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Earth Science

p>Figure 14.7: As ondas oceânicas transferem energia através da água a grandes distâncias.

Lesson Objectivos

  • Describe como se formam as correntes de superfície e como estas afectam o clima do mundo.
  • Describe as causas das correntes profundas.
  • Relate as áreas de afloramento ao seu impacto na cadeia alimentar.

Correntes de superfície

Vento que sopra sobre a água do oceano cria ondas. Também cria correntes de superfície, que são correntes horizontais de água que podem fluir durante milhares de quilómetros e atingir profundidades de centenas de metros. As correntes superficiais são um factor importante no oceano porque são um factor importante na determinação do clima em todo o globo.

Causas de correntes superficiais

Figura 14.14: O Efeito Coriolis faz com que os ventos e as correntes formem padrões circulares. A direcção em que giram depende do hemisfério em que se encontram.

As correntes na superfície são determinadas por três factores principais: os principais padrões globais de vento, a rotação da Terra, e a forma das bacias oceânicas.

Quando se sopra através de uma chávena de chocolate quente, criam-se pequenas ondulações na sua superfície que continuam a mover-se depois de se ter parado de soprar. As ondulações na chávena são ondas minúsculas, tal como as ondas que o vento forma na superfície do oceano. O movimento do chocolate quente ao longo da chávena forma um riacho ou corrente, tal como a água oceânica se move quando o vento sopra através dela.

Mas o que faz o vento começar a soprar? Quando a luz do sol aquece o ar, o ar expande-se, o que significa que a densidade do ar diminui e torna-se mais leve. Como um balão, o ar quente leve flutua para cima, deixando um ligeiro vácuo para baixo, o que puxa para dentro ar mais fresco e mais denso dos lados. O ar mais frio que entra no espaço deixado pelo ar quente é o vento.

Porque o equador da Terra é aquecido pelos raios mais directos do Sol, o ar no equador é mais quente do que o ar mais a norte ou a sul. Este ar mais quente sobe no equador e à medida que o ar mais frio se move para tomar o seu lugar, os ventos começam a soprar e empurram o oceano para as ondas e correntes.

O vento não é o único factor que afecta as correntes oceânicas. O ‘Efeito Coriolis’ descreve como a rotação da Terra conduz os ventos e as correntes de superfície (Figura 14.14). A Terra é uma esfera que gira no seu eixo no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio quando vista do Pólo Norte. Quanto mais se avança para um dos pólos a partir do equador, mais curta é a distância à volta da Terra. Isto significa que os objectos no equador se deslocam mais rapidamente do que os objectos mais afastados do equador. Enquanto o vento ou uma corrente oceânica se move, a Terra está a girar por baixo dela. Como resultado, um objecto movendo-se para norte ou sul ao longo da Terra irá parecer mover-se numa curva, em vez de numa linha recta. O vento ou a água que viaja em direcção aos pólos a partir do equador é desviado para leste, enquanto o vento ou a água que viaja em direcção ao equador a partir dos pólos se inclina para oeste. O Efeito Coriolis curva a direcção das correntes de superfície.

O terceiro factor principal que determina a direcção das correntes de superfície é a forma das bacias oceânicas (Figura 14.15). Quando uma corrente de superfície colide com terra, muda a direcção das correntes. Imagine empurrar a água numa banheira em direcção à extremidade da banheira. Quando a água atinge a borda, tem de mudar de direcção.

p>Figure 14.15: Este mapa mostra as principais correntes de superfície no mar. As correntes são criadas pelo vento, e as suas direcções são determinadas pelo efeito Coriolis e pela forma das bacias oceânicas.

Efeito no Clima Global

Correntes de superfície desempenham um grande papel na determinação do clima. Estas correntes trazem água quente do equador para partes mais frias do oceano; elas transferem energia térmica. Tomemos a Corrente do Golfo como exemplo; pode encontrar a Corrente do Golfo no Oceano Atlântico Norte na Figura 14.15. A Corrente do Golfo é uma corrente oceânica que transporta água quente do Equador através da costa leste da América do Norte e através do Atlântico para a Europa. O volume de água que transporta é mais de 25 vezes superior ao de todos os rios do mundo combinados, e a energia que transfere é mais de 100 vezes a procura mundial de energia. Tem cerca de 160 quilómetros de largura e cerca de um quilómetro de profundidade. As águas quentes da Corrente do Golfo dão à Europa um clima muito mais quente do que outros locais à mesma latitude. Se a Corrente do Golfo fosse gravemente perturbada, as temperaturas cairiam na Europa.

Correntes profundas

Correntes superficiais ocorrem perto da superfície do oceano e afectam principalmente a zona fótica. No fundo do oceano, existem correntes igualmente importantes que são chamadas correntes profundas. Estas correntes não são criadas pelo vento, mas sim por diferenças na densidade das massas de água. Densidade é a quantidade de massa num determinado volume. Por exemplo, se tomarmos duas garrafas cheias de um litro de líquido, uma pode pesar mais, ou seja, teria uma massa maior do que a outra. Como as garrafas são ambas de igual volume, o líquido na garrafa mais pesada é mais denso. Se colocar os dois líquidos juntos, o de maior densidade afundaria e o de menor densidade afundaria.

p>Dois factores principais determinam a densidade da água do oceano: salinidade (a quantidade de sal dissolvido na água) e temperatura (Figura 14.16). Quanto mais sal se dissolver na água, maior será a sua densidade. A temperatura também afecta a densidade: quanto mais fria for a temperatura, maior será a sua densidade. Isto acontece porque a temperatura afecta o volume mas não a massa. A água mais fria ocupa menos espaço do que a água mais quente (excepto quando congela). Assim, a água fria tem maior densidade do que a água quente.

p>Figure 14.16: As correntes termohalinas são criadas por diferenças na densidade devido à temperatura (termo) e salinidade (halina). As setas azuis são correntes profundas e as vermelhas são correntes de superfície.

p>Figure 14.17: As correntes de superfície e as correntes profundas juntas formam correntes de convecção que circulam a água de um lugar para outro e de volta novamente. Uma partícula de água no ciclo de convecção pode levar 1600 anos a completar o ciclo.

