Ar vandenynas nuolat gauna saltierį?

2024 Autorius: Sherilyn Boyd | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 09:38

Dauguma jūros druskų yra vandens sukelta erozija, dėl kurios upės galutinai perneša ištirpusias druskas į vandenynus. Nebuvo kelių pagrindinių procesų, o vandenynų druskingumas nuolat didėtų; tačiau yra keletas mechanizmų, vadinamų "druska", kurios padeda pašalinti druskas iš vandenynų beveik lygiai taip pat, kaip ir pridėtos.

Vanduo išgaruoja dėl vieno pagrindinio kriauklės. Kai jūros vanduo išgaruoja, druskos koncentracija didėja. Kaip tai pašalina druską iš vandens? Galų gale tam tikrose vietose vanduo tampa perpildytas ir nebebus galima ištirpinti visų druskų, todėl nuosėdose susidaro evaporito nuosėdos, kurios ilgainiui įteisins nuosėdinėse uolienose.

Antroji susijusi kriauklė naudoja vėją, norint purkšti jūros vandenį atgal į žemę, kur vanduo išgaruoja, paliekant druskų nuosėdas.

Kitos kriauklės priklauso nuo cheminių procesų. Pavyzdžiui, lavos ant vandenynų grindys reaguoja su ištirptais druskos jonais (pvz., Mg2 +), pašalinant juos iš vandens. Be to, kai kurie molio sugeria kai kurias druskas (pvz., Mg2 + ir K +), o kai kurios vandenilios mineralinės medžiagos, tokios kaip ferromangano granulės, taip pat susidaro naudojant druskas, dėl ko sumažėja vandenyno druskingumas.

Jūros gyvenimas taip pat padeda pašalinti druskas iš vandenyno. Daugelis gyvūnų įkvepi arba kitaip ekstrahuoja druskas iš vandens, ir tai gali būti įterpta į organizmą, pvz., Su lukštais (iš druskų, pavyzdžiui, Si4 + ir Ca2 +), arba jis gali išsiskirti (skaityti: pooped). Jie patenka į vandenyną ir tampa nuosėdų sluoksnio dalimi. Panašiai kaip evaporito mineralai, galiausiai jie yra įtraukti į nuosėdines uolienas.

Išskyrus druskos kriaukles, iš upių gėlo vandens, ledynų tirpstančių ir panašių medžiagų taip pat tiekiamas nuolatinis gėlo vandens srautas į vandenynus, kuris padeda išlaikyti pusiausvyrą tarp vandens praradimo išgarinant.

Kartu šie įėjimai ir išeigos galų gale išlaikys pasaulinį vandenyno druskingumą santykinėje pusiausvyros būsenoje, nors visada yra vandenynų regionai, kurie yra daugybiškai druskingi, atsižvelgiant į įvairius veiksnius.

Tai gali atrodyti šiek tiek atsitiktinai (ypač atsižvelgiant į tai, koks svarbus vandenyno druskingumo lygis yra klimatui), tačiau iš tiesų ši pusiausvyra nėra nedidelė, nes druskos pašalinimas iš vandenyno tiesiogiai priklauso nuo jo koncentracijos - didesnis druskingumas = didesnis pašalinimo greitis per minėtas druskos kriaukles ir atvirkščiai.

Dėl to bent jau per pastaruosius 1,5 mlrd. Metų druskų koncentracija pasauliniame jūros vandenyje išliko santykinai pastovi 3,5%.

Tačiau ši tendencija pastebimai pasikeitė per pastaruosius pusę amžiaus, galbūt dėl pragaištingų ilgalaikių pasekmių, jei tendencija tęsis. (Daugiau apie tai žr. Toliau esančiose premijos faktose.) Jei prisimenate, kad klimato kaita yra susijusi su vandenyno druskingumo mažėjimu, gausite auksinę žvaigždutę.

