„Óceán” változatai közötti eltérés
| [nem ellenőrzött változat] | [nem ellenőrzött változat] |
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
25. sor:
A [[kontinens]]ek a következő 5 óceánt választják el egymástól: [[Csendes-óceán]], [[Atlanti-óceán]], [[Indiai-óceán]], [[Déli-óceán]] (bizonyos szervezetek, például a [[Nemzetközi Hidrográfiai Szervezet]] (IHO) használja) és [[Jeges-tenger|Északi-Jeges-tenger]] (gyakoribb nevén a Jeges-tenger). Természetföldrajzi értelemben azonban csak a Csendes-, az Indiai- és az Atlanti-óceán minősül óceánnak.[[Fájl:Óceáni áramlatok.jpg|bélyegkép|263x263px|Óceáni mélyáramlatok az Atlanti-óceán sematikus keresztmetszeti ábráján szemléltetve (Forrás: ''Physical Geology, Steven Earle'') ]]
==== Függőleges tagozódása ====
[[Fájl:Golf-áramlat.jpg|bélyegkép|
Az óceán függőleges tagozódását elsősorban a hőmérsékleti- és sótartalmi eltérések határozzák meg, illetve e kettőből következik a sűrűség-eloszlás. Hőmérséklet szempontjából megfigyelhetünk egy felszíni (100–200 m–es) réteget, amely a légkörrel történő érintkezése folytán egy speciális szférát alkot, annak okán hogy állandó kölcsönhatásban van a napsugárzással és a szélmozgással. Az előbbi hatások intenzív hőáramlást biztosítanak a mélyebb rétegekbe, a szélmozgás pedig jellegzetes turbulenciát idéz elő. Az óceán felszíni rétegében az ''energiamérleget'' mindenekelőtt a ''be''– (rövidhullámú) és ''kisugárzás'' (hosszúhullámú) különbsége, a felszíni [[albedó]], a ''vertikális hőáram'' határozza meg. Mivel nagy hőkapacitással rendelkező rendszerről van szó, a kis időperiódusú ingadozások jelentéktelenek, pl. a légkörhöz viszonyítva, jelentősebb ingadozást csak évszakos eloszlásban figylhetünk meg. A hőmérsékleti tartományoknak éles határa rendszerint nem alakul ki, talán egyetlen ilyen hely a [[Golf-áramlat]] és a Labrador-áramlat találkozási pontja<ref>elte.hu/online-tananyagok/oceanografia/ch03.html</ref>.
32. sor:
''Műholdas mélységmérő.'' Azokat a területeket, amelyek az akusztikus mélységmérő nem képes feltárni, kiegészíteni képes a [[Műhold|műholdas]] altimetria. Elvi alapja az, hogy a víz felszínéről alkotott profilkép nagyon hasonlatos a tengerfenék domborzati képével (''Tapley/ Kim'', ''2001''). Ehhez azt kell megmutatni, hogyan befolyásolja a gravitáció a vízfelszín dinamikáját. A felszín síkja bizonyos határátmenetben egy [[geoid]] és definíciószerűen minden esetben merőleges a gravitációs erővonalakra, illetve mérés esetén a függőón által meghatározott függőlegesre. Pontosabban egy adott vízalatti domborzati eltérés hatására létrejött nehézségi anomália a [[Függőón|függőónt]] igen kis mértékben kitéríti, így annak irányvonala nem a Föld gravitációs középpontja felé fog mutatni ilyen esetben, hanem a lokális gravitációs súlytöbblet irányában. A víz felszíni síkában létrejövő ilyen eredetű differenciák természetesen vízen közlekedő járműről szabad szemmel nem észlelhető, azonban altiméterrel már jól mérhető.
[[Fájl:Éves sugárzás.jpg|bélyegkép|282x282px|A Föld éves sugárzási mutatója (Watt/m<sup>2</sup>-ben) és a hőegyensúly (Forrás: ''Houghton és mts-ai, 1996'')]]
== Légköri hatások ==
39 ⟶ 40 sor:
Műholdas megfigyelő rendszer, amelyet az USA (''US Defense Meteorological Satellite Program'') működtet 1987 óta; fontos szerepe van az óceánok hőháztartásának és az atomoszféra, a szelek és az óceánok kapcsolatának vizsgálatában. Működésének alapja, hogy a tengerek és óceánokból érkező [[mikrohullám]] dózist méri, amelyek 60◦ szélességi körig terjednek. A kibocsátott sugárzás közvetlen függvénye a párolgásnak, a légkör páratartalmának és a felhők víztartalmának. Több adat együttes elemzésének konklúziója a felszíni szélsebességre való következtetés (± 2 m/s ). A műholdakról, hajókról és a meteorológiai bójákról származó információt [[Numerikus analízis|numerikus]] módszerekkel dolgozzák fel és a meteorológiai állomásoknak továbbítják (''Daley, 1991''). Az újraszámított, korrekciós értékeket és az ebből létrehozott időjárási, klimatológiai idősorokat atmoszférakutató központok modellezik, mint az USÁ-ban az ''US NCEP Atmospheric Research'' vagy Európában az ''ECMWF''. Az Európai Időjáráselőrejelző Intézet igen hosszú időperiódus alapján végzett számításokat (1957–1997).
