Asupra apelor oceanice acţionează o multitudine de factori care determină modificarea nivelului apelor. Cei mai importanţi factori sunt : mişcările tectonice, factorii hidrometeorologici şi factorii cosmici. Acţiunea combinată a acestora, determină oscilaţii ale nivelului, oscilaţii ce se împart în trei grupe :
- oscilaţii variabile de tip progresiv (mişcări seculare) – pot fi pozitive sau negative;
- oscilaţii periodice – determinate de influenţa Lunii şi a Soarelui;
- oscilaţii neperiodice – determinate de factorii meteorologici mai ales.
Mişcările periodice (Mareele)
Mişcările periodice ale apelor oceanice sunt reprezentate de maree. Datorită atracţiei Lunii şi a Soarelui, fiecare particulă de apă se deplasează pe o orbită eliptică.
Mareele sunt reprezentate printr-o mişcare de înălţare a apei denumită flux (maree înaltă) şi o mişcare de coborâre numită reflux (maree joasă).
În largul oceanului, fluxul înseamnă creşterea nivelului iar refluxul, scăderea nivelului. La ţărmurile joase se manifestă prin înaintarea pe uscat a apei, la flux, şi prin retragerea apei la reflux. În larg, nivelul apei creşte cu 2÷3 m, fiind practic insesizabil de către navele în marş, pe când la ţărm (mai ales la cele înalte) în anumite regiuni, nivelul poate creşte până la 19,6m.
Dintre cei doi factori generatori, Luna şi Soarele, atracţia cea mai puternică o are Luna, care este mai aproape de Pământ.
Principalele elemente de maree sunt :
τ-perioada
maree înaltă
amplitudine
înălţimea mareei înalte 
nivel mediu
maree joasă
înălţimea mareei joase
 | |
 |
nivelul 0 al hărţii
Perioada este intervalul de timp dintre două maree înalte (joase) succesive.
Durata este jumătatea perioadei, şi reprezintă intervalul de timp dintre mareea înaltă şi cea joasă.
Amplitudinea, durata şi înălţimea sunt elementele care variază cel mai mult dintre toate, cel mai important fiind amplitudinea. Aceasta variază în funcţie de fazele Lunii, declinaţia aştrilor şi distanţa de la Pământ la cei doi aştri.
Variaţia în funcţie de fazele Lunii
Când cei trei aştri se află la conjuncţie (Lună nouă) sau în opoziţie (Lună plină), deci Luna se află la sizigii, unei maree înalte produse de Lună îi corespunde o maree înaltă solară. Din compunerea acestora va rezulta o maree de amplitudine maximă, numită maree de sizigii (maree vie).
La cuadratură, când Pământul, Luna şi Soarele formează un unghi drept, la primul şi al doilea pătrar, unei maree înalte produsă de Lună, îi corespunde o maree joasă produsă de Soare. Va rezulta o maree de amplitudine minimă, numită maree de cuadratură (apă moartă).
Amplitudinea scade de la luna nouă la primul pătrar şi între lună plină şi al doilea pătrar, şi creşte progresiv între primul pătrar şi lună plină şi de la ultimul pătrar la lună nouă.
Variaţia în funcţie de declinaţia aştrilor
Când declinaţia unui astru este egală cu zero, axa mare a elipsoidului de maree se suprapune peste planul ecuatorului ceresc. Astfel, vom avea maree de amplitudini egale la aceleaşi latitudini.
Când declinaţia este diferită de zero, la ecuator şi la poli mareele au aceeaşi amplitudine, dar de la ecuator inegalitatea creşte până la latitudinea a cărei valoare este egală cu declinaţia.
Variaţia în funcţie de distanţa dintre Pământ şi cei doi aştri
La perigeu, amplitudinea este mai mare cu 40% decât la apogeu. La periheliu, amplitudinea este mai mare cu 10% decât la afeliu.
În 24h50m, în majoritatea zonelor de pe glob se produc două maree înalte şi două maree joase, cu o perioadă de 12h25m.