Premijos faktai:

Priežastis, kodėl vandenyno druskingumas yra toks svarbus pasauliniam klimatui, yra susijęs su vandenynų srautais, veikiančiais kaip didžiulis "konvejerio juostos", juda šiltas vanduo iš pusiaujo ir subtropikų į polius, o šaltesnis vanduo iš polių atgal į karštesnį sritys (procese vadinama termohaline cirkuliacija). Kadangi viršutiniame devyniame metro vandenyje yra daugiau šilumos nei visoje Žemės atmosferoje, šilumos ir šalčio judėjimas padeda kontroliuoti klimatą visame pasaulyje. Jei ji būtų sustabdyta arba lėtai žymiai, sausos sritys taptų sausesnės ir šlapios sritys drėkinamos. Tai taip pat sukeltų daugiau ekstremalių temperatūrų svyravimų įvairiose pasaulio dalyse, kai kuriose vietose šilčiau ir kitiems aušintuvams. Ką tai daro su vandenyno druskingumu? Druskos atlieka esminį vaidmenį išlaikant šį konvejerio juostą, nes druskos tankis yra vienas pagrindinių povandeninių srovių šaltinių, kuris trumpai padeda tankiai išvalyti vandenį, kai jis artėja prie polių. Tačiau dėl lydymosi ledo ir didesnio nei įprasto kritulių kiekio šiuo metu labai šaltame vandenyne mažėja vandenynų druskingumas ir tam tikri subtropiniai regionai dėl įvairių priežasčių tampa dar druskingesni, tai gali turėti neigiamos įtakos šiam "konvejerio juostui".

2011 m. NASA ir "Comision Nacional de Actividades Espaciales" (CONAE), Argentinos kosmoso agentūra, kuriai suteikta technologinė pagalba iš Prancūzijos "Center National D'Etudes Spatiales" (CNES) ir Italijos "Agenzia Spaziale Italiana" (ASI), pradėjo palydovą "SAC-D" kuriame yra priemonė "Vandenis", naudojama siekiant išmatuoti ir išreikšti pasaulinius vandenynų druskingumo pokyčius ir geriau suprasti vandenynų cirkuliaciją. Tarp daugybės kitų dalykų, atrodo, kad duomenys iš "Vandenio" rodo, kad didelis gėlavandenių plumių kiekis gali padidinti galinį uraganų intensyvumą. Ne Pietų Amerikos šiaurės rytų pakrantėje, kur dvi didžiosios upės, Amazonės ir Orinoko tuščios į Atlanto vandenyną, jos upės "du upės" sukuria mažai druskingo vandens plumą… viršeliai… virš 380.000 kvadratinių mylių ", iki gylyje truputį daugiau nei tris pėdas. 2011 m. Stebint "Hurricane Katia" komanda sužinojo, kad "Plume" akivaizdžiai neleido Katijai sugriauti giliai, šaltai, druskingam vandeniui į paviršių (kažkas, kas yra būdingas uraganams ir yra dar vienas pagrindinis veiksnys reguliuojant pasaulinį klimatą).Be to, šiltesnė paviršiaus temperatūra vanduo prisidėjo prie stipresnio uragano ir padėjo Katijai tapti 4 kategorija. Mokslininkų teigimu, 68 proc. 5 kategorijos uraganų Atlanto vandenyne vienu tašku kirto šį plumimą, todėl teigia, kad vandenynų druskingumas atlieka pagrindinį vaidmenį atšaldant uraganus ir juos mažinant.

Uraganai paprastai labai greitai miršta po to, kai jie smogia į žemę, nes jiems reikia šilto vandens, kad jie galėtų toliau maitinti save; jie iš tikrųjų yra milžiniški šilumos varikliai. Jie tiekia tiek daug šilumos, kad per dieną gali išleisti 50-200 eksudavilo šilumos energijos. Tai yra apie tą patį energijos kiekį, kurį būtų galima išleisti sukeldami 45 000 branduolinių bombų per dieną "Mažojo berniuko" sprogstamųjų pajėgumų, bombų, nukritusių Hirosimoje. Kitaip tariant, tai yra apie 200 kartų daugiau energijos, nei žmonės šiuo metu gali sugeneruoti, jei kiekviena elektros elektrinė Žemėje visą dieną veiktų 100% talpos.

