Океанът, топлинен резервоар; Океанска платформа; Метеорологично време
Климатът на нашата планета се управлява до голяма степен от океана, който е основният регулатор на световния климат благодарение на непрекъснатия си радиационен, механичен и газообразен обмен с атмосферата.
По-специално, океанът поглъща, съхранява и транспортира топлина от слънцето при своето движение, влияейки върху температурата и циркулацията на атмосферата. Освен това океанът е основният източник на валежи. Капацитетът на океана да съхранява топлина е много по-ефективен (поглъщане на 93% от излишната енергия в резултат на увеличаването на атмосферната концентрация на парникови газове поради човешка дейност) от континентите (3%) и атмосферата (1%) . По този начин има умерен ефект върху климата и неговите промени.
Въпреки това, като последица от поглъщането от океана на излишната топлина, предизвикана от увеличаването на атмосферното съдържание на парникови газове, морските води се нагряват, което има последици върху свойствата и динамиката на океана, неговия обмен с атмосферата и местообитанията на морските екосистеми. Дълго време дискусиите относно изменението на климата не взеха предвид океаните. Това съвсем просто, защото за тях се знаеше много малко. Способността ни да разбираме и предвиждаме еволюцията на климата на Земята зависи от познанията ни за океаните и тяхната роля за климата.
ОКЕАН: ТОПЛИНЕН РЕЗЕРВОАР И ВОДНИ ИЗТОЧНИЦИ
Потопяващият механизъм на тези води (поради промени в плътността, връзката между тяхната температура и солевия товар) е началната точка на океанска циркулация в глобален мащаб, наречена „термохалинова циркулация“ (от гръцкото thermos: температура, халин: сол). Океанът също реагира динамично на промените в климатичните условия (ветрове, слънчево греене и др.).
Времето на тези прехвърляния и преразпределения е много вариращо, обхващащо от сезон на година в тропическите региони, до десетилетие -50 в повърхностните слоеве, до няколкостотин или дори хиляди години в дълбоките слоеве.
Атмосферата и океанът не само обменят топлина, но и вода под формата на изпаряване и валежи (дъжд, сняг). Океаните съдържат 97,5% от земната вода, континентите 2,4%, а атмосферата по-малко от 0,001%. Водата се изпарява непрекъснато главно от океана. Дъждът и изхвърлянето на еувите компенсират това изпаряване, но не е задължително в същите региони.
Оттогава океанът е солен, което променя физическите му свойства, по-специално плътността му. Следователно обменът на вода с атмосферата, входящите ресурси от реки, топенето на морски лед или ледени шапки допринасят за вариациите в плътността на морската вода и за океанската циркулация, както и за вертикалните трансфери в океана.
Като цяло газовете са по-разтворими в студена вода, отколкото в топла вода. Следователно повърхностните води на високи географски ширини са по-богати на газ от тези на ниските географски ширини. Поради това обновяването на повърхностните води чрез океанска циркулация и по-специално обмен с дълбокия океан играе много важна роля в въглеродния диоксид и въглеродния цикъл, като кара обогатени води от високи географски ширини към дълбокия океан.
ОКЕАНЪТ ЗАГРЯВА
Неотдавнашното затопляне, причинено от емисиите на парникови газове вследствие на човешка дейност, засяга не само долните слоеве на атмосферата и повърхността на континентите.
Благодарение на измерванията на морската температура, събрани през последните 5-6 десетилетия на първите 1000-2000 метра от океана, от кораби, океанографски шамандури и акости и наскоро от поплавъци, позволяващи да се правят автоматични вертикални профили (международния проект Argo) на първите 2000 м от водния стълб, океанографите са забелязали, че океанът се е затоплил значително през този период.
Неотдавнашното затопляне на океана засяга главно повърхностните слоеве (първите 300 до 500 метра), но в райони, разположени на високи географски ширини, това затопляне достига до дълбоките слоеве (Фигура 1; Rhein et al., 2013; Levitus et al., 2012; Ishii и Kimoto, 2009; Domingues et al., 2008; Palmer et al., 2007; и Smith and Murphy, 2007).
Фигура 1 - (а) Оценки на средногодишното съдържание на топлина в ZetaJ (1 ZetaJ (ZJ) = 1021 джаула) за горния океански слой (от 0 до 700 m дълбочина), изчислени от наблюдения. Тези оценки са актуализация на оценките на работата на Levitus et al., (2012), Ishii and Kimoto (2009), Domingues et al., (2008), Palmer et al., (2007) и Smith and Murphy ( 2007). Несигурността се появява в сиво, както е публикувано в различните произведения. (б) Оценки на 5-годишното средно съдържание на топлина в ZJ за 700-2000 m слой (Levitus 2012) и за дълбокия океан (2000-6000 m) от 1992 до 2005 (Purkey and Johnson, 2010). Фигура, адаптирана от Rhein et al., 2013.