La interacción entre el océano y la atmósfera se puede analizar de dos formas:
Metabolismo energético;
Intercambio de materiales.
La interacción energética entre el océano y la atmósfera es diversa. Lo principal es su interacción como sistemas térmicos opuestos.
La atmósfera, como sistema térmico, recibe energía térmica principalmente mediante el calentamiento desde abajo, desde la superficie terrestre. La superficie terrestre en su conjunto absorbe alrededor del 80% de la energía solar. Sólo alrededor del 20% de la energía solar térmica es absorbida directamente por el aire y las nubes. Casi todo el calor que reciben las capas inferiores de la atmósfera es calor latente de condensación contenido en el vapor de agua. Además, más de la mitad de este calor proviene de las regiones tropicales. La mayor parte de la atmósfera tiene baja temperatura y no absorbe energía térmica, sino que la irradia al espacio exterior.
El océano, como sistema térmico, está diseñado de manera opuesta. La capa superior del océano es un poderoso absorbente de energía térmica. La superficie del océano absorbe el 99,6% del calor que recibe y refleja sólo el 0,4%. En el caso del sushi, la tasa de absorción es sólo del 55-69%. Además, la tierra ocupa menos de 1/3 de la superficie terrestre. En consecuencia, la capa superficial del agua del océano es el principal acumulador de calor de la Tierra. Por el contrario, en las capas de agua subyacentes se disipa la energía térmica. Dado que la capacidad calorífica del aire es mucho menor que la del agua, cuando el aire entra en contacto con la superficie del agua, se libera calor a la atmósfera y la temperatura de la capa superficial del océano disminuye.
La energía latente que ingresa a la atmósfera con vapor de agua se convierte parcialmente en energía mecánica. Asegura el movimiento de masas de aire. El mecanismo de esta transformación es ineficaz. Sólo entre el 1 y el 2 % de la energía térmica se convierte en energía mecánica. El resto del calor se gasta para cubrir las pérdidas por radiación hacia el espacio. Pero esta cantidad de energía es suficiente para mover enormes masas de aire y asegurar la circulación horizontal en la capa superficial del océano.
La interacción de la hidrosfera con la atmósfera también va acompañada del intercambio de sustancias. La sustancia más importante que aporta el océano a la atmósfera es el vapor de agua (500 mil km3 al año según Kalinin). El suministro de vapor de agua proviene de:
Cumulonimbos verticales gigantes en el océano ecuatorial. Estas nubes absorben el vapor de agua y la energía oculta en ellas hacia la atmósfera hasta una altura de 10 a 15 km;
Cúmulos de vientos alisios de zonas tropicales. Además, estas nubes crean una capa convectiva húmeda, de hasta 3 km de espesor, que se profundiza gradualmente a lo largo del flujo de aire.
Enormes masas de vapor de agua también ingresan a la atmósfera desde otras zonas climáticas del océano, así como como resultado de la evaporación mecánica. Durante el proceso de evaporación mecánica, el polvo de agua es arrastrado por fuertes vientos hacia las capas inferiores de aire.
La evaporación mecánica también libera sales a la atmósfera. La eliminación de sales a la atmósfera en un estado molecularmente disperso también ocurre durante la evaporación normal. La concentración de sales metamorfoseadas a un estado molecularmente disperso en la capa superficial del agua puede alcanzar 0,5 mg por 1 litro de agua que se evapora. De esta forma, los iones Na, Mg, Ca, K, Cl, CO3, SO4 entran a la atmósfera. Posteriormente, junto con el agua de lluvia, regresan al océano o penetran en la tierra.