JAV vyriausybė vieną kartą bandė sukurti būdą sustabdyti uraganų formavimąsi arba bent jau susilpninti. Šis bandymas buvo žinomas kaip "Project Stormfury", kuriame ypatingas dėmesys buvo skiriamas sidabro jodido įnešimui į audras, kuris užšaldė vandenį atokiausiuose lietaus juostose, tikėdamasis, kad žlugtų vidinė akių sienelė ir iš esmės sustabdytų šiluminį variklį jo takuose arba bent jau sumažinant jo galią. Nors atrodė, kad tuo metu truputį dirbo, retrospektyviai manoma, kad jų pastangos beveik nebuvo jokio poveikio. Vienas sėjamasis uraganas Debbie uraganas iš pradžių sumažino intensyvumą apie 30%, bet greitai atsigavo ir buvo toks pat galingas, kaip net ir po antrojo sėjimo. Vėliau buvo nustatyta, kad uragano akies sienelės ciklą, taigi 30% kritimas greičiausiai buvo tik ciklo dalis ir mažai susiję su sidabro jodidu. Nors jiems nepavyko sustabdyti uragano, kitame bandyme uraganas, kuris būtų nukentėjęs nuo labai apgyvendintų vietovių, po sėjos, pasikeitė ir sukrėtė Savaną, Gruziją. Nereikia nė sakyti, kad sieros uraganai su sidabro jodidu nėra kažkas, kas daro kažką daugiau. Keletas kitų idėjų buvo pasiūlyta atvėsinti akis, tačiau paprastas faktas yra tas, kad čia naudojama šilumos energija yra per daug bet kokiam žinomam praktiniam darbo sprendimui, net ir atsižvelgiant į milijardus dolerių žalos per metus uraganams daryk

Dar daugiau, būtų bloga mintis stengtis sustabdyti uraganus, net jei mes galėtume. Nors atogrąžų audros ir uraganai sukelia daug žalos žmonių gyvenvietėms, jie iš tikrųjų yra kritinė Žemės atmosferos cirkuliacijos sistemos dalis, pernešanti šilumą energiją iš atogrąžų į šaltesnes platumos, tuo pačiu aušinant viršutinius vandenyno sluoksnius virš ten, kur audra eina ne tik nuo šilumos energijos naudojimo, bet ir nuo vandens suspaudimo ir viršutinių šiltų sluoksnių sumaišymo su vandeniu iš gilesnių vandenyno sluoksnių, kaip minėta anksčiau. Jie taip pat gabena didžiulius vandens kiekius sausumoje. Be pasaulinio klimato poveikio, manoma, kad jei mes norėtume sustabdyti tai, tai aplink vandenyną, esantį ekvatoriuje, ir toliau būtų kaupiama šiluma, sukuriant dar didesnius uraganus, dėl kurių būtų vis sunkiau sustabdyti, galbūt netgi sukuriant kataklizmą sukeliantis uraganas.

Kai kurie mokslininkai, pavyzdžiui, MIT meteorologijos profesorius Kerry Emanuelis, teoriškai teigė, kad toks katalizinis uraganas galėjo būti išnaikintas iš dinozaurų. Teorija yra tai, kad asteroido smūgis galėjo pakilti į vandenyną iki 90 laipsnių Fahrenheito (50 laipsnių Celsijaus) virš normaliomis temperatūromis. Dėl papildomos šilumos energijos susidarytų pernelyg didelis uraganas, kurio niekada žmonės nematė, o vėjo greitis gerokai viršijo 700 mph (1130 k / h). Tai nebūtų tik vėjo greitis, dėl kurio kiltų dinozaurų mirtis, bet ir tas faktas, kad tai leido vandens garams patekti į Žemės stratosferą, sukelti katastrofiškus klimato pokyčius.

Net ir be tokio super uragano, manoma, kad mažesnės "super" uraganai buvo normos dar tik prieš 1-3 tūkstančius metų. Tai pagrįsta pagrindiniais mėginiais, paimtais giliai į vakarus Meksikos įlankoje, o tai rodo, kad smėlis iš vandenyno buvo reguliariai pernešamas kur kas tolygiau, nei šiandien vyksta uraganai ir reguliarumas (apie 3-5 kartus daugiau uraganų per metus nei vidutinis šiandien).

Apskaičiuota, kad jei pašalinsite visą druską iš pasaulio vandenynų, ji gali apimti kiekvieną kvadratinį colį sausumos žemėje su druskos sluoksniu apie 500 pėdų arba apie 150 metrų gylio.