ოკეანის ცირკულაცია

ოკეანის ცირკულაცია — ოკეანის დიდი ზომის წყლების ცირკულაცია, გამოწვეული ქარებითა და დედამიწის ბრუნვის ძალებით. მათგან 5 ყველაზე დიდია: ჩრდილოეთი ატლანტიკური, სამხრეთი ატლანტიკური, ინდური, ჩრდილოეთი წყნარი და სამხრეთი წყნარი, რომლებიც ქმნიან ოკეანის კონვეიარულ (გადამტან) სარტყელს (ასევე ცნობილი, როგორც თერმოჰალინური ცირკულაცია), ანუ მთელი დედამიწის გარშემო მუდმივად მოძრავ ოკეანის წყლებს. იგი უზრუნველყოფს მარილიანობის, ტემპერატურისა და სხვადასხვა ნივთიერებების რეგულაციას მთელი ოკეანის მასშტაბით, ხოლო ამ დინებებს შორის წყალი მშვიდი, აუღელვებელი და ოლიგოტროფულია (საკვებით ღარიბი), ვინაიდან მათ მცირე კონცენტრაციის ორგანული ნივთიერებები გააჩნიათ, რომლებიც ისეთი სახით პროდუცენტებს სჭირდებათ სასიცოცხლოდ, როგორებიც არიან პლანტკონი და ალგიციდი. ბოლო დროს ჩატარებულმა კვლევებმა დაადგინეს, რომ ოლიგოტროფული წყლის ფართობი თანდათან იზრდება, რაც გამოწვეულია ზღვის ზედაპირის ტემპერატურის მატებით, ვინაიდან რაც უფრო ცხელია წყალი, მით უფრო ნაკლებია მათში საკვები ნივთიერებების რაოდენობა.
წარმოქმნა
ოკეანის ცირკულაციების წარმოქმნასა და მიმართულებას სამი ძირითადი ძალა უზრუნველყოფს: ქარი, დედამიწის მოძრაობა და დედამიწაზე არსებული კონტინენტებისა თუ უბრალოდ ხმელეთების განლაგება. მათგან ყველაზე მნიშვნელოვანია ქარი, რომელიც წყალს იმ მიმართულებით ამოძრავებს, რომლითაც თვითონ ქრის, ხოლო ქარს მიმართულებასა თუ სიძლიერეს დედამიწის ბრუნვა უცვლის კორიოლისის ძალის მეშვეობით, რომელიც ოკეანის ზედაპირის დინებების კუთხეს 45 გრადუსით წევს, რაც ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში ხდება მარჯვნივ, საათის ისრის მიმართულებით, ხოლო სამხრეთ ნახევარსფეროში - მარცხნივ, საათის ისრის საწინააღმდეგო მიმართულებით, თუმცა ეს მხოლოდ წყლის ზედაპირზე, ვინაიდან კორიოლისის ძალა ოკეანის სიღრმეებში იწვევს სპირალისებრი დინებების (ეკმანის სპირალი) წარმოქმნას, რაც გამოწვეულია დინებების გრადუსული კუთხის კლებით სიღრმის მატებასთან ერთად. სპირალის სიღრმე საშუალოდ 100 მეტრამდე ვრცელდება.
კონტინენტებისა თუ უბრალოდ მცირე ზომის კუნძულების განლაგება ძალიან დიდ ზეგავლენას ახდენს კონკრეტული ოკეანის ცირკულაციების როგორც მიმართულებაზე, ასევე ზომასა და სიჩქარეზე, მაგალითად წყნარი ოკეანის სამხრეთის ცირკულაცია უზარმაზარია, მისი დინებები 3 მილიონ კვადრატულ კილომეტრზე ვრცელდება, ვინაიდან იგი ღია ოკეანეშია და არანაირი ხმელეთი არ აფერხებს მის დინებას, ხოლო ინდოეთის ოკეანის ცირკულაციის დინების ფართობი დაახლოებით 1.5 მილიონი კვ. კმ არის, რაც წყნარი ოკეანის სამხრეთის ცირკულაციის ფაქტობრივად ნახევარია, ვინაიდან ინდოეთის ოკეანე როგორც ზოგადად კონტინენტებს (აფრიკა, აზია, ავსტრალია), ასევე კონკრეტულ ტერიტორიებს (სომალის ნახევარკუნძული, შრი-ლანკა, ინდოეთი, ინდონეზია) შორისაა მოქცეული, რაც წყლების დინებებებისთვის ერთგვარ ბარიკადებს წარმოადგენს.
ტიპები
არსებობს სამი ძირითადი ტიპის ოკეანის ცირკულაცია: სუბპოლარული, ტროპიკული და სუბტროპიკული.
ტროპიკული ცირკულაციები ეკვატორთან ახლოს არიან განლაგებულნი, სადაც კორიოლისის ეფექტი არ მოქმედებს და ამიტომ მათი დინებების წარმოქმნა ქარის ქროლაზეა დამოკიდებული. აქედან გამომდინარე, ტროპიკული დინებები, ძირითადად არათუ წრიულად, საათის ისრის ან საპირისპირო მიმართულებით, არამედ აღმოსავლეთ-დასავლეთით, უფრო ჰორიზონტალურად მიედინება, მაგალითად, ეკვატორული დინება, ჩრდილო ეკვატორული დინება, სამხრეთ ეკვატორული დინება და ა.შ.
სუბტროპიკული ცირკულაციებისგან შედგება მთელი ოკეანის ცირკულაციების უმეტესობა. ისინი გვხვდება მშვიდი, აუღელვებელი ოკეანის აუზებში, დედამიწის პოლარულ და ეკვატორულ რეგიონებს შორის და მაღალი ატმოსფერული წნევის მქონე რეგიონების ქვემოთ. მათი დიამეტრი, უმეტესწილად, ათასობით კილომეტრია, ხოლო მანამ, სანამ დინებები საათის ისრის საწინააღმდეგოდ მოძრაობენ, ცირკულაციის შიგნით არსებული ოკეანის წყლები უძრავად, მშვიდად ძევს.
სუბპოლარული ცირკულაციები დედამიწის პოლარულ რეგიონებში მდებარეობენ და სუბტროპიკულისგან განსხვავებით, არათუ მაღალი, არამედ დაბალი ატმოსფერული წნევის მქონე რეგიონების ქვემოთ გვხვდება. მათ შემადგენელ დინებებს ქარი სანაპიროების საპირისპირო მიმართულებით ამოძრავებს. სწორედ სუბპოლარული ცირკულაციით მოძრავი წყლები განიცდიან აპველინგს, ანუ ოკეანის სიღრმეში მდებარე ცივი, საკები ნივთიერებებით მდიდარი წყლების ამოწევას, ამოქაჩვას ზედაპირზე, ზემოთ მდებარე წყლის ფენების ქარის ქროლის შედეგად ზღვისკენ გადინებიდან გამომდინარე. ჩრდილოეთი ნახევარსფეროში, პოლარულ ზონაში რამდენიმე ისლანდიით, გრენლანდიით, ალეუტიანებითა და სკანდინავიის კუნძულებით გარშემორტყმული სუბპოლარული ცირკულაცია გვხვდება.
ცირკულაციები
წყნარი ოკეანის ჩრდილოეთი ცირკულაცია
წყნარი ოკეანის ჩრდილოეთი სუბტროპიკული ცირკულაცია 3 კონტინენტს (ჩრდილოეთი ამერიკა, ავსტრალია, აზია) შორის მდებარეობს. იგი მიედინება კალიფორნიის ყურის დასავლეთიდან სამხრეთით, მარკიზის კუნძულებთან ახლოს დასავლეთით უხვევს კაროლინის კუნძულებამდე, საიდანაც ჩრდილოეთით, იაპონიის ღრმულამდე მიედინება, ხოლო საბოლოოდ, აღმოსავლეთით, კვლავ კალიფორნიის ყურის დასავლეთამდე მიედინება. სწორედ წყნარი ოკეანის ჩრდილოეთი სუბტროპიკული ცირკულაციის აუზში მდებარეობს ჰავაის კუნძულები (აღსანიშნავია, რომ ჰავაის უნივერსიტეტი ამ ადგილმდებარეობით სარგებლობს და გამოკვლევებს მუდმივად ატარებს დინებებს შორის არსებულ წყალზე), ნეკერის ქედი, ჰავაის ქედი, ტუვალუ, კირიბატი, მარშალის კუნძულები და ა.შ.
წყნარი ოკეანის სამხრეთი ცირკულაცია
წყნარი ოკეანის სამხრეთი ცირკულაცია ავსტრალიასა და სამხრეთი ამერიკას შორის მდებარეობს, მისი დიამეტრი კი საშუალოდ 1200 კმ-ს შეადგენს. ცირკულაცია ახალი ზელანდიის სამხრეთიდან - აღმოსავლეთით, ჩილეში მდებარე ველინგტონის კუნძულების დასავლეთამდე მიედინება, რის შემდეგაც ჩრდილოეთით, პერუს აუზამდე აუყვება, საიდანაც დასავლეთით, კირიბატის კუნძულებამდე ცირკულირდება, საბოლოოდ კი სოლომონის კუნძულებისა და ავსტრალიისა და ახალ ზელანდიას შორის გავლით კვლავ ახალი ზელანდიის სამხრეთით აღმოჩნდება. წყნარი ოკეანის სამხრეთის დინებების შიგნით მდებარეობს როგორც აღდგომის კუნძული და პოლინეზია, ასევე ტაიტი, ახალი ზელანდია, ფიჯი და ა.შ.
