Spørg Scientariet: Hvorfor er bunden af havet så koldt?

Vores læser Mikael B. Larsen har spurgt:

Vandtemperaturen ved bunden af verdenshavene er ca. 2-3 grader Celsius. Hvad skyldes denne (lave) temperatur, når Jordens temperatur i dybden er hundreder eller tusinder af grader, og temperaturen i middel i atmosfæren nær jordoverfladen er ca. 15 grader Celsius?

Er det simpelthen koldt overfladevand, der synker ned ved polerne og breder sig over planeten, inden det varmes op?

Aksel Walløe Hansen, lektor i klima- og geofysik på Niels Bohr Institutet, svarer:

Det korte svar er: Ja, det er rigtigt, hvad du siger om dannelsen af koldt bundvand.

Læs også: Spørg Scientariet: Ejer man stadig sin oversvømmede sommerhusgrund?

Det noget længere svar kan lyde således: Verdenshavets vandmasser er ikke ensartet sammensat. Der er forskelle i saltindholdet (kaldet saliniteten) og temperaturen. Og det slår ud i forskellige massefylder.

Derfor vil der nogle steder være massefylder i overfladevandet, som er større end omgivelsernes og derved har tendens til at synke ned.

Sådanne vertikale bevægelser kan have forskellige karakteristika, nogle steder er de små, men vedvarende. Og andre steder er de mere kraftige, men til gengæld mere variable.

Generelt er overfladevand mere salt, da der sker fordampning ved overfladen, mens bundvandet er koldere end overfladevandet. Denne fordeling af temperatur og salinitet bevirker, at verdenshavet er meget stabilt lagdelt.

Verdenshavet er derfor domineret af horisontale bevægelser. Den stærke stabilitet modvirker op/ned-bevægelser. Kun lokalt sker der en markant nedsynkning, såkaldt dybvandsdannelse.

Læs også: Spørg Scientariet: Er vandmængden på Jorden konstant?

I gennemsnit er der en cirkulation af vand igennem hele verdenshavet. Langt det meste af denne cirkulation sker i form af horisontale bevægelsesformer, som vi kalder havstrømme. Disse findes både på overfladen og i dybereliggende lag, f.eks. nær dybhavets bund.

Bundvandets bevægelser er koblede til nedsynkning af vand i de kolde områder af oceanet. Den drivende mekanisme er beskrevet ovenfor. Således synker vand ned i Atlanterhavsregionen omkring Canada, Grønland, Island og op mod Svalbard-øen Spitsbergen samt rundt om Antarktika. Men ikke i de kolde dele af det nordlige Stillehav.

Når vand synker ned nogle steder, må der være vand, der kommer op fra de dybere lag andre steder. Denne opstigning af vand sker ofte i den såkaldte varmtvandssfære, som dækker det meste af verdenshavet.

Nedsynkningen i de kolde områder sker på en måde, der i en vis forstand er et spejlbillede af luftbevægelserne i store tordenbyger i atmosfæren.

Havstrømme kan eksistere, uden at der sker nedsynkning af vand til større dybder. Således kan vindens træk på havet forårsage strømme i havet.

Læs også: Spørg Scientariet: Har vejret ændret sig, så det blæser mere?

Ét af de mest kendte eksempler er Golfstrømmen og dens forgreninger til Europa og tilbage igen syd for de subtropiske højtryk. Man siger, at Golfstrøms-systemet udgør en gyre, der er vindgenereret.

Havstrømme og de tilknyttede op/ned-bevægelser bevirker en transport af varme fra troperne mod polerne. Dette er med til at modvirke tabet af energi i form af nettoudstråling til universet i polområderne. Også atmosfæren transporterer varme fra Ækvatornære egne til polområderne.

Det er interessant at sammenligne atmosfæren og oceanets temperaturer. I bunden af atmosfæren, altså dér hvor vi lever, er der varmt, mens det er koldere højere oppe. I oceanet er det omvendt. Her er der generelt varmt ved toppen af vandsøjlen, mens det altså er koldt stort set i hele det dybe ocean, lige fra tæt på polerne og til ækvator.

Dette kolde vand stiger kun ganske langsomt op til overfladen. Ja, nogle mener, at det dybe vand i Stillehavet ikke har været oppe og i kontakt med luft i de seneste 10.000 år. I atmosfæren er bevægelserne langt hurtigere, og luft blandes derfor meget hurtigere.

Læs også: Ugens ekspertspørgsmål: Hvorfor er havet salt?

Det har imidlertid ikke altid været sådan, at verdenshavets bund er karakteriseret ved koldt vand med temperaturer omkring 2 +/- 1 C. Tilbage i Jordens historie har verdenshavet haft en mere ensartet temperatur, måske omkring 15 C. Dette var f.eks. tilfældet for ca. 60-70 millioner år siden.

På det tidspunkt bevirkede bevægelser i Jordens skorpe, at Nordamerika begyndte at bevæge sig væk fra Europa, hvorved der blev plads til Atlanterhavet. En proces der stadig er i gang.

I forbindelse med Atlanterhavets dannelse begyndte verdenshavets temperatur at falde i de dybere lag. Man kan sige, at denne udvikling måske ikke helt er løbet til ende.

Så det vil sige, at de seneste 50-60 millioner år har været karakteriseret af en gradvis udvikling af en vertikal temperaturgradient, som modvirker blanding. Man kan filosofere over, om ikke verdenshavet for 60 millioner år siden var langt mere blandingsvilligt.

Spørg fagfolket

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Tilbage i Jordens historie har verdenshavet haft en mere ensartet temperatur, måske omkring 15 C. Dette var f.eks. tilfældet for ca. 60-70 millioner år siden.

Det er første gang jeg er stød på denne oplysning. Hvor ved vi det fra? Jeg synes det lyder overraskende at temperaturen i et dybt hav skulle være ens i alle vanddybder, givet de fysiske egenskaber vand har.

  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten