Golfvirta

Golfvirta on suuri lämmin Atlantin valtameren merivirta. Se saa alkunsa Meksikonlahdelta pohjoisesta päiväntasaajavirrasta, johon yhdistyy pienempiä virtauksia. Virtaus jatkuu Pohjois-Atlantin kautta Jäämerelle saakka.
Golfvirta on voimakkain ja merkittävin läntinen reunavirtaus. Sen kuljettama lämpö vaikuttaa suuresti Länsi- ja Pohjois-Euroopan ilmastoon etenkin talvella, ja tekee myös Suomen ilmastosta lauhkean.

Varhaiset havainnot

Tiettävästi ensimmäinen kirjallinen maininta Golfvirran olemassaolosta tunnetaan espanjalaisen tutkimusmatkailija Juan Ponce de Leónin lokikirjamerkinnöistä vuodelta 1513. Benjamin Franklin selvitti 1700-luvulla ilmiön täsmällisemmin alettuaan ihmetellä, miksi purjehdus Amerikasta Eurooppaan kesti aina vähemmän aikaa kuin päinvastaiseen suuntaan. Franklin teki Atlantilla tuuli- ja virtausmittauksia sekä meriveden lämpötilan kartoituksia. Hän piirsi virrasta kartan ja myös antoi virralle nimen.

Kulku

Golfvirta saa alkunsa Meksikonlahdesta, mistä sen suomenkielinen nimityskin tulee (saksankielinen sana Golf tarkoittaa suurta lahtea). Meksikonlahdelta virta kulkee Floridansalmen kautta Bahamasaarten ohi Yhdysvaltain itärannikon tuntumassa koilliseen. Virta irtautuu rannikolta Pohjois-Carolinan Cape Hatterasin kohdalla. Keski-Atlantilla kohdassa 30° läntistä pituutta, 40° pohjoista leveyttä Golfvirta haarautuu takaisin Afrikan rannikkoa kiertyvään haaraan sekä pohjoiseen, Atlantin ylittävään haaraan. Tämä pohjoinen haara eli Pohjois-Atlantin virta kulkee Britteinsaarten pohjoispuolitse Norjanmerelle. Sen sivuhaara jatkaa Norjan rannikkoa Barentsinmerelle Kuolan niemimaalle asti. Päähaara kääntyy Norjan rannikolla Tromssan kohdalta pohjoiseen kohti Huippuvuoria. Siellä virran vesi painuu Jäämeren pintavettä raskaampana syvemmälle, ja Jäämeren keskusaltaassa Golfvirran vettä löytyy 0,5–1 kilometrin syvyydestä.

Virtaus

Golfvirtauksen nopeus on suurimmillaan jopa kaksi metriä sekunnissa (m/s), joka on kymmenkertainen tyypilliseen merivirtaan verrattuna. Nopeimman virtauksen leveys on 20–30 kilometriä, ja 1 m/s nopean virran leveys on noin 50 kilometriä. Suuren virtausnopeuden alueilla esiintyy katkoja. Heikompana virtaus ulottuu muutaman sadan kilometrin leveydelle, jolloin virtauksen keskimääräinen nopeus on enää 0,1 m/s.
Golfvirta on aluksi Pohjois-Atlantilla talvella melko lämmin, 12–15 astetta. Vettä kulkee talvisin noin 1 300 km³ päivässä jäähtyen 1−4 astetta, jolloin vesi uppoaa alas syvävedeksi. Vesi vapauttaa silloin päivässä noin 6·10¹⁹ joulea energiaa. Golfvirta jakautuu Irlannin edustalla subpolaariseen ja subtrooppiseen kiertoon.
Golfvirta ulottuu Miaminlahdella jopa 450 metrin syvyyteen. Virtaama Cape Hatterasin kohdalla on 80 sverdrupia (Sv) eli 80 miljoonaa kuutiometriä vettä sekunnissa. Huipussaan virtaus on 65. pituuspiirin itäpuolella Uudesta-Englannista itään, jolloin se saavuttaa jopa 150 Sv:n tason. Golfvirta etenee pitkiä matkoja meanderoiden ei taipuillen liikkuessaan, ja se erottuu hitaammista virtauksista intensiivisenä nauhana. Taipuilussa syntyy usein suljettuja keskimittaisia, noin 100 kilometrin levyisiä virtauspyörteitä, joiden keskukseen jää kylmää tai lämmintä vettä. Kylmänapaisia pyörteitä esiintyy virran eteläpuolella esimerkiksi virtauksen irtauduttua taipuillen Amerikan rannikosta. Lämpimiä pyörteitä syntyy virran pohjoispuolelle, kun alun perin virran eteläpuolella ollut pyörre siirtyy päävirran poikki keskelle kylmän veden aluetta. Pyörteet saattavat irtautua päävirtauksesta ja saavuttaa halkaisijaltaan jopa 1 000 kilometrin koon. Keskileveysasteilla Pohjois-Atlantin ylemmässä kerroksessa olevista pyörteistä vähintään neljännes voi olla jäänteitä vanhoista Golfvirran kylmistä pyörteistä.

