Temperatura del océano: fuentes, presupuesto de calor y distribución

Lea este artículo para conocer la temperatura de los océanos: fuentes, presupuesto de calor y distribución.

El estudio de la temperatura de los océanos es importante para determinar el movimiento y las características de grandes volúmenes de agua, el tipo y la distribución de organismos marinos en diversas profundidades de los océanos, el clima de las tierras costeras, etc.

Se utilizan tres tipos de instrumentos para registrar las temperaturas del océano, a saber. (i) los termómetros de tipo estándar se usan para medir la temperatura de la superficie, (ii) los termómetros de inversión se usan para medir la temperatura debajo de la superficie, y (iii) los termógrafos. Hoy en día, los instrumentos automáticos de autograbación también se utilizan en lugar de los termómetros mencionados anteriormente.

Fuente de calor en los océanos:

El sol es la principal fuente de energía para los océanos, como para cualquier otra cosa en esta tierra. Aparte de eso, el océano también se calienta por el calor interno del océano mismo.

El agua del océano se calienta por tres procesos:

(1) La absorción de la radiación del sol es máxima en las regiones de latitudes bajas debido a la insolación vertical y la mayor duración de la luz del día, mientras que disminuye constantemente hacia los polos. Incluso dentro de la misma latitud, la insolación solar recibida por el océano varía debido a factores tales como las corrientes y la nubosidad.

(2) Las corrientes de convección en el cuerpo de agua también calientan el agua oceánica. Dado que la temperatura de la tierra aumenta a medida que aumenta la profundidad, el agua del océano a grandes profundidades se calienta más rápido que las capas superiores de agua en el océano. Por lo tanto, tiene lugar una circulación oceánica de convección en las capas inferiores del agua del océano que causa la circulación del calor en el agua.

(3) La energía cinética se produce debido a la fricción causada por el viento de la superficie y las corrientes de marea que aumentan la tensión en el cuerpo de agua. Así se calienta el agua del océano.

El agua del océano se enfría mediante los procesos mencionados a continuación:

1. La radiación inversa de la superficie del mar tiene lugar a medida que la energía solar, una vez recibida, se irradia como la radiación de onda larga del agua de mar.

2. Se produce un intercambio de calor entre el mar y la atmósfera, pero solo si el agua del mar es más fría o más caliente que la atmósfera.

3. La evaporación tiene lugar cuando el agua de mar está caliente, la superficie está fría y la estratificación atmosférica es inestable.

Presupuesto de calor de los océanos:

El presupuesto de calefacción, en general, sugiere que el suministro total de energía se equilibra con la pérdida de igual cantidad de energía. Mosby observó que el excedente anual promedio de insolación entre el ecuador (0 °) y 10 ° N de latitud era de aproximadamente 0, 170 g / cal / cm ² / min, mientras que es de aproximadamente 0, 040 g / cal / cm ² / min. entre 60 ° N a 70 ° N. Esta diferencia de excedente de insolación desaparece por completo si tenemos en cuenta todas las regiones latitudinales.

Distribución de la temperatura de los océanos:

La distribución de la temperatura está guiada por los siguientes factores:

1. La duración media diaria de la insolación y su intensidad.

2. El agotamiento de la energía por insolación, reflexión, dispersión y absorción.

3. El albedo de la superficie del mar y su naturaleza variable según el ángulo de los rayos solares.

4. Las características físicas de la superficie del mar, por ejemplo, el punto de ebullición del agua de mar se incrementa en el caso de mayor salinidad y viceversa.

5. Transferencia de calor por evaporación y condensación.

6. Vientos predominantes; arrastrando el agua superficial tibia o fría a los lugares fríos o cálidos del mundo, respectivamente: este fenómeno provoca el surgimiento de agua fría en las corrientes de los océanos cálidos y viceversa; La niebla de la superficie del mar en la costa noreste de los Estados Unidos es el resultado del viento frío que sopla de la tierra al océano.

7. Condiciones climáticas locales como ciclones, tormentas y huracanes.

8. La presencia de cresta submarina; La temperatura se ve afectada debido a una menor mezcla de aguas en un lado de la cresta hasta el fondo, mientras que en el otro lado de la cresta se produce una mayor mezcla de aguas.