== Az óceán
[[Fájl:Éves inszoláció - óceánok.jpg|bélyegkép|284x284px|Évi közepes inszoláció az óceánfelszín által (Forrás: ''NASA, Langley Research Center / Darnell, 1992)'']]
A hatalmas víztömegben tárolt hőenergia ingadozásai természetszerűleg az óceán felszíni rétegének hőcseréjére vezethető vissza, pontosabban a vertikális irányú hőfluxusra. Ez a dinamikus áramlás a mélyebb vízrétegek irányában sokkal lassabb, mint a felszín felé. Ahhoz, hogy az óceán hőháztartását össze tudjuk hasonlítani pl. a szárazföld ugyanerre vonatkozó tulajdonságaival, vegyünk egy egyszerű példát. Egy adott éves ciklusban a nyár a hő eltárolásának, a tél a hő kibocsátásának időszaka. A különbség elsősorban a két befogadó közeg [[Hőkapacitás|hőkapacitásának]] különbségéből adódik. Az óceán (és tenger) felszíni rétege majd 100 m mélységig hőelnyelő, ez minden négyzetméter esetén 100 m<sup>3</sup> vízmennyiséget jelent, ugyanez a szám a szárazföld esetében 1 m<sup>2</sup> esetén alig több, mint 1m<sup>3</sup>. Hasonló logikával, itt nem részletezendő számítások alapján az óceán éves hőfelvétele 10<sup>9</sup> J, a szárazföldé csupán 10<sup>7</sup> J. Ebből következően a két közeg éves hőingadozás különbsége 10 C<sup>o</sup> is lehet, vagy a szárazföld belseje felé haladva akár 40 C<sup>o</sup>.
49 ⟶ 51 sor:
==== Infravörös sugárzást befolyásoló tényezők ====
Az óceánok felszínének energetikai szempontból történő viselkedését [[Feketetest-sugárzás|feketetest-sugárzásként]] foghatjuk fel, annak hullámhossz szerinti eloszlását a [[Planck-energia|Planck-egyenlet]] írja le. Az átlagos hullámhossz-tartomány 10 μm közelében található, amelyet igen nagy hatásfokkal abszorbeálnak a felhők. A 8 és 14 μm közötti hullámhosszúságú sugárzás a légkörön keresztül szinte akadálytalanul keresztülhatol, az atmoszférikus részecskék nagyrészt a 3–4 μm közötti tartományban nyelnek el sugárzást, és a jelenlévő vízpárán kívül a légkör [[szén-dioxid]] tartalmával is számolni kell. Ez utóbbi koncentrációjának növekedése nagyobb arányban ejt csapdába [[Infravörös sugárzás|infravörös sugarakat]], ami a légkör melegedését okozza (Megjegyzendő, hogy az általánosan leírt ún. üvegház-hatás nélkül a felszíni légkör átlagos hőmérséklete jóval 0 C<sup>o</sup> alatt volna / ''Hartmann'', ''1994''). Az IR hullámok kijutását a légkör felső rétegeibe egyek mellett nagyban befolyásolja a felhőréteg vastagsága és tengerszinttől mért magassága.
[[Fájl:Óceán összetétel.jpg|bélyegkép|254x254px|Óceánvíz kémiai-összetétele ]]
==== Meridionális hőtranszport ====
A Föld teljes hőenergiáját a trópusi övek térségében veszi fel és a sarokon veszti el, amelyért összességében a légköri és óceáni cirkulációk együttesen felelősek. A dél–észak irányú hőáramlást meridionális hőszállításnak nevezik. A nettó [[Hőáramlás|hőáram]] pontos meghatározását műholdak radiométerei átal nyújtott adatok számításai alapján végzik. Az inszoláció és az infravörös kisugárzás közti különbség - amely feltétele a hőegyensúly létrejöttének – atmoszférakutató műholdak és [[Obszervatórium|obszervatóriumok]] adatai alapján meghatározott. ''Trenberth'' és ''Caron (2001)'' adatai alapján az Egyenlítő felől, mind az óceánok, mint a légkör által a Sarkvidékek felé szállított nettó összenergia eléri a 6×10<sup>18</sup> W-ot. Ebből az óceánok részesedését három elv alapján számíthatjuk:
* ''Felszíni áramlás.'' Ebben az esetben a tengerek felszínén létrejövő - a szelek, a párolgás, a felhővel való borítottság által is befolyásolt - hőáramlási mutatókat veszik figyelembe.