Mais densas massas de água irão afundar-se em direcção ao fundo do oceano. Tal como a convecção no ar, quando a água se afunda mais densa, o seu espaço é preenchido por água menos densa em movimento. Isto cria correntes de convecção que movem enormes quantidades de água nas profundezas do oceano. Porque é que a temperatura da água é mais fria em alguns locais? A água arrefece à medida que se desloca do equador para os pólos através de correntes de superfície. A água mais fria é mais densa, pelo que começa a afundar-se. Como resultado, as correntes de superfície e as correntes profundas estão ligadas. O vento faz com que as correntes de superfície transportem água em torno dos oceanos, enquanto as diferenças de densidade fazem com que as correntes profundas devolvam essa água ao redor do globo (Figura 14.17).

Upwelling

Como já viu, a água que tem maior densidade afunda-se normalmente até ao fundo. No entanto, nas condições certas, este processo pode ser invertido. A água do oceano profundo pode chegar à superfície num afloramento (Figura 14.18). Geralmente, ocorre um afloramento ao longo da costa quando o vento sopra a água fortemente para longe da costa. À medida que a água de superfície é soprada para longe da costa, água mais fria vinda de baixo sobe para tomar o seu lugar. Este é um processo importante em locais como a Califórnia, América do Sul, África do Sul e o Mar Arábico, porque os nutrientes trazidos das águas profundas do oceano apoiam o crescimento do plâncton que, por sua vez, apoia outros membros do ecossistema. A afloramento também ocorre ao longo do equador entre as Correntes Equatoriais Norte e Sul.

p>Figure 14.18: Um afloramento força a água mais densa de baixo para tomar o lugar de água menos densa à superfície que é empurrada pelo vento.

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>h2>Lesson Summary

  • Ocean waves are energy travellinging through the water.
  • A porção mais alta de uma onda é a crista e a mais baixa é a calha.
  • A distância horizontal entre duas cristas de onda é o comprimento da onda.
  • A maior parte das ondas no oceano são ondas geradas pelo vento.
  • As correntes superficiais do oceano são produzidas pelos principais padrões gerais de circulação atmosférica, o Efeito Coriolis e a forma de cada bacia oceânica.
  • A circulação superficial do oceano traz águas equatoriais quentes para os pólos e águas polares mais frias para o equador.
  • A circulação oceânica profunda é a circulação impulsionada pela densidade produzida pelas diferenças de salinidade e temperatura das massas de água.
  • As áreas de afloramento são áreas biologicamente importantes que se formam à medida que as águas superficiais do oceano são sopradas de uma costa, fazendo com que as águas frias e ricas em nutrientes subam à superfície.

Perguntas de revisão

  1. Que factores do vento determinam o tamanho de uma onda?
  2. Definir a crista e o canal de uma onda.
  3. Qual é a causa mais significativa das correntes superficiais no oceano?
  4. Como é que as correntes de superfície do oceano afectam o clima?
  5. Qual é o Efeito Coriolis?
  6. >li>alguns cientistas têm a hipótese de que se derreter gelo suficiente na Gronelândia, a Corrente do Golfo poderia ser encerrada. Sem a Corrente do Golfo para trazer água quente para norte, a Europa tornar-se-ia muito mais fria. Explique porque é que o derretimento do gelo na Gronelândia pode afectar a Corrente do Golfo.

  7. Que processo pode fazer a água mais densa subir até ao topo?
  8. Por que são as zonas de afloramento importantes para a vida marinha?

Vocabulário

amplitude A altura vertical de uma onda, medida desde o canal até à crista. Efeito Coriolis A aparente deflexão de um objecto em movimento como a água ou o ar causada pela rotação da Terra. crista O ponto mais alto de uma onda. corrente profunda Uma corrente no fundo do oceano, que se move devido a diferenças de densidade (causadas por diferenças na temperatura e salinidade da água). rip current Uma forte corrente superficial de água que regressa ao oceano a partir da costa. surface current Um movimento horizontal da água do oceano, causado por ventos superficiais. trough O ponto mais baixo de uma onda. tsunami Uma onda marítima sísmica gerada pelo movimento vertical do fundo do oceano debaixo de água sismo, erupção vulcânica submarina ou deslizamento de terra ou impacto de meteoritos. afloramento Água fria e rica em nutrientes que se eleva das profundidades oceânicas geralmente perto dos continentes, quando o vento sopra a superfície sobrejacente ou ao longo do equador. onda Uma mudança na forma da água causada pelo movimento de energia através da água. comprimento de onda A distância horizontal entre dois canais, ou duas cristas de uma onda.

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