9. La forma del océano: los mares de latitud extensa en las regiones de latitud baja tienen aguas superficiales más cálidas que el mar de extensión longitudinal; por ejemplo, el mar Mediterráneo de latitud extensa registra temperaturas más altas que el golfo de California longitudinalmente extenso.

Rango de temperatura del océano:

Los océanos y los mares se calientan y enfrían más lentamente que las superficies terrestres. Por lo tanto, incluso si la insolación solar es máxima a las 12 del mediodía, la temperatura de la superficie del océano es máxima a las 2 pm

El promedio de temperatura diurna o diaria es de apenas 1 grado en océanos y mares. La temperatura más alta en el agua superficial se alcanza a las 2 pm y la más baja, a las 5 am. El rango diurno de temperatura es más alto en los océanos si el cielo está libre de nubes y la atmósfera es tranquila.

El rango anual de temperatura está influenciado por la variación anual de la insolación, la naturaleza de las corrientes oceánicas y los vientos predominantes. Las temperaturas máximas y mínimas en los océanos están ligeramente más retrasadas que las de las zonas terrestres (la máxima es en agosto y la mínima en febrero). Los océanos del Pacífico norte y del Atlántico norte tienen un mayor rango de temperatura que sus partes del sur debido a una diferencia en la fuerza de los vientos predominantes de la tierra y las corrientes oceánicas más extensas en las partes del sur de los océanos.

Además de los rangos de temperatura anuales y diurnos, también existen fluctuaciones periódicas de la temperatura del mar. Por ejemplo, el ciclo de manchas solares de 11 años hace que las temperaturas del mar aumenten después de una brecha de 11 años.

Temperatura de la superficie del mar:

La temperatura de la superficie de los océanos se representa gráficamente mediante isotermas. La temperatura disminuye desde el ecuador hasta los polos. Sin embargo, la temperatura más alta de la superficie del mar se observa no exactamente en el ecuador, sino ligeramente hacia el norte del ecuador: esto se debe a la presencia del área terrestre máxima al norte de 0 ° de latitud.

Los cuerpos de agua del hemisferio sur, en general, muestran una temperatura promedio más alta que los del hemisferio norte porque la mayor proporción de la superficie terrestre en el hemisferio norte absorbe más energía solar que el agua. Además, debido a la presencia de continentes en el hemisferio norte, la circulación del agua y el transporte de calor no es eficiente en este hemisferio, mientras que en el hemisferio sur es todo lo contrario.

Distribución horizontal de la temperatura:

La distribución horizontal de la temperatura se muestra mediante líneas isotérmicas, es decir, líneas que unen lugares de igual temperatura. Las isotermas de la superficie del mar en febrero, para el Océano Atlántico, revelan que las líneas isotérmicas están muy separadas entre sí en el sur de Terranova, cerca de la costa oeste de Europa y el Mar del Norte y luego las isotermas se ensanchan para hacer una protuberancia hacia el norte cerca de la costa de Noruega.

La causa de este fenómeno se encuentra en la corriente fría de Labrador que fluye hacia el sur a lo largo de la costa de América del Norte, lo que reduce la temperatura de la región de manera más acusada que en otros lugares en la misma latitud; al mismo tiempo, la cálida Corriente del Golfo avanza hacia la costa occidental de Europa y eleva la temperatura de la costa oeste de Europa.

En la parte suroeste del Atlántico, las isotermas se abultan hacia el suroeste debido a la corriente cálida de Brasil, pero en la parte este del Atlántico sur las isotermas se inclinan hacia el noroeste debido a la corriente fría de Benguela. Más al sur, las isotermas son paralelas debido a la constante variación del viento en el oeste.

La distribución de la temperatura en el norte y el sur del Atlántico no es simétrica. Por ejemplo, en el Atlántico norte, la isoterma de 5 ° C toca la latitud de 70 ° N, mientras que en la mitad sur del Atlántico nunca cruza la latitud de 50 ° S porque la corriente cálida del Golfo es más poderosa y alcanza una latitud mucho más alta que la fría de Brasil corriente. Además, existe una diferencia considerable entre las partes este y oeste del Atlántico. En la parte occidental, cerca de la costa de Labrador, se registra una temperatura de 0 ° C, pero la temperatura de 9 ° a 13 ° C se encuentra en la costa oeste de Europa.

En los mares marginales, la temperatura varía según la latitud y la ubicación, por ejemplo, el Mediterráneo registra una temperatura más alta que el Océano Atlántico vecino, pero el Báltico y la Bahía de Hudson son más fríos que el Atlántico.