La atmósfera, a su vez, es el principal proveedor de dióxido de carbono, nitrógeno y oxígeno del océano. Las aguas frías son los mejores disolventes para el dióxido de carbono. Por lo tanto, el contenido máximo de dióxido de carbono se limita a las capas inferiores de agua en latitudes altas. En la capa superficial del agua, los organismos fotosintéticos consumen intensamente dióxido de carbono. Con la profundidad, el contenido de dióxido de carbono disuelto aumenta hasta aproximadamente una profundidad de 200 m y luego permanece casi sin cambios hasta el fondo. Una proporción más pequeña del dióxido de carbono se produce como resultado de procesos oxidativos durante la descomposición de la materia orgánica, así como durante las erupciones volcánicas submarinas.
Si bien predomina el proceso de eliminación de dióxido de carbono de la atmósfera, una cierta cantidad todavía se libera del océano a la atmósfera. El dióxido de carbono, absorbido intensamente por las aguas frías en latitudes altas, en latitudes ecuatoriales y tropicales se libera del agua a la atmósfera. En las zonas templadas, en invierno se produce una intensa absorción de CO2 por las aguas del océano, y en verano, cuando la capa superficial de agua se calienta, se libera CO2 a la atmósfera. La concentración o deficiencia de dióxido de carbono en las aguas superficiales del océano afecta significativamente toda la situación hidroquímica.
Cada año, alrededor de 2,5 ∙ 1014 g de carbono ingresan al fondo del océano en forma de esqueletos calcáreos de organismos marinos. Como resultado, las rocas sedimentarias de la corteza terrestre acumulan varios órdenes de magnitud más carbono del que contiene la atmósfera y la hidrosfera. Así, la cantidad de carbono en la atmósfera se estima en 6,3 ∙ 1017 g, en la hidrosfera en 3,6 ∙ 1019. La concentración de carbono en la corteza terrestre en forma de caustobiolitas se estima en 6,4 ∙ 1021 g, y en forma de calizas y dolomitas 5 ∙ 1022 g La inmensa mayoría de los caustobiolitos enterrados en el suelo son de origen orgánico. La precipitación de carbonatos se produce predominantemente de forma biológica. En consecuencia, su potencial energético puede considerarse como recursos de energía solar convertida y conservada acumulada durante miles de millones de años de vida en nuestro planeta. Al mismo tiempo, la acumulación de caustobiolitas y rocas carbonatadas en la capa sedimentaria de la corteza terrestre subyacente a los océanos es el resultado de una poderosa interacción a gran escala entre la atmósfera, la biosfera, la capa de agua y la litosfera.
La mayor parte del nitrógeno que entra en las aguas marinas también es de origen atmosférico. En promedio, 1 litro de agua contiene aproximadamente 13 mg de nitrógeno disuelto. Una porción más pequeña del nitrógeno del océano se libera por la descomposición de la materia orgánica.
La fuente directa de oxígeno en el agua del océano es también el oxígeno atmosférico. La capacidad del agua para disolver el oxígeno es bastante alta. Como resultado, el océano normalmente se airea hasta las mayores profundidades. Pero el aire mismo recibe oxígeno, que se libera durante el proceso de fotosíntesis, de la capa superficial del océano. Según A.P. Vinogradov, este proceso consume sólo alrededor del 2% de la energía solar entrante. Pero esta energía es suficiente para que la fotosíntesis en la capa superficial sea el factor principal para proporcionar oxígeno a la atmósfera.
La capa superficial del agua está sobresaturada de oxígeno, lo que se evidencia por la presencia constante de burbujas de gas en los organismos planctónicos. Al respirar, las plantas consumen alrededor del 15% del oxígeno que producen, una parte es consumida por otros organismos, otra sale de la capa superficial con masas de agua sumergidas durante la mezcla vertical, pero la mayor parte del oxígeno se libera a la atmósfera.
La cantidad de oxígeno liberado durante la fotosíntesis depende directamente de la intensidad de la fotosíntesis. Por lo tanto, las áreas de fotosíntesis intensa son simultáneamente áreas de sobresaturación con oxígeno y liberación intensiva del mismo a la atmósfera. En zonas oceánicas con baja productividad de fitoplancton, por el contrario, el oxígeno se absorbe de la atmósfera. Durante las olas del mar, especialmente durante las fuertes tormentas, la liberación de oxígeno a la atmósfera aumenta significativamente.
