Los océanos y la atmósfera están estrechamente vinculados y juntos forman el componente más dinámico del sistema climático. Los cambios en factores externos como la energía del sol, la distribución de varias especies de plantas o la emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera pueden alterar los patrones de temperatura y circulación del sistema atmósfera-océano. Debido a que la atmósfera y los océanos son turbulentos, también pueden generar sus propias fluctuaciones internas. Las fluctuaciones a corto plazo en el viento o la temperatura (es decir, el clima) pueden influir directamente en las corrientes y la temperatura del océano subyacente, mientras que las fluctuaciones oceánicas pueden aumentar, disminuir o modificar las fluctuaciones atmosféricas.
Los océanos juegan un papel crítico en el almacenamiento de calor y carbono. Cuando la superficie de la tierra se enfría o es calentada por el sol, el cambio de temperatura es mayor, y más rápido, sobre la tierra que sobre los océanos. Debido a que es un fluido, el océano difunde los efectos de un cambio de temperatura a grandes distancias a través de la mezcla vertical y los movimientos convectivos. La tierra sólida no puede, por lo que el calor del sol penetra solo en la delgada corteza superior. Una consecuencia de la capacidad del océano para absorber más calor es que cuando un área del océano se vuelve más cálida o más fría de lo habitual, lleva más tiempo para que esa área vuelva a ser “normal” de lo que lo haría en un área terrestre. Esto también explica por qué los climas “marítimos” tienden a ser menos extremos que los “continentales”, con diferencias más pequeñas entre el día y la noche y el invierno y el verano.
Las aguas del océano están siendo constantemente movidas por poderosas corrientes. Estas corrientes influyen en el clima al transportar calor. Las corrientes horizontales, particularmente aquellas que se mueven hacia el norte o hacia el sur, pueden transportar agua caliente o fría hasta varios miles de kilómetros. El agua desplazada puede entonces calentar o enfriar el aire e, indirectamente, la tierra sobre la que sopla este aire. Por ejemplo, el agua del Atlántico tropical y subtropical (incluidos algunos del Golfo de México) se mueve hacia el norte a través del Atlántico en una corriente popular (aunque engañosa) llamada “Corriente del Golfo”. Allí baña las costas de Europa occidental, produciendo un clima sorprendentemente templado para esa latitud. Además de las corrientes, las fuentes de agua fría en lugares donde el viento arrastra el agua superficial también pueden afectar el clima. Por lo tanto, San Francisco, influenciado por las aguas costeras, es apenas más cálido que Dublín, que está influenciada por la Corriente del Golfo, a pesar de estar a más de 1.600 km más al sur.
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Las corrientes involucradas en la “formación de aguas profundas” son particularmente importantes para el clima. En invierno, el enfriamiento de la superficie hace que el agua se vuelva más densa. (Mientras que el agua dulce que se enfría comienza a expandirse a temperaturas inferiores a 4 ° C, el agua salada continúa comprimiéndose hasta su punto de congelación de -2 ° C). En áreas donde la evaporación excede la precipitación, el aumento resultante en la salinidad también aumenta la densidad Cuando el agua superficial se vuelve más densa que el agua subyacente, se produce un “vuelco convectivo” y el agua superficial densa se mezcla hacia abajo. En ciertos lugares, esta mezcla descendente ocasionalmente puede extenderse hasta el fondo, incluso en océanos profundos. El agua densa y profunda así formada se extiende por todo el océano. Como resultado, cuando la mezcla hacia abajo tiene lugar en latitudes altas, crea un patrón de circulación en el que el agua tibia de las regiones tropicales y subtropicales se mueve hacia los polos, cede el calor a la atmósfera, se enfría y se hunde, y fluye hacia el ecuador. El resultado neto es un transporte de calor hacia los polos.
Como podría haber pensado, el océano juega un papel fundamental en la configuración del clima que vemos en la tierra. Incluso las áreas a cientos de millas de distancia de cualquier línea costera aún están influenciadas en gran medida por el sistema oceánico global.
Con una comprensión de esta interconexión, es importante darse cuenta de las influencias que nuestras decisiones podrían tener en estos sistemas, como la elección de la humanidad de continuar quemando combustibles fósiles o hacer la transición a un futuro de energía limpia que salvaguarde el clima de nuestro planeta para las generaciones futuras. .