* ''Direkt módszer''. Itt a hőenergia szállítását közvetlenül az óceánok aljzatán elhelyezett sebesség– és hőmérsékletmérők adatai alapján számítják ki az áramlási sebesség és a hőmérséklet szorzata alapján.
* ''Maradék módszer''. Ez először a légköri hőáramlási adatokat veszi figyelembe és azt a teljes hőenergia fluxusból vonja le, ezzel a maradék energia az óceánok részesedését adja ki.
==== Óceánok sótartalma ====
[[Só|Sótartalom]] alatt az összes oldott ásványi anyag mennyiségét értik, mely óceánvízben átlagosan 200 [[ppm]]<nowiki/>ppm (34,6 – 34,8 ppe). A sótartalom meghatározását korábban a fizikai-kémiai úton kinyerhető szárazanyag-mennyiségre határozták meg, de a későbbi praktikus alkalmazása bonyolultnak tűnt. Ennek okán – mivel a [[klór]] moláris mennyisége arányban van a Na–éval – az egyszerűbb klórgáz–analízist alkalmazták a sókoncentráció defininálásához. A közvetlen kémiai analízis helyettesítésére sokkal elterjedtebbé vált a tengervíz egyszerű [[Elektromos vezetés|vezetőképességének]] mérése, mely komolyabb kémiai laboratóriumi munkát nem igényel. A pontossága eléri az 1/3000 értéket, a csekély hibalehetőség olyan összetevők okán forul elő, mint a SiO<sub>2</sub>, aminek jelenléte a sűrűségváltozást okoz az adott vizsgált mintában, de a vezetésben nem.
==== Sűrűség, potenciális hőmérséklet ====
A tél folyamán a felszínen képződő hideg víz mélyebb rétegekbe süllyed, ahonnan az áramlatok folyamatosan más részekre szállítják azt. A [[Sűrűség|sűrűségviszonyok]] az óceánban alapvetően meghatározzák nemcsak a [[Fizikai kémia|fizikai kémiai]] jellemzőket, hanem az áramlatok mozgását befolyásolják nyomáskülönbségek kialakulása révén. Az abszolút sűrűséget laboratóriumban nagy hatásfokkal képesek meghatározni, akár 4 ppm pontossággal. Hogy elkerülhetőek legyenek a bonyolult, időigényes számítások, gyakori a relatív sűrűséget használni, amely a tiszta vízre vonatkoztatva adja meg az adott minta sűrűségét. Praktikusan ma már nem a sűrűséget mérik, hanem in situ mérések alapján egy standard állapotegyenletbe helyettesítik be az adatokat, amelyek a sótartalmat, a nyomást és a hőmérsékletet tartalmazzák. Ennek alapján az óceán átlagos sűrűsége a felszín közelében 1027 kg/m<sup>3</sup> (Mindennapi használatban gyakran csak az utolsó két számjegyet írják le).
== Az óceánok szerkezeti tagozódása ==
=== Self ===
113 ⟶ 130 sor:
[[Fájl:Perpetual Ocean.ogv|thumb|300px|A világ óceánjaink felszíni áramlatai, animáció]]
A Földünk több mint 70%-át borító óceánok energetikai kiaknázása egyre inkább foglalkoztatja a mérnököket. Jelenleg két ígéretes megoldás létezik az óceánokból való megújuló energia termelésére. Az egyik a hullámenergia,<ref>[http://www.mernokbazis.hu/cikkek/%C3%A1ramot-termel%C5%91-tengeri-%C3%B3ri%C3%A1sk%C3%ADgy%C3%B3 Hullámenergia: Áramot termelő tengeri óriáskígyó]</ref> ahol a hullámzás által létrejövő mozgási energiát alakítják át elektromos árammá. A másik megoldásnál a gépészmérnökök az óceán alsó és felső rétege közötti hőmérsékletkülönbséget felhasználva termelnek elektromos áramot.<ref>[http://www.mernokbazis.hu/cikkek/termikus-energia-az-%C3%B3ce%C3%A1n-m%C3%A9ly%C3%A9r%C5%91l Mérnökbázis] - ''Gépészmérnökök elektromos energiát állítanak elő az óceán termikus energiájából''</ref> Az első ilyen erőmű építését az Európai Bizottság támogatásával 2015-ben kezdik meg, hasznos teljesítménye 11 MW lesz.
== Források ==
* {{cite journal|last=Mellor|first=George|year=1997|title=Introduction to Physical Oceanography|journal=American Journal of Physics|publisher=American Association of Physics Teachers (AAPT)|volume=65|issue=10|pages=1028–1029|doi=10.1119/1.18716|issn=0002-9505|last2=Xin Huang|first2=Rui|ref=harv}}
* {{cite book|last=Knauss|first=John|title=Introduction to physical oceanography|publisher=Prentice Hall|publication-place=Upper Saddle River, N.J|year=1997|isbn=0-13-238155-9|ref=harv}}
== Jegyzetek ==
| |||