Vaikutus

Golfvirta lämmittää huomattavasti ilmastoa Länsi- ja Pohjois-Euroopassa, erityisesti muun muassa Norjassa, Britanniassa, Irlannissa ja Ranskassa nimenomaan talvisin. Golfvirta lämmittää meren rannikolla olevaa Länsi-Eurooppaa muuttaen huomattavasti muun muassa Islannin, Englannin ja Norjan ilmastoja. Luoteis-Euroopan keskilämpötila on noin yhdeksän astetta korkeampi kuin samoilla leveysasteilla tavallisesti. Muualla Skandinaviassa ja Suomessa vaikutus on hieman pienempi kuin Norjan rannikolla, mutta länsituulten myötä Golfvirran lämpöä kulkeutuu myös Suomeen erityisesti matalapaineissa. Tämän vuoksi Suomen keskilämpötila on jopa kuusi astetta korkeampi kuin vastaavilla leveysasteilla mantereisessa Kanadassa.
Golfvirta mahdollistaa talvimerenkulun hyvin pohjoisessa, sillä Norjan rannikot eivät jäädy missään, ja Suomeen ennen kuuluneen Petsamon Liinahamari oli aikanaan Suomen ainoa ympärivuotisesti jäätön satama.
Golfvirta luo osaltaan valtameren polaaririntamaa, jossa navoilta tuleva kylmä vesi ja päiväntasaajalta tuleva lämmin vesi kohtaavat. Golfvirrasta haihtuu virtauksen aikana vettä ja poistuu lämpöä. Kasvaneen suolapitoisuuden takia osa vedestä laskeutuu alemmaksi. Näin Golfvirta toimii kylmän valtameren syväveden lähteenä. Golfvirta on merkittävä osa valtamerten termohaliinikiertoa.

Teoria Golfvirran hidastumisesta tai pysähtymisestä

Ilmaston lämpenemisen on tiedepiireissä esitetty voivan johtaa Golfvirran hidastumiseen tai jopa pysähtymiseen. Ilmaston lämpenemisen ja siihen liittyvien makean veden tasapainon muutosten arvellaan muuttavan Golfvirran termohaliinikiertoa. Ilmaston lämpenemisen takia Grönlannin ja pohjoisnavan jäätiköt sulavat vähäsuolaiseksi, eli makeaksi vedeksi. Myös sateet ja lumien sulaminen tuottavat pohjoisessa lämpenemisen takia aiempaa enemmän makeaa vettä. Makea vesi on harvempaa kuin suolainen merivesi. Siksi makeiden sulamisvesien sekoittuessa Pohjois-Atlantin meriveteen, ei merivesi enää painu pohjaan yhtä helposti. Veden täytyy jäähtyä, jotta se painuisi alemmas. Jäähtyminen tulevaisuudessa kuitenkin hidastuisi koska ilmaston lämpenemisen takia ilma pystyisi ottamaan vastaan entistä heikommin lämpöä merestä. Meriveden makeutuminen ja sen jäähtymisen hidastuminen Pohjois-Atlantilla voisivat siksi teorian mukaan tukkia tien Atlantilta pohjoiseen tulevalta Golfvirran lämpimältä virtaukselta hidastaen siten koko virtausta. Golfvirran on myös esitetty voivan pysähtyä kokonaan, jos perättäisiä lämpimiä vuosia on useita. Tällöin Golfvirta ei pääse ollenkaan lämmittämään Pohjois-Eurooppaa.
Golfvirran pysähtymistä pidetään epätodennäköisenä tällä vuosisadalla, ja pysähtymisen on esitetty vaativan vähintään 3–5 °C maapallon keskilämpötilan nousun.

Pysähtymisen seuraukset

Golfvirran muutoksen vaikutukset Pohjois-Atlantin alueelle ovat kiistanalaisia johtuen osittain siitä, että niiden mahdollisia seurauksia on paisuteltu mediassa.
Virran pysähtymisen on usein esitetty voivan johtaa Pohjois-Euroopan viilentymiseen ja välillä jopa paikalliseen jääkauteen. Samanaikaisen ilmaston lämpenemisen vuoksi Golfvirran kiertoliikkeen hidastuminen ei kuitenkaan välttämättä saa aikaan suuria muutoksia Euroopan ilmastossa.
Virran pysähtymisen seurauksena merenpinta voisi paikoitellen nousta metrin Pohjois-Atlantilla, eli mm. Pohjois-Amerikan Itärannikolla ja Pohjois-Euroopan Länsirannikoilla. Pysähtyminen vaikuttaisi myös sateiden jakautumiseen Etelä- ja Länsi-Euroopassa sekä voisi hidastaa Grönlannin mannerjäätikön sulamista.

Mittaustuloksia

NASA:n vuonna 2010 julkaisemissa mittauksissa Golfvirran on esitetty voimistuneen vuodesta 1993 lähtien. Toisaalta vuonna 2015 virran esitettiin heikentyneen 15–20% viimeisten 200 vuoden aikana. Vuonna 2018 saksalainen Potsdamin ilmastotutkimusinstituutti arvioi Atlantin termohaliinikierron hidastuneen 1900-luvun puolivälin jälkeen 15 prosenttia. Sen seurauksena Golf-virta on siirtynyt Yhdysvaltain rannikolla pohjoisemmaksi, synnyttäen New Yorkin ja Mainen edustoille "lämpökuplan". Tutkijat arvelevat virran hidastumisen jatkuvan, mikä johtaa arvaamattomiin muutoksiin Pohjois-Atlantia reunustavilla maa-alueilla.