هل المحيط مستمر بالملوحة؟

2024 مؤلف: Sherilyn Boyd | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 09:38

أحد الأحواض الرئيسية يرجع إلى تبخر الماء. بمجرد أن يتبخر ماء البحر ، يزيد تركيز الملح. كيف يزيل الملح من الماء؟ في نهاية المطاف ، سيصبح الماء مفرط التشبع في أماكن معينة ولن يعد قادرًا على حفظ جميع الأملاح الذائبة ، مما يؤدي إلى تكوين رواسب متبخر في الرواسب التي تتحول في النهاية إلى صخور رسوبية.

وتستخدم مغسلة ثانية ذات صلة الريح لرش مياه البحر مرة أخرى على الأرض ، حيث يتبخر الماء ، تاركا وراءه رواسب الملح.

المصارف الأخرى تعتمد على العمليات الكيميائية. على سبيل المثال ، سوف تتفاعل الحمم في قاع المحيط مع أيونات الملح المذابة (مثل Mg2 +) ، وإزالتها من الماء. بالإضافة إلى ذلك ، تمتص بعض الأوحال بعض الأملاح (مثل Mg2 + و K +) ، وبعض المعادن الهيدروجينية ، مثل العقيدات المنغنيزية تتشكل أيضا باستخدام الأملاح ، وكل ذلك يؤدي إلى انخفاض ملوحة المحيطات.

وبالإضافة إلى أحواض الملح ، فإن المياه العذبة من الأنهار ، والجليد الذائب ، وما شابه ذلك توفر تيارًا ثابتًا من المياه العذبة نسبياً إلى المحيطات ، مما يساعد على موازنة فقدان المياه عن طريق التبخر.

وهذه المدخلات والمخرجات مجتمعة تحافظ في نهاية المطاف على الملوحة العالمية للمحيطات في حالة توازن نسبي ، على الرغم من أن هناك دائمًا مناطق من المحيطات تكون أكثر أو أقل ملوحة اعتمادًا على مجموعة متنوعة من العوامل.

قد يبدو كل هذا مصادفة إلى حد ما (خاصة بالنظر إلى مدى أهمية مستوى ملوحة المحيطات بالنسبة للمناخ) ، ولكن هذا التوازن في الواقع لا يعود إلى حد كبير لأن معدل إزالة الملح من المحيط مرتبط ارتباطا مباشرا بتركيزه - الملوحة الأعلى = معدلات أعلى للإزالة عن طريق أحواض الملح المذكورة أعلاه والعكس بالعكس.

ونتيجة لذلك ، ظل تركيز الأملاح في مياه البحر العالمية على مدى الـ 1.5 بليون سنة الماضية ثابتاً نسبياً عند 3.5٪.

ومع ذلك ، فقد بدأ هذا يتغير بشكل ملموس في نصف القرن الماضي ، مع احتمال حدوث عواقب كارثية على المدى الطويل إذا استمر هذا الاتجاه. (المزيد عن هذا في حقائق المكافأة أدناه). إذا كنت تظن أن تغير المناخ له علاقة بالنقص في ملوحة المحيط ، فستحصل على نجمة ذهبية.

حقائق المكافأة:

في عام 2011 ، أطلقت وكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) ووكالة الفضاء الوطنية (CONAE) ، وكالة الفضاء الأرجنتينية ، بمساعدة تكنولوجية من المركز الوطني الفرنسي للدراسات الفضائية (CNES) وشركة Agenzia Spaziale Italiana الإيطالية (ASI) ، قمرا صناعيا ، SAC-D ، يحتوي على أداة ، Aquarius ، تُستخدم لقياس التغيرات العالمية في ملوحة المحيطات ورسم خرائط لها ، ولتفهم دوران المحيطات بشكل أفضل. من بين أشياء أخرى كثيرة ، يبدو أن بيانات Aquarius تشير إلى أن وجود كتلة كبيرة من المياه العذبة يمكن أن يزيد من الشدة القصوى للأعاصير. قبالة الساحل الشمالي الشرقي لأمريكا الجنوبية ، حيث أنهاران كبيران ، الأمازون وأورينوكو ، فارغان في المحيط الأطلسي ، في ذروته ، الأنهار "يخلقان عمودًا من المياه منخفضة الملوحة… أغلفة… أكثر من 380،000 ميل مربع "على عمق يزيد قليلاً عن ثلاثة أقدام. من خلال مراقبة إعصار كاتيا في عام 2011 ، علم الفريق أن الرماد ، على ما يبدو ، منع كاتيا من سحب المياه العميقة والباردة والمالحة إلى السطح (وهو أمر شائع مع الأعاصير وعامل أساسي آخر في تنظيم المناخ العالمي).وبدون ذلك ، ساهم ارتفاع درجة حرارة سطح الماء في حدوث إعصار أقوى ، وساعد كاتيا على أن يصبح في النهاية فئة 4. وفقًا للباحثين ، فإن 68٪ من الأعاصير من الفئة الخامسة في المحيط الأطلسي ، عند نقطة واحدة ، عبرت هذا العمود ، مما أدى إلى أعتقد أن ملوحة المحيط تلعب دوراً أساسياً في تهدئة الأعاصير وإخمادها.