Sabemos que la atmósfera influye mucho en el comportamiento del océano. Las corrientes de aire crean corrientes de agua.
Las corrientes más grandes del océano, como la Corriente del Golfo y Kuroshio, surgen como resultado de la acción del viento. El viento crea olas del mar, y las olas del mar son uno de los "encantos" del océano. La presencia de nubes, la temperatura del aire y el mismo viento determinan el calentamiento o enfriamiento del agua del océano. Por el contrario, el océano influye en la atmósfera, ejerciendo sobre ella principalmente un efecto térmico. Dado que la capacidad calorífica del agua es muchas veces mayor que la capacidad calorífica del aire, basta, por ejemplo, enfriar una capa de aire de 100 metros en 7 grados para que la atmósfera se caliente una media de 6 grados. El efecto térmico del océano sobre el aire es muy grande, y también es grande el efecto del océano sobre la atmósfera debido a la evaporación de la humedad. La humedad ingresa al aire principalmente desde los océanos. 3,34X10 14 toneladas de agua se evaporan de los océanos al año y 5 veces menos de la tierra. Casi toda la humedad ingresa al aire desde el océano; aproximadamente 1/3 del calor solar absorbido por la Tierra se gasta en evaporación. Como resultado de esta interacción, se forman cambios climáticos a largo plazo.
También se forman el clima de la Tierra y las fluctuaciones climáticas. Por ejemplo, el calentamiento climático, observado en la primera mitad del siglo XX y que ahora aparentemente ha terminado, debería encontrar su explicación en los procesos de interacción entre el océano y la atmósfera. El calentamiento climático es uno de los problemas más acuciantes de la geofísica moderna.
Las interacciones océano-atmósfera se pueden dividir en dos partes: 1) procesos a pequeña escala y 2) procesos a gran escala.
Los procesos a pequeña escala son la formación de flujos de calor, humedad e impulso en la superficie del mar que separa el océano de la atmósfera.
Las tormentas juegan un papel muy importante en su formación, durante las cuales la mayor parte del calor y la humedad pasan del océano a la atmósfera. No, considerando las tormentas, es imposible calcular sólo a partir de datos climáticos promedio cuánto calor y humedad ingresa a la atmósfera y cuál es el impacto a gran escala del calor y la humedad que fluyen del océano a la atmósfera.
El académico V.V. Shuleikin prestó mucha atención a estos procesos. En los últimos años, el científico estadounidense J. Bjerknes ha realizado un interesante trabajo, quien encontró que la Pequeña Edad del Hielo, que tuvo lugar en los siglos XVII-XIX, aparentemente se explica por el hecho de que en la parte noreste del Atlántico el agua estaba anormalmente fría y en el Mar de los Sargazos está anormalmente cálida. En invierno se observó un debilitamiento de la circulación atmosférica. Profundizando en el mecanismo de la influencia del océano en la atmósfera, podemos encontrar la clave para explicar las fluctuaciones climáticas, primero en períodos cortos: medio siglo, luego varios siglos, y al final llegaremos a las razones de la aparición del hielo. siglos.
Hay que decir que actualmente se proponen muchas hipótesis sobre la aparición de las edades de hielo, pero la ciencia aún no ha resuelto este problema.
Si encuentra un error, resalte un fragmento de texto y haga clic en Ctrl+Entrar.
El papel del océano en la vida del planeta está determinado por las asombrosas propiedades del agua. El agua, a diferencia de la tierra, se calienta lentamente, pero retiene el calor durante mucho tiempo. La enorme superficie del océano absorbe 2/3 del calor que llega a la Tierra desde el Sol. El océano aporta humedad a la atmósfera.
El papel de la interacción entre el océano y la atmósfera. La superficie del océano interactúa activamente con la atmósfera, intercambiando humedad y calor con ella. El aire frío se calienta sobre la superficie más cálida del océano y viceversa. Sobre la superficie del océano se forman masas de aire especiales: masas de aire marino.
