Merivirrat ovat sekä pinta- että syvän veden pystysuuntaista tai vaakasuoraa liikettä maailman valtamerellä. Virtaukset liikkuvat yleensä tiettyyn suuntaan ja auttavat merkittävästi maan kosteuden, siitä johtuvan sään ja veden pilaantumisen kiertämisessä.
Merellisiä virtauksia löytyy ympäri maailmaa ja ne voivat vaihdella kooltaan, merkitykseltään ja lujuudeltaan. Joitakin näkyvämpiä virtauksia ovat Kalifornian ja Humboldtin virrat Tyynenmeren, Gulf Stream ja Labrador Current Atlantilla, ja Intian monsoon Current nykyisellä Intian valtameri. Nämä ovat vain näytteitä maailman valtamereistä löytyvistä seitsemästätoista suurimmasta pintavirrasta.
Merivirtojen tyypit ja syyt
Vaihtelevan koon ja lujuuden lisäksi merivirrat eroavat tyypiltään. Ne voivat olla joko pinta- tai syvävesiä.
Pintavirtaukset ovat valtameren ylemmässä 400 metrissä (1 300 jalkaa), ja ne muodostavat noin 10% valtameren vedestä. Pintavirrat johtuvat pääasiassa tuuli koska se luo kitkaa liikkuessaan veden yli. Sitten tämä kitka pakottaa veden liikkumaan spiraalikuviossa luomalla kipsejä. Pohjoisella pallonpuoliskolla gyres liikkuvat myötäpäivään; eteläisellä pallonpuoliskolla ne pyörittivät vastapäivään. Pintavirtojen nopeus on suurin lähempänä valtameren pintaa ja pienenee noin 100 metriä (328 ft) pinnan alapuolelle.
Koska pintavirrat kulkevat pitkiä matkoja, Coriolis-voima on myös rooli heidän liikkeissään ja ohjaa niitä, auttaen edelleen heidän pyöreän kuvion luomisessa. Lopuksi, painovoimalla on merkitystä pintavirtojen liikkeessä, koska valtameren yläosa on epätasainen. Vesimäkiä muodostuu alueille, joilla vesi kohtaa maata, jossa vesi on lämpimämpi tai joilla kaksi virtausta lähentyvät toisiaan. Sitten painovoima ajaa tämän veden laskevan rinteille ja luo virtauksia.
Syvänmeren virtauksia, joita kutsutaan myös termohaliinikiertoon, on alle 400 metriä ja ne muodostavat noin 90% valtamerestä. Kuten pintavirtaukset, myös painovoimalla on merkitystä syvien vesivirtojen muodostumisessa, mutta ne johtuvat pääasiassa veden tiheyseroista.
Tiheyserot ovat lämpötilan ja suolapitoisuuden funktio. Lämmin vesi pitää vähemmän suolaa kuin kylmä vesi, joten se on vähemmän tiheää ja nousee kohti pintaa, kun kylmä, suolakuormitettu vesi uppoaa. Kun lämmin vesi nousee, kylmä vesi pakotetaan nousemaan ylösnousemuksen kautta ja täyttämään lämpimän jättämän tyhjän tilan. Sitä vastoin, kun kylmä vesi nousee, se myös jättää tyhjyyden ja nouseva lämmin vesi pakotetaan sitten alamäkeen kautta laskeutumaan ja täyttämään tämä tyhjä tila luomalla lämpöjohdon kierto.
Thermohaline-kierto tunnetaan nimellä Global Conveyor Belt, koska sen lämpimän ja kylmän veden kierto toimii vedenalaisena joena ja siirtää vettä valtameren läpi.
Viimeinkin merenpohjan topografia ja valtameren altaan muoto vaikuttavat sekä pinta- että syvän veden virtauksiin, koska ne rajoittavat alueita, joissa vesi voi liikkua, ja "suppiloivat" sen toiseen.
Merivirtojen merkitys
Koska valtameren virtaukset kiertävät vettä maailmanlaajuisesti, niillä on merkittävä vaikutus energian ja kosteuden liikkeeseen valtamerten ja ilmakehän välillä. Tämän seurauksena ne ovat tärkeitä maailman säälle. Esimerkiksi Gulf Stream on lämmin virta, joka alkaa Meksikonlahdelta ja siirtyy pohjoiseen kohti Eurooppaa. Koska se on täynnä lämpimää vettä, merenpinnan lämpötilat ovat lämpimiä, mikä pitää Euroopan kaltaiset paikat lämpimämpinä kuin muut alueet samanlaisilla leveysasteilla.
Humboldtin virta on toinen esimerkki säästä vaikuttavasta virrasta. Kun tätä kylmää virtaa esiintyy yleensä Chilen ja Perun rannikolla, se luo erittäin tuottavia vesiä ja pitää rannikon viileänä ja Pohjois-Chilessä kuivina. Chilen ilmasto muuttuu kuitenkin sen häiriintyessä, ja sen uskotaan olevan El Niño on merkitys sen häiriöissä.
Kuten energian ja kosteuden liikkeet, myös roskat voivat jäädä loukkuun ja liikkua ympäri maailmaa virtojen kautta. Tämä voi olla ihmisen tekemä, jolla on merkitystä roskat saaret tai luonnollisia, kuten jäävuoria. Labradorin virta, joka virtaa eteläpuolella Pohjoinen jäämeri Newfoundlandin ja Nova Scotian rannikolla on kuuluisa jäävuorien siirtämisestä laivaväylille Pohjois-Atlantilla.
Virtaukset suunnittelevat tärkeän roolin myös navigoinnissa. Roskien ja jäävuorien välttämisen lisäksi virtojen tuntemus on välttämätöntä kuljetuskustannusten ja polttoaineenkulutuksen vähentämiseksi. Nykyään laivayhtiöt ja jopa purjehduskilpailut käyttävät usein virtauksia vähentääkseen merellä vietettyä aikaa.
Lopuksi, merivirrat ovat tärkeitä maailman merielämän jakautumiselle. Monet lajit luottavat virtauksiin siirtääkseen ne paikasta toiseen riippumatta siitä, onko kyse jalostukseen tai pelkästään yksinkertaisesta liikkumisesta laajoilla alueilla.
Oceanvirrat vaihtoehtoisena energiana
Nykyään myös valtameren virtaukset ovat saamassa merkityksen vaihtoehtoisena energian muotona. Koska vesi on tiheää, se sisältää valtavan määrän energiaa, joka voidaan mahdollisesti vangita ja muuttaa käyttökelpoiseen muotoon vesiturbiinien avulla. Tällä hetkellä tämä on kokeellinen tekniikka, jota testaavat Yhdysvallat, Japani, Kiina ja eräät Euroopan unionin maat.
Käytetäänkö valtameren virtauksia vaihtoehtoisena energiana, vähentääkseen lähetyskustannuksia tai luonnollisessa tilassaan lajien ja sää siirtämiseen ympäri maailmaa, he ovat merkittäviä geografeille, meteorologeille ja muille tutkijoille, koska niillä on valtava vaikutus maapallon ja maan ja ilmakehän suhteisiin.