Golfstrømmen - Gulf Stream

Overflatetemperaturer i det vestlige Nord -Atlanteren. Den nordamerikanske landmassen er svart og mørkeblå (kald), mens Golfstrømmen er rød (varm). Kilde: NASA

Den Golfstrømmen , sammen med sin nordlige forlengelsen av Nord-Atlanteren Drift , er en varm og rask Atlantic havstrøm som kommer i Mexicogolfen , og går helt ned til spissen av Florida og følger den østlige kysten av USA og Newfoundland før krysset Atlanterhavet som den nordatlantiske strømmen . Prosessen med vestlig intensivering får Golfstrømmen til å være en akselererende strøm nordover utenfor østkysten av Nord -Amerika. På omtrent 40 ° 0′N 30 ° 0′W / 40.000 ° N 30.000 ° W / 40.000; -30.000 deler den seg i to, med den nordlige bekken, den nordatlantiske driften, som krysser til Nord -Europa og den sørlige bekken, Kanarestrømmen , som resirkulerer utenfor Vest -Afrika.

Golfstrømmen påvirker klimaet på østkysten av Nord -Amerika fra Florida til Newfoundland og vestkysten av Europa. Selv om det har vært debatt nylig, er det enighet om at klimaet i Vest -Europa og Nord -Europa er varmere enn andre områder med lignende breddegrad på grunn av den nordatlantiske strømmen. Det er en del av Nord -Atlanteren Gyre . Dens tilstedeværelse har ført til utvikling av sterke sykloner av alle typer, både i atmosfæren og i havet. Golfstrømmen er også en betydelig potensiell kilde til fornybar kraftproduksjon.

Historie

Benjamin Franklins diagram over Golfstrømmen trykt i London i 1769

Europeisk oppdagelse av Golfstrømmen stammer fra ekspedisjonen til Juan Ponce de León fra 1512 , hvoretter den ble mye brukt av spanske skip som seilte fra Karibia til Spania. Et sammendrag av Ponce de Leóns reiselogg 22. april 1513 bemerket: "En strøm slik at selv om de hadde stor vind, kunne de ikke fortsette fremover, men bakover, og det ser ut til at de gikk godt; til slutt var det var kjent at strømmen var kraftigere enn vinden. "

Benjamin Franklin ble interessert i sirkulasjonsmønstre i Nord -Atlanterhavet. I 1768, mens han var i England, hørte Franklin en merkelig klage fra Colonial Customs Board : Hvorfor tok det britiske pakker flere uker lenger å nå New York fra England enn det tok et gjennomsnittlig amerikansk handelsskip å nå Newport, Rhode Island , til tross for handelsskipene som forlot London og måtte seile nedover Themsen og deretter lengden på Den engelske kanal før de seilte over Atlanterhavet, mens pakkene dro fra Falmouth i Cornwall?

Franklin ba Timothy Folger, en kaptein på hvalfangst på Nantucket Island , om et svar. Folger forklarte at handelsskip rutinemessig krysset strømmen - som ble identifisert ved hvalatferd, måling av vanntemperaturen og endringer i vannets farge - mens postpakketkapteinene løp mot den. Franklin lot Folger skissere banen til strømmen på et diagram over Atlanterhavet og legge til notater om hvordan du kan unngå strømmen når du seiler fra England til Amerika. Franklin videresendte deretter diagrammet til Anthony Todd, sekretær for det britiske postkontoret. Franklins Gulf Stream -diagram ble trykt i 1769 i London, men det ble stort sett ignorert av britiske sjøkapteiner. En kopi av diagrammet ble trykt i Paris rundt 1770–1773, og en tredje versjon ble utgitt av Franklin i Philadelphia i 1786.

Egenskaper

Golfstrømmen er en vestlig intensivert strøm, hovedsakelig drevet av vindstress . Den nordatlantiske driften, derimot, er i stor grad drevet av termohalin sirkulasjon . I 1958 bemerket oseanograf Henry Stommel at "veldig lite vann fra Mexicogolfen faktisk er i bekken". Ved å bære varmt vann nordøstover Atlanteren, gjør det Vest -Europa og spesielt Nord -Europa varmere og mildere enn det ellers ville vært.