En la mitad norte del Pacífico, las isotermas y las latitudes son casi paralelas, pero en la costa de América del Norte, las isotermas se inclinan ligeramente hacia el norte bajo la influencia de la corriente cálida de Kuroshio y a lo largo de la costa de Japón las isotermas están muy espaciadas debido al frío Oyashio corriente.

En la región ecuatorial de la parte occidental del Pacífico, las altas temperaturas se registran a medida que la corriente ecuatorial cálida fluye hacia el sur. En la parte oriental del Pacífico, prevalecen las bajas temperaturas debido a la influencia de la corriente fría de Perú. En el Pacífico sur, las isotermas hacen pequeños bucles debido a la cálida corriente de Perú o Humboldt.

En el Océano Índico, las isotermas de 25 ° C, 27 ° C y 28 ° C ocupan la ubicación central del océano. Hacia el sur no se observan diferencias con el Pacífico ya que las isotermas siguen aproximadamente los paralelos, excepto un bucle menor cerca del Cabo de Buena Esperanza debido a la corriente fría de Agulhas. Las isotermas se doblan hacia el sur cerca de la costa del norte de África debido a una corriente fría que fluye hacia el suroeste desde el Cabo Guardafui.

La misma isoterma se dobla hacia el norte en el Mar Arábigo cuando ingresa a la península de la India, pero en la Bahía de Bengala se dobla hacia el sur debido al efecto de la deriva del monzón. Los cuerpos de agua cerrados como el Mar Rojo tienen temperaturas más altas hacia el sur debido a la mezcla de agua de mar abierto. El Golfo Pérsico registra temperaturas más bajas que el Océano Índico bajo la influencia del área de tierra fría.

La condición de agosto es marcadamente diferente de la de las condiciones isotérmicas de febrero. En el Atlántico, el hielo en el Ártico se derrite dando como resultado un bucle hacia el norte de todas las isotermas en el Estrecho de Davis. Las agudas curvas de isotermas hacia el norte en la costa noruega están ausentes en agosto. En promedio, las isotermas en el Atlántico norte se desplazan hacia el norte en agosto. El sur del Pacífico muestra líneas isotérmicas y latitudes colocadas paralelamente. Hacia el oeste, el océano adyacente de la región Australia-Asia es testigo de temperaturas tan altas como 28 ° C, ya que la corriente ecuatorial que fluye hacia el oeste atrae agua caliente hacia el Pacífico occidental.

En el Océano Índico, la superficie más alta, la temperatura de 28 ° C se registra sobre el mar Arábigo y la Bahía de Bengala. En agosto, los mares cerrados como el Mar Rojo y el Golfo Pérsico muestran una temperatura más alta (30 ° a 33 ° C) que el océano abierto debido a su contacto con las áreas de tierra cálida.

Distribución vertical de la temperatura:

Hay una disminución gradual de la temperatura con el aumento de descenso. Normalmente, el 90 por ciento del calor solar se absorbe en los 15, 6 m (60 pies) de agua superiores. La temperatura del agua del mar corresponde a la temperatura de la superficie solo hasta una profundidad de unos 100 m, y, con un descenso adicional, la temperatura generalmente disminuye.

En océanos y mares tropicales, se pueden reconocer tres capas desde la superficie hasta el fondo. La primera capa tiene un espesor de aproximadamente 500 m con una temperatura que varía entre 20 ° y 25 ° C. En las regiones de latitudes medias, esta capa superior se encuentra solo durante el verano. La capa de termodina se encuentra justo debajo de la primera capa. Se caracteriza por el rápido descenso de la temperatura al aumentar la profundidad. La tercera capa es muy fría y se extiende hasta el fondo del océano.

A diferencia de los océanos tropicales, en las regiones polares solo se identifica una capa de agua fría. Se extiende desde la superficie hasta el fondo.

A medida que la temperatura disminuye en el agua a medida que aumenta el descenso, algunos científicos han dividido los océanos en dos amplias zonas: (i) zona fótica o eufótica que se extiende desde la superficie superior hasta 200 m; la zona fótica recibe una adecuada insolación solar; y (ii) zona afótica que se extiende desde 200 m hasta el fondo del océano; Esta zona no recibe rayos solares adecuados.