ინდოეთის ოკეანის ცირკულაცია
კინგის კუნძულის 3000 კმ-ით დასავლეთიდან, ჩრდილოეთით მიედინებიან 4 კუნძულს შორის (ჩრდილოეთი ამერიკა, სამხრეთი ამერიკა, ევროპა, აფრიკა) მდებარე ინდოეთის ოკეანის დინებები ქოქოსის კუნძულებამდე, საიდანაც ეკვატორის გასწვრივ, დასავლეთისკენ ცირკულირდებიან სეიშელის კუნძულებამდე, რის შემდეგაც მოზამბიკის სრუტის გავლით მადაგასკარის სამხრეთით აღმოჩნდებიან, საბოლოოდ კი ანტარქტიდის გასწვრივ, აღმოსავლეთისკენ მიედინებიან მანამ, სანამ კვლავ კინგის კუნძულების დასავლეთ მხარემდე არ მივლენ. აღსანიშნავია, რომ ინდოეთის ოკეანის დინებების აუზში მდებარეობს მავრიკი, მადაგასკარი, კომორის, ამსტერდამისა და კოკოს კუნძულები და ა.შ.
ჩრდილოეთი ატლანტის ოკეანის ცირკულაცია
ჩრდილოეთი ატლანტის ოკეანის ცირკულაციის აუზის შიგნით მდებარეობს ისეთი მნიშვნელოვანი ობიექტები, როგორებიცაა ბერმუდი, კაბო- ვერდე, კანარის კუნძულები, პუერტო-რიკო, დომინიკელთა რესპუბლიკა, კუბა, ჰაიტი და ა.შ. მისი საშუალო სიგრძეა 6300 კმ, ხოლო სიგანე - 4000 კმ. იგი მიედინება კაბო ვერდედან კუბამდე, საიდანაც დინებების უმეტესი ნაწილი კუბასა და ფლორიდას შორის უხვევს, ხოლო მცირე ნაწილი - კუბასა და ჰაიტს შორის, თუმცა ორივე მათგანი ჩრდილოეთით, ნიუფაუნდლენდამდე მიედინება, რის შემდეგაც, აღმოსავლეთიდან, ირლანდიისა და პირენეს ნახევარკუნძულს შორის შუალედიდან სამხრეთით, კვლავ კაბო ვერდემდე ცირკულირდება კანარის დინების სახით.
სამხრეთი ატლანტის ოკეანის ცირკულაცია
დაახლოებით 13 მლნ კვ. კმ. ფართობის აუზისა და 5500 კმ. სიგრძის მქონე სამხრეთი ატლანტის ოკეანის ცირკულაცია სამხრეთი ამერიკასა და აფრიკას შორის მდებარეობს. მისი დინებები ერთი სრული ციკლის შესრულებისას საშუალოდ 13000 კმ-ს გადიან, რომელიც სამხრეთი ამერიკის სამხრეთ-აღმოსავლეთ სანაპიროდან აფრიკის სამხრეთ-დასავლეთ საზღვრამდე დინებას, შემდეგ ჩრდილოეთით, დაახლოებით 3000 კმ-ზე ცირკულირებას რის შემდეგაც ბრაზილიის სანაპიროს დასავლეთით, ხოლო საბოლოოდ სამხრეთით, კვლავ სამხრეთი ამერიკის სამხრეთ-აღმოსავლეთით ჩადინებას მოიცავს.
ნარჩენები
იქიდან გამომდინარე, ოკეანის ცირკულაციების დინებების შუალედში არსებული წყალი მშვიდი და უძრავია, სხვადასხვა სახის ნარჩენები ამ ადგილებში გროვდება და შეიძლება ათწლეულების განმავლობაში ოკეანის ფსკერზე ეყაროს. მათგან ყველაზე კატასტროფული სახის ნარჩენი პლასტმასია, რომელიც არათუ ორგანულ ნივთიერებებად იშლება, არამედ უბრალოდ უფრო და უფრო მცირე ზომის პლასტმასის ნაწილაკებად ქუცმაცდება და რომელთა როგორც იდენტიფიკაცია, აღმოჩენა, ასევე მოშორებაც რთულია. შემდეგ ეს მიკროპლასტმასი კრევეტების ან რომელიმე სხვა სახის ზღვის პროდუქტში აღმოჩნდება და ცოცხალ ორგანიზმს კლავს.
ლიტერატურა
Large Scale Ocean Gyres/George Mason University/2014/Ocean Circulation ch. 4, 5.1./Virginia
A theory of wind-driven circulation. I. Mid-ocean gyres/Peter B. Rhines, William R. Young/1982, 11 February
5 Gyres/Los Angeles/Shelley brown, Ph.D./2017
რესურსები ინტერნეტში
https://oceanservice.noaa.gov/facts/gyre.html
https://oceanservice.noaa.gov/podcast/mar18/nop14-ocean-garbage-patches.html
http://www.gard.no/web/updates/content/5613667/the-seven-seas-and-the-five-gyres
https://oceancurrents.rsmas.miami.edu/ocean-gyres.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Ocean_gyre
http://media.nationalgeographic.org/assets/reference/assets/ocean-gyre-4.pdf
http://es.education.nationalgeographic.com/encyclopedia/great-pacific-garbage-patch/7th-grade/
ქარები
ოკეანეები
კორიოლისის ძალა
ეკმანის სპირალი
ნარჩენები
გლობალური დათბობა
ტალღური მოვლენები