وعادة ما تموت الأعاصير بسرعة كبيرة بعد ضرب الأرض لأنها تحتاج إلى ماء دافئ لمواصلة تدعيم نفسها ؛ هم في الواقع محركات الحرارة العملاقة. يتم تشغيلها بواسطة الكثير من الحرارة لدرجة أنها يمكن أن تطلق 50-200 exajoules من الطاقة الحرارية في اليوم الواحد. يتعلق الأمر بنفس كمية الطاقة التي سيتم إطلاقها عن طريق تفجير 45000 قنبلة نووية في اليوم من الطاقة التفجيرية لـ "ليتل بوي" ، التي أسقطت القنبلة على هيروشيما. وبعبارة أخرى ، فإن هذه الطاقة تزيد بمقدار 200 مرة عن قدرة البشر على توليد الطاقة إذا كانت كل محطة طاقة كهربائية على الأرض تعمل بسعة 100٪ طوال اليوم.

حاولت الحكومة الأمريكية في وقت ما تطوير طريقة لمنع الأعاصير من التشكل ، أو على الأقل إضعافها. كانت المحاولة معروفة باسم "مشروع Stormfury" ، مع التركيز على وجه الخصوص على وضع اليوديد الفضي في العواصف ، والذي سيجمد الماء في الأطوال الخارجية من المطر ، على أمل أن ينهار جدار العين الداخلي ويوقف المحرك الحراري في مساراته ، أو على الأقل خفض قوتها. في حين بدا الأمر وكأنه عمل قليلاً في ذلك الوقت ، في وقت لاحق ، يعتقد أن جهودهم لم يكن لها أي تأثير تقريباً. أحد الإعصار المصنف ، إعصار ديبي ، خفض في البداية شدته بنحو 30 ٪ ، لكنه سرعان ما استعاد عافيته وكان قويا مثله مثل أي وقت مضى حتى بعد محاولة البذر الثانية. وقد اكتشف لاحقا أن دورة جدران الأعاصير تدور ، بحيث أن انخفاض 30٪ ربما كان مجرد جزء من الدورة ولم يكن له علاقة تذكر باليود الفضي. في حين أنهم لم ينجحوا في إيقاف الإعصار ، في محاولة أخرى ، فإن الإعصار الذي كان سيبتعد عن المناطق ذات الكثافة السكانية العالية ، بعد أن قام ببذر البذور ، حوّل مساره وضرب سافانا ، جورجيا. لا حاجة للقول ، إن زرع الأعاصير مع اليوديد الفضي ليس بالأمر الذي يفعله أي شخص آخر. لقد تم اقتراح العديد من الأفكار الأخرى لتبريد العين ، لكن الحقيقة البسيطة في الأمر هي أن كمية الطاقة الحرارية المستخدمة هنا هي أكثر من اللازم لأي حل عملي معروف ، حتى إذا أخذنا في الاعتبار مليارات الدولارات من الضرر الذي يصيب الأعاصير سنوياً. فعل.

والأمر الأكثر أهمية هو أن محاولة إيقاف الأعاصير ، حتى لو استطعنا ، فكرة سيئة. في حين أن العواصف الاستوائية والأعاصير تسبب الكثير من الضرر للمستوطنات البشرية ، فهي في الواقع جزء مهم من نظام دوران الغلاف الجوي للأرض ، وتحمل الطاقة الحرارية من المناطق المدارية إلى خطوط العرض الباردة ، وفي الوقت نفسه تبريد الطبقات العليا من المحيط حيث العاصفة تمر ، ليس فقط من استخدام الطاقة الحرارية ، ولكن أيضا من متماوج الماء ودمج الطبقات الدافئة العليا مع الماء من الطبقات الأكثر برودة في المحيط ، كما ذكر سابقا. كما أنها تنقل كميات هائلة من المياه الداخلية للمساعدة في تخفيف الجفاف. إلى جانب التأثيرات المناخية العالمية ، يعتقد أنه إذا توقفنا عن الحدوث ، فإن المياه حول خط الاستواء ستستمر في جمع الحرارة مما يخلق المزيد من الأعاصير الضخمة ، والتي سيكون من الصعب إيقافها ، وربما حتى خلق إعصار كارثي.

وينظر بعض الباحثين ، مثل بروفيسور الأرصاد الجوية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا كيري إيمانويل ، إلى أن مثل هذا الإعصار الكارثي ربما يكون هو السبب في محو الديناصورات. النظرية هي أن ضربة الكويكب يمكن أن يكون لها أجزاء ساخنة من المحيط بقدر 90 درجة فهرنهايت (50 درجة مئوية) على درجات الحرارة العادية. الطاقة الحرارية الزائدة كانت ستؤدي إلى أعاصير فائقة لم يشاهدها البشر من قبل ، مع سرعة رياح تزيد عن 700 ميل في الساعة (1130 كيلو / ساعة). لن تكون فقط سرعات الرياح التي ستؤدي بعد ذلك إلى موت الديناصورات ، ولكن أيضا حقيقة أن هذا من شأنه أن يسمح بنقل بخار الماء إلى طبقة الستراتوسفير في الأرض ، مما يتسبب في تغيرات مناخية كارثية.

حتى من دون مثل هذا الإعصار الأعظم ، يُعتقد أن الأعاصير "الفائقة" الأقل كانت هي القاعدة حتى قبل 1-3 آلاف سنة فقط. ويستند هذا إلى عينات أساسية مأخوذة في أعماق اليابسة بالقرب من خليج المكسيك ، مما يشير إلى أن الرمل من المحيط كان ينتقل بانتظام إلى مناطق أبعد بكثير مما تفعله الأعاصير اليوم وبأكثر انتظاماً (حوالي 3 إلى 5 أضعاف الأعاصير في العام الواحد من المتوسط). اليوم).

من المقدر أنه إذا أزلت كل الملح من محيطات العالم ، فإنه يمكن أن يغطي كل بوصة مربعة من الأرض الجافة على الأرض مع طبقة من الملح حوالي 500 قدم ، أو حوالي 150 متر ، عميق.