Dannelse og oppførsel

Utviklingen av Golfstrømmen vest for Irland fortsetter som den nordatlantiske strømmen

En elv med sjøvann, kalt Atlantic North Equatorial Current , renner vestover utenfor kysten av Sentral -Afrika. Når denne strømmen samhandler med den nordøstlige kysten av Sør -Amerika, gaffler strømmen seg til to grener. Den ene passerer inn i Det karibiske hav , mens den andre, Antillestrømmen , renner nord og øst for Vestindia . Disse to grenene slutter seg nord for Florida -stredet .

De passatvindene blåser vestover i tropene, og vestavinds blåse østover på midlere breddegrader. Dette vindmønsteret påfører den subtropiske havoverflaten et stress med negativ krøll over det nordlige Atlanterhavet. Den resulterende Sverdrup -transporten er ekvator.

På grunn av bevaring av potensiell virvelvirkning forårsaket av vindene som beveger seg nordover på den subtropiske ås vestlige periferi og den økte relative vortisiteten til vannet i bevegelse nordover, er transporten balansert av en smal, akselererende polstrøm. Dette renner langs den vestlige grensen til havbassenget, oppveier effekten av friksjon med den vestlige grensestrømmen, og er kjent som Labrador -strømmen . Bevaringen av potensiell virvelvirkning forårsaker også bøyninger langs Golfstrømmen, som av og til bryter av når Golfstrømmens posisjon skifter, og danner separate varme og kalde virvler. Denne generelle prosessen er kjent som vestlig intensivering, forårsaker at strømmer på den vestlige grensen til et havbasseng, for eksempel Golfstrømmen, er sterkere enn de på den østlige grensen.

Som en konsekvens er den resulterende Golfstrømmen en sterk havstrøm. Den transporterer vann med en hastighet på 30 millioner kubikkmeter per sekund (30 sverdrups ) gjennom Florida -stredet . Når den passerer sør for Newfoundland, øker denne hastigheten til 150 sverdrups. Volumet av Golfstrømmen dverger alle elver som tømmes til Atlanterhavet til sammen, som totalt er 0,6 sverdrups. Den er imidlertid svakere enn den antarktiske sirkumpolare strømmen . Gitt styrken og nærheten til Golfstrømmen, kan strendene langs østkysten av USA være mer sårbare for store anomalier på havnivå, noe som i betydelig grad påvirker kystenosjon .

Golfstrømmen er vanligvis 100 kilometer bred og 800 meter til 1200 meter dyp. Den nåværende hastigheten er raskest nær overflaten, med maksimal hastighet vanligvis omtrent 2,5 meter per sekund (5,6 mph). Når den beveger seg nordover, gjennomgår det varme vannet som transporteres av Golfstrømmen fordampningskjøling. Avkjølingen er vinddrevet: vind som beveger seg over vannet forårsaker fordampning , kjøler vannet og øker dets saltholdighet og tetthet. Når havis dannes, blir salter utelatt av isen, en prosess som kalles saltlakeutelukkelse. Disse to prosessene produserer vann som er tettere og kaldere (eller mer presist vann som fortsatt er flytende ved lavere temperatur). I Nord -Atlanterhavet blir vannet så tett at det begynner å synke ned gjennom mindre salt og mindre tett vann. (Den konvektive handlingen ligner en lavalampe .) Denne nedtrekningen av kaldt, tett vann blir en del av det nordatlantiske dype vannet , en sørgående bekk. Svært lite tang ligger innenfor strømmen, selv om tang ligger i klynger mot øst.

I april 2018 fant to studier publisert i Nature at Golfstrømmen var på sitt svakeste i minst 1600 år.

Lokaliserte effekter

Golfstrømmen er innflytelsesrik på klimaet på Florida -halvøya . Delen utenfor Florida -kysten, referert til som Florida Current , opprettholder en gjennomsnittlig vanntemperatur på minst 24 ° C (75 ° F) om vinteren. Østvind som beveger seg over dette varme vannet flytter varm luft fra over Golfstrømmen innover i landet, og bidrar til å holde temperaturen mildere over hele staten enn andre steder i Sørøst -USA om vinteren. Golfstrømens nærhet til Nantucket , Massachusetts, legger også til biologisk mangfold , fordi det er den nordlige grensen for sørlige varianter av planteliv, og den sørlige grensen for nordlige plantearter, Nantucket er varmere om vinteren enn fastlandet.

Golfstrømmens nordatlantiske strøm, sammen med lignende varme luftstrømmer, bidrar til å holde Irland og vestkysten av Storbritannia et par grader varmere enn øst. Forskjellen er imidlertid mest dramatisk på de vestlige kystøyene i Skottland . En merkbar effekt av Golfstrømmen og de sterke vestlige vindene (drevet av det varme vannet i Golfstrømmen) på Europa skjer langs norskekysten . Nordlige deler av Norge ligger nær den arktiske sonen, hvorav de fleste er dekket av is og snø om vinteren. Imidlertid er nesten hele Norges kyst fri for is og snø gjennom året. Den varmende effekten av Golfstrømmen har gjort det mulig å utvikle og vedlikeholde ganske store bosetninger på kysten av Nord -Norge , inkludert Tromsø , den tredje største byen nord for polarsirkelen. Værsystemer varmet opp av Golfstrømmen driver inn i Nord -Europa , og varmer også klimaet bak de skandinaviske fjellene .

Effekt på syklondannelse

Orkanen Sandy intensiverte langs aksen til Golfstrømmen i 2012.

Det varme vannet og temperaturkontrasten langs kanten av Golfstrømmen øker ofte intensiteten til sykloner, tropiske eller på annen måte. Generering av tropisk syklon krever normalt vanntemperaturer som overstiger 26,5 ° C (79,7 ° F). Tropisk syklondannelse er vanlig over Golfstrømmen, spesielt i juli måned. Stormer beveger seg vestover gjennom Karibia og beveger seg deretter enten i nordlig retning og kurver seg mot østkysten av USA eller holder seg på et nordvestlig spor og kommer inn i Mexicogolfen . Slike stormer har potensial til å skape sterk vind og omfattende skader på USAs sørøstlige kystområder . Orkanen Sandy i 2012 var et nylig eksempel på at en orkan passerte over Golfstrømmen og fikk styrke.

Sterke ekstratropiske sykloner har vist seg å dypes betydelig langs en grunne frontal sone , tvunget av Golfstrømmen, i den kalde årstiden . Subtropiske sykloner har også en tendens til å generere i nærheten av Golfstrømmen. 75 prosent av slike systemer dokumentert mellom 1951 og 2000 dannet seg nær denne varme vannstrømmen, med to årlige aktivitetstopper i løpet av mai og oktober. Sykloner i havet dannes under Golfstrømmen, og strekker seg så dypt som 3500 meter (11 500 fot) under havets overflate.

Mulig fornybar strømkilde

Den teoretiske maksimale energidissipasjonen fra Golfstrømmen fra turbiner er i området 20–60 GW. Ett forslag, som teoretisk sett kan levere strøm som kan sammenlignes med flere atomkraftverk, vil sette ut et felt med undersjøiske turbiner plassert 300 meter under midten av kjernen av Golfstrømmen. Havets termiske energi kan også utnyttes for å produsere elektrisitet ved å bruke temperaturforskjellen mellom kaldt dypt vann og varmt overflatevann.

Golfstrømringer

Se hovedartikkelen: Cold Core Ring , Warm Core Ring

Golfstrømmen danner med jevne mellomrom ringer som følge av at en slyng av Golfstrømmen ble stengt fra en alternativ rute som er særegen fra den slyngede, og skaper en uavhengig virvel. Av disse virvlene er det to typer: kalde kjerneringer, som roterer syklonisk, og varme kjerne ringer, som roterer antisyklonisk. Disse ringene har kapasitet til å transportere de forskjellige biologiske, kjemiske og fysiske egenskapene til sitt opprinnelige vann til det nye vannet de reiser inn i.

Se også

Referanser

Videre lesning

Eksterne linker