3. De mondiale transportband
Het stralingsbudget van de aarde
De aarde ontvangt voortdurend stralingsenergie van de zon; de meeste ervan is in het zichtbare (korte golf) -gedeelte van het elektromagnetisch spectrum. Tegelijkertijd verliest ze stralingsenergie (lange golf, thermische straling) naar de ruimte toe. Het stralingsbudget van de aarde is de rekening van deze inkomende en uitgaande energie.
De figuur rechts toont het stralingsbudget voor verschillende breedtegraden.
- Hoe verschilt het budget op hoge breedtegraden met dat in de tropen?
- Hoe zou je dit verschil verklaren?
Er zijn drie hoofdmechanismen voor warmtetransport.
- In de atmosfeer:
- door de verplaatsing van warme en koude luchtmassa's (winden)
- als latente warmte in waterdamp: water verdampt uit de oceaan in de tropen en komt op hoge breedtegraden vrij wanneer de damp condenseert in wolken, regen of sneeuw.
- In de oceaan: door een systeem van warme en koude stromen
Een systeem van oppervlakte- en diepe stromen
Het systeem van oppervlakte- en diepe stromen, die de tropen afkoelen en hoge breedtegraden verwarmen, wordt somt de mondiale transportband genoemd, omdat het fungeert als een reusachtige transportband die warmte, zout, voedingsstoffen en opgeloste gassen, zoals koolstofdioxide en zuurstof, rond de oceanen van de wereld transporteert.
De transportband wordt aangedreven door twee verschillende "motoren".
- De beweging in de bovenste paar honderd tot duizend meters wordt voornamelijk aangedreven door de winden; vandaar de naam ervan: de windgedreven oppervlakte–circulatie.
- De verticale circulatie wordt aangedreven door de verschillen in zoutgehalte en temperatuur van zeewater; vandaar de naam ervan: de thermohaliene circulatie of THC (thermo ~ temperatuur; haliene ~ zoutig).
We kunnen de stroming meten in een combinatie van beide systemen.
De windgedreven oppervlaktestromen
Als je hoofdstuk 2 gelezen hebt, zul je de kaart rechts herkennen. Deze toont de windgedreven circulatie met zijn vijf subtropische wervelstromen, de Antarctische Circumpolaire Stroom en twee subpolaire wervelstromen op het noordelijk halfrond.
De thermohaliene circulatie (THC)
In tegenstelling tot de windgedreven circulatie heeft de THC te maken met de stroming in de diepe oceaan. Dit is het resultaat van water dat afkoelt en zakt op hoge breedtegraden en langzaam naar de oppervlakte terugkeert door verticaal mengen. De reis rond de transportband duurt typisch honderden jaren.
- Waar vormt zicht diep water gevormd door vanaf de oppervlakte te zakken?
- Als "nieuw" diep water, water is dat onlangs de oppervlakte verliet, in welke oceaan vind je dan het oudste diepe water?
- Hoe verschilt de rol van de Atlantische oceaan in de THC met die van de Stille en de Indische oceanen?