În funcţie de înălţimea mareelor, amplitudine şi durată, se face clasificarea mareelor :
Ø maree semidiurne regulate – au două fluxuri şi două refluxuri de amplitudini egale. Sunt caracteristice în vestul Europei şi estul Americii de Nord;
Ø maree semidiurne neregulate – tot cu două maree înalte şi două maree joase, dar de amplitudini inegale, în funcţie de declinaţia Lunii;
Ø maree diurne – sunt formate dintr-o singură maree înaltă şi una joasă, datorită influenţei majore a Soarelui, determinate de inegalităţile diurne, sub influenţa declinaţiei aştrilor. Astfel de maree au loc în Golfurile Mexic, Persic, Aden;
Ø maree mixte – la declinaţii mici ale Lunii se produc două maree înalte şi două mare joase, iar la declinaţii mari al Lunii se produc o maree înaltă şi o maree joasă. Aceste maree se produc în Australia, E şi SE Asie şi în insulele pacifice;
Un alt tip de maree sunt mareele fluviale. Acestea se produc la pătrunderea undei mareice pe gura de vărsare a unor râuri sau fluvii. Pătrundere undei mareice determină forma gurii de vărsare (ca o pâlnie). Această undă produce un zgomot infernal la înaintare, având aspectul unei bare, cu partea frontală abruptă şi spumegând (întoarcere unei părţi a apei fluviale în amonte). Acest fenomen se numeşte proroca (Amazon), bora (Tamisa), mascaret (Sena).
Unda mareică are o înălţime de 8 m, o viteză de aproximativ 22 Nd şi pătrunde în interior pe o distanţă de până la 250 Mm, zgomotul produs fiind caracteristic.
Pe Tamisa, unda are înălţimea de 3 m, şi pătrunde 100 km, până la Londra. Pe Huang He, are o înălţime de 4 m, 15 Nd viteză şi pătrund 350 km în interior. Pe Gange, are o înălţime de 3 m, şi pătrunde 160 km în interior.
Amplitudinea mareelor este maximă la intrarea pe fluviu şi scade spre amonte, datorită pierderii energiei prin frecarea de mal şi de fundul albiei, dar şi datorită curentului fluvial.
Fenomenul mareic se produce la anumite ore, în diferite puncte ale oceanului. În acest scop s-au construit hărţi cu izolinii numite linii cotidiale care reprezintă punctele în care mareea se produce la aceeaşi oră. Pe aceste hărţi sunt trecute şi punctele amfidronice către care se îndreaptă unda (valul) mareic într-o anumită zonă. Astfel, în M. Nordului există trei astfel de puncte.
Mareea înaltă sau joasă nu se produc întotdeauna când Luna se găseşte deasupra meridianului locului. Se pot produce mai înainte sau mai târziu, de la câteva ore la câteva zile. Această întârziere faţă de momentul astronomic se numeşte vârsta mareei. În Golful Rio de La Plata, se semnalează o întârziere de 2 zile faţă de momentul actual.
Cele mai puternice maree se formează în NE Americii de Nord, la B.Fundy în apropiere de Golful Sf.Laurenţiu, unde se înregistrează valori de 19,6 m.
Valori mari al mareelor se înregistrează şi în M. Albă – 16,8 m, în SE Americii de Sud (în Argentina) – 14,2 m, pe coastele Franţei – 9÷12 m, pe coastele de SE ale Angliei – 6÷9 m. În Franţa se găsesc două dintre primele centrale mareice construite în lume : Rance şi Mont St.Michel, cu turbine rotative în ambele sensuri.
Mareea teoretică este acea maree care s-ar produce datorită unor multiple forţe, în cazul unui Pământ ipotetic, sferic şi complet acoperit cu apă.
Mareea efectivă este mareea influenţată de distribuţia inegală a apei şi uscatului, de adâncimea diferită, de forma reliefului submarin şi de configuraţia coastei.
Cele mai apropiate maree de cele teoretice se produc între 50˚S şi coastele Antartidei.
