Kinematika mora i oceana - Institut za oceanografiju...

KinematikaKinematika mora i oceanamora i oceana

Ivica VilibićInstitut za oceanografiju i ribarstvo, Split

vilibic@izor.hr

Key concepts of the last lecture:

Metode istraživanja u oceanografiji: eksperimentalne teorijskeParametriMjerni instrumentiMetode analize podatakaJednadžbe u oceanima i morimaProcesi na granicama oceana i mora

Sastav moraTermohalina svojstva (temperatura, salinitet, gustoća)Kemijska svojstva

Morska voda u prosjeku predstavlja mješavinu od 96.5% čiste vode (H2O) te 3.5% drugih sastojaka, kao što su

soli, otopljeni plinovi, organske supstance te neotopljene čestice.

99% svih soli u moru su ioni natrija(Na+), klora (Cl-), sulfata (SO4

-2), magnezija (Mg+2), kalcija (Ca+2) i

kalija (K+).

Salinitet jest omjer ukupne količine otopljene tvari (u gramima) u određenoj količini morske vode (u

kilogramima). Stoga je salinitet bezdimenzijska veličina.Salinitet je definiran kao količina otopljene tvari u gramima

koji se nalaze u kilogramu morske vode, kad su svikarbonati pretvoreni u okside, brom i jod zamijenjeni

klorom, te sva organska materija oksidirana.

Nutrijenti (hranjive soli) su kemijski spojevi u moru o kojima ovisi život.

Glavni nutrijenti su spojevi dušika (npr. nitrati, nitriti, anorganski dušik), fosfora (npr. ortofosfati) i silicija.

Koncentracije im se mjere u milijuntim udjelima (ppm, μmol), te su jako promjenjive u prostoru i vremenu.

Elementi u tragovima (teški metali, …) se mjere u milijarditim udjelima (ppb, parts per billion), no mogu

biti neophodni u biogeokemijskom ciklusu u moru (npr. Fe, Al)

Vrlo bitni za život u moru!(fotosinteza, kiselost mora)

Glavni otopljeni plinovi u moru su dušik, kisik, CO2, te plemeniti plinovi argon (Ar), neon (Ne) i helij (He).

TermohalinaTermohalina svojstvasvojstva

TemperaturaTemperatura

Temperatura mora je mjera toplinskog stanja mora. Definirana je u stupnjevima Celsiusa (°C), stoga što

apsolutnu temperaturu u Kelvinima (K) nije praktičnomjeriti.

Salinitet je definiran kao količina otopljene tvari u gramima koji se nalaze u kilogramu morske vode,

kad su svi karbonati pretvoreni u okside, brom i jodzamijenjeni klorom, te sva organska materija

oksidirana.

SalinitetSalinitet

S ≈ 1.80655 Cl

Gustoća je funkcija saliniteta, temperature i tlaka u moru. Ova ovisnost, koja je empirijski određena izvelikog broja mjerenja, naziva se još i jednadžba

stanja morske vode. Danas se koristi UNESCO-vajednadžba stanja koja se još i zove "Međunarodna

jednadžba stanja 1980“.

GustoGustoććaa

linearna aproksimacija

nelinearna aproksimacija

Promjene gustoće su proporcionalne promjenama saliniteta i tlaka, te (uglavnom) obrnuto

proporcionalne promjenama temperature.

UNESCO Equation of State

TS dijagramiTS dijagrami

TS dijagram predstavlja dvodimenzionalni prikazmjerenih podataka u sustavu temperatura-salinitet, uz

ucrtane linije sigma-t vrijednosti koje su nelinearnafunkcija navedenih varijabli. Ovakvim prikazom se može

jednostavno ustanoviti stabilnost stupca mora, kao i načiniti usporedba mjerenih vrijednosti na više postaja.

Vertikalna stratifikacijaVertikalna stratifikacija

- Uglavnom posljedica procesa na površini

MeridionalnaMeridionalna promjena povrpromjena površšinskog salinitetainskog saliniteta

Prostorna razdioba povrProstorna razdioba površšinskog salinitetainskog saliniteta

Prostorna razdioba povrProstorna razdioba površšinske temperatureinske temperature

Vertikalna razdioba temperatureVertikalna razdioba temperature

Prostorni obuhvat Prostorni obuhvat piknoklinepiknokline

Sezonske promjene Sezonske promjene termoklinetermokline

ZaZaššto su na sjevernoj hemisferi to su na sjevernoj hemisferi oceani i mora najtopliji u oceani i mora najtopliji u

kolovozu, a dotok toplinske kolovozu, a dotok toplinske energije najjaenergije najjačči u lipnju?i u lipnju?

SredozemljeSredozemlje

SredozemljeSredozemlje

Sredozemlje je izvor tople i Sredozemlje je izvor tople i slane vode u Atlantikuslane vode u Atlantiku

JadranT (oC), 0 m

JadranS, 0 m

JadranSezonski

profili T,S

North Adriatic

Middle Adriatic

South Adriatic

winter (□) spring (○)

summer (⋄) autumn (▵)

Vodene maseVodene mase

Vodene mase su prepoznatljive Vodene mase su prepoznatljive ččesti sa zajedniesti sa zajedniččkim kim termohalinimtermohalinim i drugim svojstvima (i drugim svojstvima (nprnpr. kemijskim). kemijskim)Prepoznatljive su po grupiranju parova na grafu. Prepoznatljive su po grupiranju parova na grafu.

Vodene maseVodene mase

W > 0W < 0

Mediterranean Black Sea, Adriatic

Bilanca vode