V, (5.17) trong đó và tuần tự là những tổng trữ lượng nước trong Đạ
5.6.3. Dòng khối lượng trên mặt đại dương
Nếu bốc hơi vượt trội giáng thủy và lượng mất nhiệt tổng cộng vượt trội dòng nhiệt bức xạ tới, thì diễn ra quá trình mặn hóa và nguội lạnh lớp mặt và hệ quả là mật độ lớp tăng lên. Còn nếu bốc hơi và lượng mất nhiệt tổng cộng tuần tự nhỏ hơn giáng thủy và dòng nhiệt bức xạ tới, thì ngược lại, lớp mặt nhạt bớt và được sưởi ấm, mật độ của nó tăng lên. Kết quả tác động của các quá trình đã nêu là xuất hiện thông lượng độ nổi - nguồn gốc của hoàn lưu nhiệt muối của nước đại dương (hoàn lưu mật độ). Thông lượng độ nổi I có thể biểu diễn dưới dạng sau:
0 1g (LE Φ R) g (E P)S c
I , (5.21) trong đó độ muối tại mặt đại dương. Trong công thức này không tính trong đó độ muối tại mặt đại dương. Trong công thức này không tính đến các hiệu ứng sưởi ấm (làm lạnh) mặt biển do những khác biệt giữa nhiệt độ nước và nhiệt độ giáng thủy rơi xuống.
0
S
Chia tát cả các số hạng của phương trình (5.21) cho g, ta nhận được một đại lượng gọi là dòng khối lượng hiệu dụng (thẳng đứng) M
0 1 (R LE Φ) (E P)S c
I . (5.22) Từ (5.22) thấy rằng bốc hơi làm tăng dòng khối lượng thẳng đứng bằng Từ (5.22) thấy rằng bốc hơi làm tăng dòng khối lượng thẳng đứng bằng hai cách: do làm lạnh và do làm mặn. Hiệu ứng thứ nhất lớn hơn hiệu ứng thứ hai một nhân tử , theo đánh giá của A.S. Monhin với những điều kiện trung bình khí hậu tại mặt đại dương nhân tử này xấp xỉ bằng 4. Từ đây suy ra rằng trong trường hợp tổng quát hiệu nhiệt độ cung cấp phần đóng góp vào dòng khối lượng lớn hơn so với hiệu độ muối. Tuy nhiên, có những vùng tại đó phần đóng góp của nhân tố độ muối ít ra cũng không nhỏ hơn nhân tố nhiệt độ (thí dụ, các vùng cực).
0
/c S L
Như có thể suy ra từ biểu thức (5.22) những vùng mà ở đó M 0 và do đó nước mặt bị nặng hơn và chìm xuống dưới, là những nguồn của hoàn lưu nhiệt muối. Những vùng mà ở đó phân tầng lớp mặt ổn định, kết quả
0
M , là nơi tiêu tán (thất thoát) hoàn lưu nhiệt muối.
Hình 5.13. Phân bố giá trị năm trung bình của dòng khối lượng thẳng đứng
trên mặt đại dương, g/(cm2.năm)
Theo những bản đồ năm của các thành phần cân bằng nhiệt và cân bằng nước mặt đại dương, có thể dễ dàng tính được dòng khối lượng M (hình 5.13). Như đã thấy từ hình 5.13, nguồn của hoàn lưu nhiệt muối là những vùng rộng lớn ở các vĩ độ trung bình và cao của cả hai bán cầu, tuy nhiên cường độ của dòng khối lượng thẳng đứng ở bắc bán cầu, đặc biệt ở các vùng dòng chảy ấm Gơnstrim và Kurosyo, bằng 23 lần cao hơn so với ở nam bán cầu. Dễ dàng rút ra kết luận rằng các vùng nguồn mạnh mẽ nhất của hoàn lưu nhiệt muối tập trung vào những đới tích cực năng lượng đại dương, ngoài ra thông lượng khối lượng âm cực đại quan sát thấy ở đới tích cực năng lượng Kurosyo.
Vai trò của đới tích cực năng lượng với tư cách là nguồn chủ yếu của hoàn lưu nhiệt muối sẽ tỏ ra đáng kể hơn nữa nếu thay vì những giá trị năm của M ta xem xét các dòng khối lượng chỉ trong thời kì lạnh của năm. Thí dụ, ở các đới tích cực năng lượng Bermudda và Niuphơnlan những giá trị M
với những ước lượng năm của chúng vì mùa hè các dòng khối lượng có giá trị dương không lớn.