Los siguientes son los rasgos característicos de la distribución vertical de la temperatura del mar:

1. Aunque la temperatura disminuye al aumentar la profundidad hasta aproximadamente 2000 m, por debajo de ella la temperatura se vuelve casi estancada. Incluso en latitudes tropicales, la temperatura rara vez supera los 4.4 ° C a unos 1524 m por debajo; disminuye de 1.7 ° C a 0 ° C a unos 4267 m.

2. La tasa de disminución de la temperatura con la profundidad es mayor en el ecuador que en los polos: la temperatura de la superficie es mayor en las regiones de latitud baja, mientras que la temperatura en profundidad permanece casi igual en las latitudes altas y bajas.

3. La temperatura de la superficie y su disminución hacia abajo están influenciadas por el surgimiento del agua del fondo. En regiones de aguas frías en ascenso, el descenso vertical de la temperatura es menor que en otras regiones que no se ven afectadas por el afloramiento, incluso en latitudes bajas. Tales condiciones se observan en las costas africanas y californianas.

4. En algunos casos, la densa superficie del agua se hunde debido a la convergencia con un fondo denso o capa intermedia. Así, el agua fría se hunde y se mueve hacia latitudes más bajas y cálidas. En este proceso, la velocidad de caída de la temperatura se ve afectada en latitudes más bajas. En regiones árticas y antárticas frías, se observa hundimiento de agua fría y su movimiento hacia latitudes más bajas.

5. En las regiones ecuatoriales, el agua superficial a veces presenta una temperatura y salinidad más bajas debido a la lluvia alta, mientras que las capas debajo de ella tienen temperaturas más altas.

6. Los mares cerrados en las latitudes más altas y más bajas registran temperaturas más altas en la parte inferior; sin embargo, los factores detrás de este fenómeno difieren de los mares cerrados de alta latitud a los mares cerrados de baja latitud.

Los mares cerrados de latitudes bajas como el mar de Saragasso, el mar Rojo y el mar Mediterráneo tienen temperaturas altas en el fondo debido a la alta insolación durante todo el año y la menor mezcla de las aguas cálidas y frías. En estos mares cerrados, la mezcla libre de agua se verifica debido a su fondo en forma de platillo y las aguas poco profundas que se encuentran en la cresta submarina.

En el caso de los mares cerrados de alta latitud, las capas inferiores de agua son más cálidas a medida que el agua de salinidad ligeramente más alta y la temperatura se mueve desde el océano exterior como una corriente subsuperficial. Por lo tanto, una inversión de la temperatura con la profundidad es común.

7. La presencia de barreras submarinas puede llevar a diferentes condiciones de temperatura en los dos lados de la barrera. Por ejemplo, en el estrecho de Bab-el-Mandeb, la barrera submarina tiene una altura de aproximadamente 366 m. Como resultado, la temperatura del agua superficial en el Mar Rojo para el mes más caluroso es de 29.4 ° C, mientras que a una profundidad de 800 fathoms es de 21.1 ° C. En el otro lado de la barrera, la temperatura a 800 brazas en el Océano Índico es de aproximadamente 2.8 ° C.

Formación de hielo en el mar:

La formación de hielo en los océanos Ártico y Antártico influye en gran medida en la temperatura global del océano.

El hielo proviene de las siguientes fuentes:

(i) El hielo del río ejerce una influencia importante en las plataformas continentales de Siberia y América.

(ii) Las nevadas sobre la tierra se depositan todos los años, en última instancia, para formar hielo de campo. El hielo se forma cuando el hielo de campo se rompe en pedazos. Floes se rompen aún más para formar hielo paquete. Los icebergs son grandes masas de hielo que flotan en el mar después de ser separados de sus lugares de origen.

La formación de hielo en las regiones de latitudes altas produce corrientes oceánicas frías que fluyen de las regiones de latitudes altas, por ejemplo, la corriente de Labrador, la corriente de Oyashio, la corriente de Perú, la corriente de Benguela, la corriente de Australia Occidental, etc.

Además, las corrientes frías fluyen como corrientes oceánicas subsuperficiales hacia regiones de latitudes más bajas que dan como resultado un surgimiento de corrientes oceánicas. Por ejemplo, el surgimiento de la corriente de Canarias cerca de la costa occidental de las Islas Británicas y Escandinavia da lugar a un crecimiento abundante de la formación de plancton (alimento de los peces). Así que el pescado es un producto importante de esta región.