Las corrientes juegan un papel muy importante en la interacción del océano con la atmósfera. Del ecuador a los polos transfieren mucho más calor que las masas de aire. Poderosas corrientes (Corriente del Golfo, etc.) transportan agua cálida desde latitudes tropicales a latitudes templadas y subpolares. Por tanto, en invierno tienen un efecto de calentamiento en las zonas costeras de los continentes. Por ejemplo, en el Atlántico Norte, la superficie del océano emite más calor a la atmósfera del que recibe del calor allí.
El ciclo del agua. El papel del ciclo del agua en la interacción entre el océano y la tierra también es importante. El océano es la principal fuente de humedad que ingresa a la atmósfera. En el transcurso de un año, una capa de agua de aproximadamente un metro de espesor se evapora de toda la superficie del océano. Sin embargo, el nivel del océano no disminuye, ya que las precipitaciones ingresan desde la atmósfera y el agua traída por los ríos desciende. Así, el océano tiene un enorme impacto en la naturaleza de los continentes debido al movimiento de masas de aire y al ciclo del agua.
Interacción del océano con la atmósfera y la tierra El papel del océano en la vida del planeta está determinado por las notables propiedades del agua, que absorbe mucho más calor que la superficie terrestre. El agua, a diferencia de la tierra, se calienta lentamente, pero retiene el calor durante mucho tiempo. La enorme superficie del océano absorbe 2/3 del calor que llega a la Tierra desde el Sol. La capa de diez metros de agua superficial del océano contiene más calor que toda la atmósfera. Por lo tanto, el océano se considera un dispositivo de almacenamiento de calor en el planeta. Aporta humedad a la atmósfera y alimenta la tierra con precipitaciones. Interacción del océano con la atmósfera y la tierra Simultáneamente con la humedad, las sales disueltas en el océano ingresan al aire a través del proceso de evaporación y salpicaduras de agua bajo la influencia del viento. Estas sales se convierten en aerosoles (pequeñas partículas suspendidas en el aire) y determinan la composición salina de la precipitación atmosférica. Interacción del océano con la atmósfera y la tierra El papel de las masas de aire en la interacción del océano con la atmósfera y los continentes es especialmente importante. La superficie del océano interactúa activamente con la atmósfera, intercambiando calor y humedad con ella. Este intercambio se produce como resultado del calentamiento del aire frío sobre la superficie cálida del océano y, a la inversa, del enfriamiento del aire cálido sobre aguas más frías. Cuando el agua se evapora de la superficie del océano, se enfría y el calor almacenado en el agua evaporada se transfiere a la capa inferior de la atmósfera. La gran reserva de calor en las aguas del océano afecta las propiedades de las masas de aire. Sobre su superficie se forma un subtipo especial: masas de aire marino, que se diferencian de las continentales (formadas sobre tierra) por una mayor humedad y ligeras diferencias de temperatura entre estaciones. Las diferencias de temperatura sobre la superficie del océano y la tierra crean diferencias en la presión atmosférica y provocan el movimiento de masas de aire que transfieren calor (frío) y humedad del océano a los continentes. Por tanto, en las costas se forma un clima oceánico (marino) especial. El ejemplo más sorprendente de la interacción del océano con los continentes son los monzones. Estos vientos estacionales se forman en los límites de grandes masas de tierra y océanos. (Explique su origen e influencia en el clima de la tierra y las aguas costeras del océano en diferentes estaciones del año). Interacción del océano con la atmósfera y la tierra Las corrientes juegan un papel muy importante en la interacción del océano con la atmósfera y la tierra. Mejoran el intercambio de calor y humedad entre el océano y la tierra. Del ecuador a los