8.4 Thermohaline Circulation Water

8.4 Thermohaline Circulation Water

น้ำในมหาสมุทรนั้นเมื่อมันจมตัวลงบริเวณขอบแอ่งมหาสมุทรปริมาณเท่าใด น้ำนั้นก็จะต้องเคลื่อนตัวขึ้นมาปริมาณที่เท่ากัน ภาพที่ 7.12 เป็นแบบจำลองในอุดมคติ (idealized model) ของ thermohaline flow  ซึ่งจะเห็นได้ว่าน้ำที่จมตัวลงอย่างรวดเร็วในพื้นที่เล็ก ๆ บริเวณที่อากาศเย็นจัดนั้น เมื่อเคลื่อนตัวขึ้นมันจะค่อย ๆ เคลื่อนตัวขึ้นมาเป็นบริเวณกว้างกว่าที่จมตัวลงไปมาก เมื่อมันเข้าสู่เขตร้อนหรือเขตอบอุ่น จากนั้นมันก็จะเคลื่อนตัวบริเวณผิวหน้าน้ำไปทางขั้วโลกอย่างช้า ๆ จนครบวงจรการเคลื่อนตัว การที่น้ำในที่ลึกเกิดการเคลื่อนตัวขึ้นข้างบน (upwelling) อย่างต่อเนื่องเป็นวงจรทำให้เกิดชั้น thermocline อย่างถาวรซึ่งจะพบได้ทั่วไปในบริเวณ low และ mid latitude ความเร็วเฉลี่ยในการเคลื่อนตัวขึ้นประมาณ 1 เซนติเมตรต่อวัน

ภาพที่ 7.12 แบบจำลองในอุดมคติของการไหลเวียนของน้ำแบบ thermohaline circulation ซึ่งเกิดจากความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของน้ำในมหาสมุทรที่ละติจูดต่างกัน
ที่มา: Garrison (2007)

ภาพที่ 7.13 แสดง deep circulation ของน้ำในมหาสมุทรแอตแลนติค จะเห็นว่ามวลน้ำจะแยกกันอยู่เป็นชั้นและมีการเคลื่อนตัวอย่างช้าตามแรงโน้มถ่วงของโลก บริเวณมวลน้ำต่างชนิดกันมากพบกันเรียกว่า convergent zone มวลน้ำที่มีน้ำหนักมากกว่าก็จะเลื่อนตัวอยู่ใต้มวลน้ำที่เบากว่า การเคลื่อนตัวของน้ำจนครบวงจรดังภาพอาจกินเวลานับร้อยปี หรืออาจเกิดการผสมผสานกันจนมวลน้ำนั้นมีคุณสมบัติเปลี่ยนไป เวลาพำนักของ deep water mass ค่อนข้างสั้นซึ่งก็อาจกินเวลาถึง 200-300 ปีจึงจะขึ้นมาสู่ผิวหน้าน้ำ

ภาพที่ 7.13 ภาพตัดขวางแสดงชั้นน้ำและการไหลเวียนของมวลน้ำ ในมหาสมุทรแอตแลนติคเหนือ
ที่มา: Garrison (2007)

การเคลื่อนตัวในลักษณะ thermohaline circulation นี้ไม่ได้เคลื่อนตัวอย่างราบเรียบเสมอไป บางครั้งการเคลื่อนตัวของมวลน้ำอาจปะทะกับดินตะกอนหรือหินบริเวณพื้นท้องทะเล ทำให้ความเร็วในการเคลื่อนตัวขึ้นของมวลน้ำเพิ่มขึ้น บางครั้งอาจเร็วถึง 60 เซนติเมตรต่อนาที ความเร็วในการเคลื่อนตัวนี้จึงขึ้นอยู่กับลักษณะของพื้นท้องทะเล