Pondělí, 20 května, 2024

Jak vznikly mořské gyry a Coriolisův efekt?

NovéTOP 10Všechny článkyZajímavosti
Foto: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio
Vizualizace mořských proudů. 

Proudění vody v pozemských mořích po staletí pomáhalo námořníkům s naváděním a utvářelo klima mnohem déle než jsme si mysleli. Ale kdy a jak se poprvé objevily mořské proudy? Tyto proudy se objevily s prvními oceány planety, asi před 4 miliardami až 4,5 miliardami let, poháněnými stejnými silami, které je pohánějí dnes: větry, přílivy a odlivy, globální rozdíly v teplotě, slanosti a rotace planety, napsal Livescience.

Podle Havajské univerzity v Mānoa, se mořské proudy chovají podobně jako řeky ve větších vodních plochách. Jejich velikost se pohybuje od malých proudů poblíž pláží až po oceánské toky. Jako jsou obrovské gyry nebo eliptické cykly, které se plazí mezi kontinenty. Například v severoatlantickém Gyru teče voda na západ podél rovníku, na sever kolem východního pobřeží USA v Golfském proudu, zpět na východ podél Arktidy a pak na jih kolem Evropy a Afriky jako Kanárský proud.

Větry poháněné sluneční energií usměrňují povrchové proudy, jako ty v gyrech. Rozdíly v teplotě a slanosti mezi rovníkem a zemskými póly, pohání hlubinné proudy známé jako termohalinní (pro „teplo“ plus „sůl“) cirkulaci. Dokončení globálního termohalinního cyklu může trvat tisíc let, Jamesi Potemro, profesor Havajské univerzity v Manoa, řekl Live Science. Příliv a odliv vytváří menší proudy, zatímco rotace Země tlačí gyry ve směru hodinových ručiček na severní polokouli a proti směru hodinových ručiček na jižní polokouli (takzvaný Coriolisův efekt).

Jakmile se objevily první oceány planety, zažili by podobné síly. Rogere Fu, profesor na katedře věd o Zemi a planetárních věd na Harvardské univerzitě, řekl Live Science. Datování vzniku proudů tedy spočívá v načasování zrození oceánů. „Země měla v prvních dnech stejné druhy teplotních gradientů jako nyní, protože rovník je teplejší,“ řekl Fu. „Takže by to mělo proudy.“

Konzervativní odhady uvádějí stáří oceánu na 3,8 miliardy let, řekl Fu.  Starověké krystaly zirkonu v Austrálii však nesou důkazy o oceánské vodě před 4,4 miliardami let, tedy asi 100 milionů let po vzniku Země. „Tak velmi brzy v historii Země jsme měli oceány,“ řekl Fu.

Foto: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio

Stejné síly, různé tvary

Pravěké a současné vzorce, by však byly velmi odlišné. Kontinenty se drasticky posunuly, pravděpodobně se všechny v různých časech spojily v superkontinenty, s jinými konfiguracemi mezi nimi. To by změnilo cesty, kterými se ubíraly povrchové proudy, aniž by mezi Starým a Novým světem neexistovala žádná kapsa, která by například vytvořila severoatlantický Gyr.

V miliardových časových horizontech „budou oceánské proudy zcela nerozpoznatelné, protože byly nerozpoznatelné kontinenty,“ řekl Fu. Různé kontinentální polohy by také změnily hlubší oceánské proudy, řekl Potemra, například termohalinní proudy si užívaly z velké části neblokované cesty od rovníku k pólům.

Kvůli času, který kontinentům trvá, než znatelně změní konfiguraci, se však proudy zdají být v lidských časových měřítkách věčné. Dnešní hlavní proudy „pravděpodobně vznikly… před miliony let, kvůli nějakému přeskupení kontinentů,“ řekl Fu.

Historické záznamy ve skutečnosti ukazují dlouhou vytrvalost dnešních proudů. „Byl to Benjamin Franklin, kdo jako první objevil Golfský proud, protože si všiml, když lodě připluly, že tento proud… je vezme velmi rychle na sever,“ řekl Potemra. „A Vikingové by zažili Golfský proud.“