấm hơn một cách đáng kể so
với khi nếu nó chảy theo hướng khác.
Hải lưu Gulf Stream là một trong những hải lưu mạnh nhất được biết, nó vận
chuyển một nguồn năng lượng khổng lồ cỡ 1,4 petaOat (1,4.1015 W). Lưu lượng nước
của nó đạt đến 30.106 m3/s. Sau khi nó vượt qua mũi Hatteras, lưu lượng tăng lên đến
80.106 m3/s. Lưu lượng nước vận chuyển của hải lưu Gulf Stream này vượt xa lưu
lượng của tất cả con sông đổ ra Đại Tây Dương cộng lại (tổng lượng của chúng chỉ
có tối đa 0,6.106 m3/s).
Khi nó chuyển động về phía Bắc, một lượng nhất định nước ấm của hải lưu
Gulf Stream bị bay hơi. Điều này làm tăng độ mặn của nước trong hải lưu này, và ở
Bắc Đai Tây Dương nước bị lạnh đi và nặng hơn cùng với độ mặn cao hơn sẽ chìm
xuống. Nó sau đó trở thành một phần của nước sâu Bắc Đại Tây Dương, là một dòng
nước đi về phía Nam.
2. Hải lưu Labrador
Hải lưu Labrador là dòng hải lưu lạnh ở Bắc Đại Tây Dương, nó chảy từ Bắc
Băng Dương về phía nam dọc theo bờ biển Labrador và đi ngang qua Newfoundland,
tiếp tục đi về phía nam dọc theo bờ biển phía đông của Novascotia. Nó là sự nối tiếp
của các dòng hải lưu tây Greenland và hải lưu đảo Baffin. Nó tiếp giáp dòng hải lưu
ấm Gulf Stream ở Grand Banks phía Đông Nam của Newfoundland. Tổ hợp của hai
dòng hải lưu này tạo ra hiện tượng sương mù nặng và cũng tạo ra một trong những
khu vực nhiều cá nhất trên thế giới.
Trong mùa xuân và đầu mùa hè, hải lưu này vận chuyển các núi băng trôi từ các
dòng sông băng ở Greenland về phía Nam vào trong tuyến hàng hải xuyên Đại Tây
Dương. Các luồng nước lạnh của hải lưu Labrador có hiệu ứng lạnh rõ nét đối với khí
- hậu của các tỉnh phía Đại Tây Dương của Canada và phần bờ biển của NewEngland.
Điều này có thể thấy rất rõ trong một thực tế là giới hạn phía Bắc của sự phát triển
của thực vật có thể tới 150 xa hơn về phía Nam so với Siberi, châu Âu hay các tỉnh phía
Tây của Canada.
3. Hải lưu Humboldt
Hải lưu Humboldt (hải lưu Peru) là một hải lưu lạnh chảy theo hướng Bắc
ngoài bờ biển phía Tây của Nam Mỹ. Nó trở thành một phần chính của hải lưu Nam
xích đạo. Hải lưu này xuất phát từ Nam Đại Dương gần châu Nam Cực, và ví thế nó
khoảng 7-8 C0 lạnh hơn so với nước biển của đại dương cùng vĩ độ. Nước lạnh làm
mát không khí và tạo ra các sa mạc ven biển của Chile (như Atacama) và Peru. Hải lưu
Humbodt vận chuyển nước biển giàu chất dinh dưỡng vào trong khu vực, tạo ra một
lưu vực giàu cá cho công nghiệp đánh cá của Peru.
Trong mùa El Nino, hải lưu Humbodt được thay thế bằng nước ấm, nghèo chất
dinh dưỡng, tạo ra sự suy giảm nhanh trong quần thể cá và chim biển cũng như tạo ra
mưa trong những khu vực thông thường là khô hạn và làm khô hạn những khu vực
miền núi xa hơn trong đất liền mà thông thường chúng là ẩm ướt. Người ta cũng cho
rằng một El Nino mạnh đã dấn đến sự tiêu vong của Moche và các nền văn minh Peru
tiền Columbia. Nó được đặt tên theo tên của nhà khoa học người Đức Alexander von
Humbodt.
4. Hải lưu Kuroshio
Hải lưu Kuroshio (hải lưu Nhật Bản) là một dòng hải lưu ở phía Tây Thái
Bình Dương ngoài bờ biển phía Đông Đài Loan chảy theo hướng Đông Bắc ngang qua
Nhật Bản, ở đó nó hợp lưu với dòng chảy phía Đông của hải lưu Bắc Thái Bình
Dương. Nó là tương tự hải lưu Gulf Stream ở Đại Tây Dương, vận chuyển nước biển
nhiệt đới ẩm về phía Bắc tới vùng cực. Nó đôi khi còn được gọi là “ hải lưu đen”, do
nghĩa của từ kuroshio là đen, và nó là hình ảnh của màu lam sẫm của nước biển ở đó.
