Upwelling ( eng. upwelling ) - stigningen af havets dybe vand til overfladen [1] [a] . Observeres oftest ved kontinenternes vestlige grænser , hvor det flytter koldere og næringsrigt vand fra havets dybder til overfladen og erstatter varmere, næringsfattige overfladevande. Det kan også findes i næsten alle områder af havene.
Der er mindst fire typer opstrømning: kystopstrømning; storstilet vindopstrømning i det åbne hav; opstrømning forbundet med hvirvler; opstrømning forbundet med topografi.
Den omvendte proces med upwelling er downwelling .
Kystopstrømning er den mest kendte type opstrømning, der direkte påvirker menneskelig aktivitet ved at støtte de mest produktive fiskeriområder i verdenshavene . Dybt vand er rigt på næringsstoffer som nitrogen og fosfor , som er resultatet af nedbrydningen af organisk materiale (for det meste dødt plankton ), der synker ned i dybet. Når dybt vand når overfladen, begynder fytoplankton aktivt at forbruge næringsstoffer sammen med kuldioxid og solenergi , hvilket producerer organisk stof gennem fotosyntese . Sammenlignet med andre havzoner viser upwelling-regioner således høj primær produktion (mængden af kulstof registreret af fytoplankton). Produktionen er også høj ved højere trofiske niveauer , da fytoplankton er rygraden i havets fødekæde . Kystopstrømning ses ofte i følgende områder: Perus kyst , Chile , Det Arabiske Hav , Sydafrikas vestkyst , østlige New Zealand , det sydøstlige Brasilien og Californiens kyst .
Fødekæden i havet ser således ud:
Nogle fisk, såsom den peruvianske ansjos , lever direkte af fytoplankton i opvoksende områder og producerer meget høj produktion.
Den fysiske mekanisme, der fører til kystopstrømning, er relateret til Coriolis-kraften , som har tendens til at få vindstrømmene til at svinge til højre på den nordlige halvkugle og til venstre på den sydlige halvkugle . For eksempel, når vinde på den nordlige halvkugle blæser mod ækvator langs den østlige kant af havbassinet eller mod polen langs den vestlige kant af havbassinet, bevæger overfladevand sig væk fra kysten ( Ekman transport eller Ekman spiral ) og erstattes af tættere vand fra dybere dybder.
Et lignende fænomen observeres i ækvatorzonen . Østenvinde (rettet mod vest), der blæser langs ækvatorialzonen i Atlanterhavet og Stillehavet på grund af Ekman-transporten, flytter vandet til højre (nord) på den nordlige halvkugle og til venstre (syd) på den sydlige halvkugle . Dette fører til divergens , som får tættere, næringsrigt dybt vand til at stige til overfladen. På grund af dette bliver produktiviteten så høj, at de ækvatoriale områder i Stillehavet kan bestemmes fra rummet langs en bred linje med høj koncentration af fytoplankton.
Opstrømning i stor skala er også observeret i det sydlige ocean . Her blæser stærke vestlige (østgående) vinde langs Antarktis kyst , hvilket forårsager en betydelig nordgående strøm af overfladevand. Der udvikles en kraftig opstrømning, som rejser vand fra store dybder. I mange numeriske modeller og observationsdata er opstrømning i det sydlige ocean en nøglemekanisme for den termohaline cirkulation , hvorved tæt dybt vand stiger til overfladen.
Upwelling kan også forekomme som et resultat af passagen af en tropisk cyklon over havet , som normalt bevæger sig med en hastighed på mindre end 8 km/t. Cyklonens hvirvel spreder vandet til siderne og trækker koldere vand fra de underliggende lag af havet til overfladen. Dette får cyklonen til at falme.
Kunstig upwelling kaldes upwelling, forårsaget af enheder, der bruger bølgeenergi eller omdannelsen af havets termiske energi til at pumpe vand til overfladen. Det har vist sig, at sådanne anordninger kan forårsage vandopblomstringer [3] .
Upwelling forekommer også i andre flydende medier, især i vandet i søer (for eksempel i Det Kaspiske Hav ), i terrestrisk magma eller i stjernernes plasma . Der er det ofte resultatet af konvektion .