Consecinţele mareelor sunt :
- acţiune de modificare a ţărmului, datorită variaţiilor de nivel şi curenţilor pe care îi provoacă;
- rol de igienizare a unor zone semiînchise – cum ar fi de exemplu laguna Veneţiei;
- energia electrică obţinută, prin centralele mareo-motrice – 27 de centrale;
- pentru navigaţie, facilitează intrarea în porturi a navelor cu pescaj mare : Rotterdam, Hamburg, Londra.
Valurile
Valurile sunt mişcări neperiodice ale apei oceanice în care fiecare particulă descrie o orbită circulară; deci în cazul valurilor, apa nu se deplasează din cauza orbitei circulare.
Elementele valurilor sunt :
τ - perioada valului
creastă
 |
înălţimea
valului
nivel
mediu
talpă
Lungimea de undă reprezintă distanţa pe orizontală dintre două creste succesive; direcţia de propagare a valurilor fiind un alt element.
Cauza cea mai frecventă a formării valurilor este vântul, între cele două fenomene existând legătura :
VÂNT | VAL | |||
| ˚Bf | viteza [m/s] | h [m] | L [m] | τ [sec] |
| 1 | 2÷3 | 0,25 | până în 10 | 2÷3 |
| 5 | 10 | 2,5 | 40 | 5 |
| 7 | 16 | 5 | 85 | 7,5 |
| 10 | 25 | 11 | 1280 | 13 |
| 11 | peste 27 | peste 12 | 1400 | 16 |
Valurile se clasifică după mai multe criterii :
a) după cauza care le generează :
- valuri de vânt;
- valuri seismice;
- valuri staţionare;
- valuri interne;
- valurile navei;
b) după durata acţiunii :
- valuri întreţinute – care se manifestă atâta timp cât acţionează forţa generatoare;
- valuri libere – valurile de hulă;
c) după dimensiunile geometrice ale valurilor :
- valuri scurte – când raportul dintre lungime şi înălţime este mai mic de 40;
- valuri lungi – când raportul dintre lungime şi înălţime este între 2÷25.
Valurile de vânt
Iau naştere datorită acţiunii tangenţiale a vântului asupra suprafeţei apei. Valoarea dimensiunilor depinde de direcţia şi durata de acţiune a vântului (fech), intensitatea vântului, configuraţia coastei şi relieful submarin.
Iniţial se formează mici încreţituri ale apei, care la încetarea vântului se pot amortiza, apoi, odată cu intensificarea vântului, valurile cresc ca dimensiuni, iar creasta valului poate fi spulberată şi împrăştiată pe toată suprafaţa mării. Crestele retezate şi înspumate se numesc berbeci, lebede sau armăsari.
Valurile acţionează în mod diferit la ţărm şi în larg. La ţărmurile înalte forţa de izbire fiind în jur de 30 T/m2, determină erodarea bazei ţărmului, prăbuşirea părţii superioare şi retragerea falezei. La ţărmurile joase, creasta valului se răstoarnă peste mal şi se prelinge.
Valurile din larg sunt mai ales valuri de hulă. Valurile de hulă sunt produse de o perturbaţie meteorologică şi se manifestă şi după ce cauza generatoare a încetat. Aceste valuri pot apare însă şi înaintea acestei perturbaţii. Ele preced sau urmează o furtună.
Se propagă sub formă de sisteme (rânduri). În zona de formare au înălţime şi lungime mare şi pe măsură ce se îndepărtează de cauză, înălţimea scade, dar lungimea şi viteza rămân aceleaşi.
Valurile de hulă pot avea până la 400 m lungime şi 4 m înălţime. Direcţia de propagare a acestor valuri se modifică dacă întâlnesc zone cu funduri mici. În mare largă şi adâncă, indică întotdeauna direcţia vântului.
Brizanţii – sunt valuri de hulă produse de furtuni îndepărtate care întâlnesc ape puţin adânci şi se deformează crescând exagerat în înălţime. La scăderea adâncimii, crestele se răstoarnă din cauza înălţimii exagerate. Brizanţi de dimensiuni mari se formează pe coastele Australiei de Est, Californiei şi Ins.Hawaii.
Valurile seismice
Sunt valuri care se produc ca urmare a unor cutremure de pământ submarine sau a prăbuşirii unor pachete de aluviuni. În largul mării sunt greu de detectat, având lungimi de peste 100 Mm, înălţimi de câteva picioare şi viteze de până la 300 Nd.
La intrarea în ape puţin adânci, devin mai scurte dar foarte înalte – până la 30 m. Iniţial mişcarea se propagă pe verticală, de la hipocentru la epicentru (suprafaţa apei). De la suprafaţă se propagă concentric în toate direcţiile.
Primul val este cel mai înalt, cu energia cea mai mare, după care urmează o succesiune de valuri mai mici, şi apoi treptat dispar.
Perioada de formare este de 10÷40 minute. Aceste valuri se numesc tsunami. Ele parcurg distanţe mari (de exemplu 1/3 din Pacific). Sunt valuri deosebit de violente. Câteodată se observă o scădere bruscă a apei în largul mării – înaintează talpa.
Valurile staţionare (seişe) – sunt valuri anemobarice. Sunt caracteristice mărilor închise sau semiînchise şi se manifestă ca un fel de pendulare a masei de apă de la un ţărm la altul. Pot fi confundate de cele mai multe ori cu mareea.
Valurile interne (apă moartă) – sunt caracteristice zonelor polare şi se formează în zona de vărsare a unor fluvii (Lena, Obi, Enisei). Reduc simţitor viteza de înaintare a navelor.
Valurile navei – sunt determinate de înaintarea navei prin apă. Sunt oblice faţă de corpul navei, cu o înclinare de 15˚÷20˚. Depind de viteza navei, profilul navei şi agitaţia mării.
În zona ţărmurilor înalte, pe timpul furtunilor, pot lua naştere valuri de interferenţă, care pot atinge înălţimi de 50 m. Apa din primul val se combină la retragere cu următorul val, din această combinare rezultând un val de dimensiuni mai mari.
Curenţii marini
Curenţii marini sunt mişcări ale maselor de apă oceanice, ce transportă apa dintr-o zonă într-alta, sub influenţa unor forţe exterioare. Aceste mişcări mai sunt numite şi mişcări de translaţie.
Curenţii marini diferă ca formă, lungime şi temperatură. Particularităţile curenţilor sunt determinate de factorii generatori şi modificatori.
Factorii generatori sunt reprezentaţi de vânturile regulate şi periodice, diferenţa de densitate, convecţia liberă sau impusă şi maree.
Factorii modificatori sunt forţa Coriollis (ce influenţează direcţia curenţilor) şi forţa de frecare (ce influenţează viteza).
Ca şi valurile, curenţii marini se clasifică în funcţie de mai multe criterii :
a) după direcţie şi formă :
- curenţi orizontali – de fund sau de suprafaţă (Bosfor, Dardanele);
- curenţi verticali – ascendenţi sau descendenţi;
- curenţi liniari – îşi păstrează direcţia iniţială;
- curenţi circulari – se deplasează în cerc.
b) după geneză :
- curenţi de fricţiune (impulsiune) – sunt generaţi de vânturile regulate şi periodice : alizee, vânturile de vest şi musoni. Curenţii produşi de alizee şi vânturile de vest sunt curenţi de derivă. Aceştia se deplasează pe aceeaşi direcţie ca în regiunile de formare, iniţial paralel cu direcţia vântului. Când intervine forţa Coriollis, se produce o deviaţie de 45˚ dreapta în emisfera nordică. Viteza curentului de derivă (de deplasare), scade cu adâncimea. În zona temperată viteza este 2% din viteza vântului, iar în zona subpolară, viteza este 5% din viteza vântului;
- curenţi de densitate – sunt determinaţi de diferenţa de densitate şi salinitate dintre două zone, apele deplasându-se din zonele cu densităţi mici spre zonele cu densităţi mari. Se mai numesc şi curenţi de compensaţie. În Bosfor, din cauza densităţii mai mari a apelor din M. Mediterană, apele din M. Neagră au sensul spre Str.Dardanele pe la suprafaţă, fiind compensate cu un curent de sens contrar la adâncime;
- curenţi determinaţi de diferenţe de nivel – această diferenţă de nivel este determinată de bilanţul hidrologic diferit (apa pierdută şi apa primită). Apele unde bilanţul este pozitiv (M. Baltică), au un nivel mai ridicat decât apele din zonele unde bilanţul este negativ;
- curenţi de maree – sunt curenţi periodici, fiind alternativi sau giratorii. Curenţii alternativi păstrează aceeaşi direcţie în prima jumătate de perioadă şi direcţie opusă în cealaltă jumătate de perioadă. Curenţii giratorii se rotesc în toate direcţiile în jurul unui punct fix. La curenţii alternativi, schimbarea de direcţie este instantanee, în timp ce la curenţii giratorii sunt greu de separat cele două faze (maree înaltă şi maree joasă). Viteza curenţilor de maree poate ajunge până la 10 Nd. Aceştia se manifestă violent în estuare şi strâmtori. În Str.Messina, 6 ore curentul are direcţia dinspre M. Ionică spre M.Tireniană, celelalte 6 ore fiind în sens invers, formându-se astfel nişte scări de maree şi vârtejuri puternice;
- curenţi de debit – se formează datorită aportului de ape dulci în zona de vărsare a unor fluvii, Curentul Floridei fiind în acest sens unul dintre cei mai puternici curenţi.