polos transfieren mucho más calor que las masas de aire. Potentes corrientes (Corriente del Golfo, Kuroshio, etc.) transportan agua cálida desde latitudes tropicales a latitudes templadas y subpolares. Por tanto, en invierno, cuando los continentes se enfrían, el aire calentado por corrientes cálidas transfiere calor a la tierra. Al mismo tiempo, la temperatura del aire aumenta en las costas e incluso en partes de los continentes bastante alejados del océano. Por ejemplo, en el Atlántico Norte, la superficie del océano emite más calor a la atmósfera del que recibe por el calentamiento de los rayos del sol. Los vientos del oeste llevan este calor a Eurasia. Interacción del océano con la atmósfera y la tierra El papel del ciclo del agua en la interacción del océano y la tierra también es importante. El océano es la principal fuente de humedad que ingresa a la atmósfera. El ciclo del agua es la base para la formación de las aguas terrestres, la humedad del suelo y la vida de diversos organismos en la tierra. En el transcurso de un año, una capa de agua de aproximadamente un metro de espesor se evapora de toda la superficie del océano. Sin embargo, el nivel del océano no disminuye, ya que las precipitaciones ingresan desde la atmósfera y el agua traída por los ríos desciende. Interacción del océano con la atmósfera y la tierra Así, el Océano Mundial tiene un gran impacto en la naturaleza de los continentes debido al movimiento de masas de aire y al ciclo del agua. El océano determina la apariencia del planeta en su conjunto.
“Grado 7 Geografía Océano Pacífico” - Evaluar la actividad económica humana en los océanos. Océano Pacífico. Introducir a los estudiantes a las características físicas y geográficas del océano. Organizar el tiempo. REVISA TU TAREA, encuentra las coincidencias. El más rico en diversidad del mundo orgánico. El más cálido. Con condiciones hidrológicas.
“Nombres de los océanos” - Interno. Mares y océanos. El camino terrestre tomaba mucho tiempo y era muy peligroso. Océano Ártico. Océano mundial. Hidrosfera. Tercer océano más grande. Las masas de agua más grandes se llaman océanos. Lección de ciencia. Lo necesitamos para trabajar. Galeón Victoria de Magallanes. Los mares están conectados con el océano, pero los lagos no.
“Geografía del Océano Pacífico” - La fauna de peces es muy rica. El nombre de las cercanas Islas Marianas. Algas marrones. Leones marinos. Ivasi. Caballa. Rayas. Pollock. Mundo orgánico. Existen casi 380 especies de fitoplancton en el Océano Pacífico. Alga roja. Cachalote. Focas. Geografía física de continentes y océanos Imágenes de Yandex Colección de imágenes.
“Océano Ártico” - Las primeras campañas de los pomors. Se están realizando observaciones meteorológicas en el Ártico. Actividad económica. Características generales del océano. Alivio. Volumen: 18,07 millones de kilómetros cúbicos. A la deriva sobre el témpano de hielo "Polo Norte-1". Historia del estudio. Clima y agua. La presencia de hielo es un rasgo característico del océano. La Ruta del Mar del Norte es una importante ruta de transporte para Rusia en el Ártico.
“Geografía del Océano Atlántico” - Relieve del fondo del océano. Océano Atlántico. Problemas ecológicos. Interacción entre el océano, la atmósfera y la tierra. Temperatura y salinidad del océano. La tragedia del Titanic, que chocó contra un iceberg a toda velocidad. ¿En cuál de estos mares del océano Atlántico se produce el petróleo? Historia de la exploración oceánica. ¿Las corrientes forman una circulación en el Océano Atlántico?
“Océanos del mundo”: el mar de Barents es el mar más productivo del Océano Ártico. Océano mundial. Relieve del Océano Atlántico. Agua líquida. Fresco. El Pasaje Drake separa los continentes de la Antártida. Agua en la atmósfera. Expertos de la Universidad de Stanford publicaron recientemente datos alarmantes. El Estrecho de Gibraltar conecta el Océano y el Mar Mediterráneo.
Son 15 presentaciones en total.