Phần tương ứng phía Bắc của nó là hải lưu bắc Thái Bình Dương, phía Đông
là hải lưu California, phía Nam là hải lưu Bắc Xích đạo. Nước ấm của hải lưu
Kuroshio làm cho san hô nước ấm có thể tìm thấy ở Nhật Bản, là nơi xa nhất về phía
Bắc mà san hô nước ấm có thể sinh sống.
5. Hải lưu Oyashio
Hải lưu Oyashio là một hải lưu lạnh dưới Bắc cực, có chuyển động về phía
Nam và xoay ngược chiều kim đồng hồ ở miền Tây của Bắc Thái Bình Dương . Nó tiếp
giáp với hải lưu Kuroshio ở bờ biển phía Đông của Nhật Bản và tạo ra hải lưu Bắc
Thái Bình Dương.
Nước của hải lưu Oyashio xuất phát từ Bắc Băng Dương và chảy về phía Nam
thông qua eo biển Bering. Hải lưu này có ảnh hưởng đáng kể lên khí hậu của vùng
- Viễn Đông nước Nga, chủ yếu là Kamchatka và Chukotka, ở đó giới hạn phía Bắc của
sự sinh trưởng thực vật là 100 về phía Nam so với vĩ độ mà nó đạt được trong đất liền
ở Siberi.
Nước của hải lưu Oyashio có lẽ tạo thành nguồn cá giàu nhất trên thế giới vì
thành phần dinh dưỡng cực cao trong nước lạnh và do nó có thủy triều rất cao (tới
10m) trong một số khu vực vì nó tăng khả năng làm giàu thêm các chất dinh dưỡng.
Tuy nhiên, hải lưu Oyashio cũng làm cho Vladivostok trở thành cảng phụ thuộc nhiều
nhất vào khí hậu do nó bị đóng băng trong mùa đông và cần phải có tàu phá băng để
giử cho cảng có thể ra vào được trong mùa đông.
Một đặc trưng quan trọng khác của hải lưu này là trong thời kỳ băng hà, khi
mực nước biển xuống thấp đã tạo ra sự hình thành của cầu nối Bering, hải lưu này
không thể chuyển động và sự lạnh toàn cầu nói chung là không đáng kể trong khu vực
mà nó có ảnh hưởng như ngày nay. Nó là nguyên nhân chính của trạng thái không bị
đóng băng của phần lớn khu vực Đông Á, và do đó nó giải thích tại sao Đông Á vẫn
giữ được khoảng 96% các loài thực vật của thế Pliocen, trong khi châu Âu chỉ giử
được khoảng 27%, mặc dù khí hậu hiện nay của khu vực này lạnh hơn nhiều so với
phần lớn châu Âu.
6. Hải lưu Cromwell
Hải lưu Cromwell ( dòng ngầm xích đạo Thái Bình Dương hay dòng ngầm xích
đạo) là một sông ngầm dưới biển: một dạng cụ thể của hải lưu như một con sông
chảy dưới bề mặt đại dương.
Các con song ngầm dưới biển là quyến rũ và là một lĩnh vực tương đối mới
trong hải dương học. Những điều bí ẩn đẹp này của thiên nhiên chỉ ra rằng loài người
còn rất nhiều điều cần phải khám phá.
Hải lưu Cromwell được phát hiện năm 1952 bởi Townsend Cromwell_một nhà
nghiên cứu của phòng thí nghiệm Honolulu. Nó rộng 400 km (250 dặm) và chảy về
hướng đông. Nó ẩn sâu khoảng 100 m (300 ft) dưới bề mặt của Thái Bình Dương tại
xích đạo, nó tương đối hẹp về độ sâu khi so sánh với các hải lưu khác. Độ sâu của nó
chỉ khoảng 30 m (100 ft). Dung tích của nó khoảng 1000 lần dung tích của sông
Mississippi và chiều dài của nó khoảng 5600 km (3500 dặm).
Hải lưu Cromwell giàu oxy và chất dinh dưỡng. Một lượng lớn cá tập trung
xung quanh nó. Sự phun trào lên phía trên diễn ra gần quần đảo Galapagos. Nó mang
lại sự cung cấp thức ăn gần bề mặt cho chim cánh cụt Galapagos. Tuy nhiên sự phun
trào này là một hiện tượng rời rạc, nó không diễn ra theo chu kỳ và do đó nguồn thức
ăn cũng không ổn định. Chim cánh cụt có một số thói quen phù hợp với điều này, kể
cả sự linh hoạt trong thói quen sinh sản của chúng.
nguon tai.lieu . vn