c) după temperatură
- curenţi calzi – temperatura peste 25˚C. Apa este de culoare albastru închis. Aceşti curenţi au salinitate mare şi majoritatea se deplasează de-a lungul paralelelor;
- curenţi reci - temperatura sub 16˚C. Au culoarea verzuie datorită planctonului şi se deplasează de-a lungul meridianelor.
Determinarea elementelor de curenţi poate fi făcută cu un flotor sau cu aparatură mai complexă : curentometru şi curentograf.
Orientările curenţilor în oceanele planetare pot fi schiţate în modul următor.
 |
În Oceanul Atlantic :
C. Labrador Golfstream
C. Atlanticului de Nord
C. Floridei
 |
C. Caraibelor C. Antilelor
Alizeul de NE
C. Ecuatorial de Nord C. rece de compensaţie
C. Guianelor al Canarelor
0˚ C. Ecuatorial contrar
C. Ecuatorial de Sud
 | |||
 | |||
C. Folkland C. Angolei Alizeul de SE
C. Braziliei
C. Vânturilor de vest
În Oceanul Pacific
C. Pacificului de Nord
 | |||
 | |||
C. Kuro-Shio
C. Oya-Shio
C. Ecuatorial de Nord C. Californiei
C. Ecuatorial contrar
0˚
C. Ecuatorial de Sud
 | |||
 | |||
C. Perului
C. Australiei de Est
C. Vânturilor de vest
În Oceanul Indian :
anotimpul de vară iarna
C. Musonic
C. Musonic de vară de iarnă
C. Somaliei
C. rece de vară al Somaliei Musonul de NE
 | |||
 | |||
C. Ecuatorial contrar
C. Ecuatorial de Sud
C. Australiei de west
Musonul de SW
C. Madagascar
C. Mozambic
C. Vânturilor de vest
În Oc. Atlantic, Golfstream este un curent foarte puternic, cu o salinitate de 36÷37‰, lăţime de 500 km, adâncime 1000 m, fiind un adevărat fluviu în ocean. La contactul lui cu apele reci ale C. Labrador, se află una dintre cele mai bogate zone de pescuit.
Compensarea apelor C. Angolei se face de la adâncime şi din C. Vânturilor de vest.
Este demn de reţinut faptul că sub C. Ecuatorial contrar, de-a lungul lui s-a găsit un curent de acelaşi sens.
În Oc. Pacific, un fenomen neelucidat până acum, şi care influenţează serios fenomenele hidrometeorologice din zonă, este fenomenul El-Niñho.
CURENŢII DIN MAREA NEAGRĂ
NE
 |
BLACK SEA
 | ||
 |
Str. Bosfor
În Bosfor există un curent de diferenţă de densitate înspre M.Marmara, iar la 40 m adâncime există un curent de compensaţie în sens invers.
În Marea Neagră curentul principal este produs de vânturile din NE.
În zona mai “strâmtă” a mării se desfac doi curenţi.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu