tuzlu su reddi - Brine rejection

Salamura reddi , tuzlu su donduğunda meydana gelen bir süreçtir. Tuzlar, su buzunun kristal yapısına uymaz , bu nedenle tuz dışarı atılır.

Okyanuslar tuzlu olduğu için bu süreç doğada önemlidir. Oluşan deniz buzu tarafından reddedilen tuz , çevredeki deniz suyuna akar ve daha tuzlu, daha yoğun tuzlu su oluşturur . Daha yoğun tuzlu su batar ve okyanus sirkülasyonunu etkiler .

oluşum

Büyüme mevsimi boyunca örneklenen soğuk deniz buzu için buz kalınlığının bir fonksiyonu olarak deniz buzunun ortalama tuzluluğu. Tahminin standart hatası, ince buz için 1,5‰ ve kalın buz için 0,6‰'dir.

Su, kristalleşmeye ve buz oluşturmaya başladığı sıcaklığa ulaştığında, tuz iyonları buz içindeki kafeslerden reddedilir ve ya çevredeki suya zorlanır ya da tuzlu su hücreleri adı verilen ceplerdeki buz kristalleri arasında tutulur. Genel olarak deniz buzu, yüzeyde 0 psu ile tabanda 4 psu arasında değişen bir tuzluluğa sahiptir. Bu dondurma işlemi ne kadar hızlı gerçekleşirse, buzda o kadar fazla tuzlu su hücresi kalır. Buz, kabaca 15 cm gibi kritik bir kalınlığa ulaştığında , kalan tuzlu su hücrelerden atıldığından, buzun etrafındaki sıvıdaki tuz iyonlarının konsantrasyonu artmaya başlar. Bu artış, kanallardan ve buzun içinden akan ve önemli bir tuz akışı taşıyan güçlü konvektif bulutların ortaya çıkmasıyla ilişkilidir. Yeni oluşan buzdan akan tuzlu su, altındaki sıvı bölgeden nispeten tatlı suyun zayıf akışıyla değiştirilir. Yeni su, buzun gözeneklerinde kısmen donarak buzun katılığını arttırır.

Deniz buzu yaşlandıkça ve kalınlaştıkça, zamanla tuzlu suyun reddedilmesi nedeniyle buzun başlangıçtaki tuzluluğu azalır [Şek. 2]. Deniz buzu yaşlanırken , tuzdan arındırma öyle bir dereceye kadar gerçekleşir ki, bazı çok yıllı buzların tuzluluğu 1 PSU'dan daha azdır . Bu, üç farklı şekilde gerçekleşir:

  • çözünen difüzyon - bu, buzda sıkışan tuzlu su inklüzyonlarının buz bloğunun daha sıcak ucuna doğru göç etmeye başlayacağı gerçeğine bağlıdır. Buz bloğu su-buz arayüzünde en sıcaktır, böylece tuzlu suyu buzu çevreleyen suya doğru iter.
  • Yerçekimi drenajı - Yerçekimi drenajı, buzun içindeki tuzlu su ile buzun dışındaki deniz suyundaki tuzlu su arasındaki yoğunluk farkları nedeniyle tuzlu suyun hareketini içerir ve bu, yüzdürme tahrikli bir konveksiyon sisteminin gelişmesi nedeniyle oluşur.
  • atılma - buzun termal genleşmesinin ürettiği çatlama veya yeni oluşan buzun artan hacminin neden olduğu basınç nedeniyle tuzlu suyun göçü.

Derin su oluşumunda ve termohalin sirkülasyonunda rol

Pasif mikrodalga uydu verilerine dayanan yaklaşık mevsimsel maksimum ve minimum seviyelerde 1981'den 2010'a kadar Arktik ve Antarktika deniz buzu konsantrasyon klimatolojisi.

Tuzlu su reddi , dünyanın kuzey ve güney kutuplarındaki deniz buzu paketlerinde meydana gelir [Şek. 3]. Arktik Okyanusu tarihsel yaklaşık 7 milyon kilometre kare her Eylül geç kış aylarında kabaca 14-16000000 kilometrekarelik arasında değişmiştir. Buzun yıllık artışı, okyanus sirkülasyonunun hareketinde ve derin su oluşumunda önemli bir rol oynar. Yeni oluşan buzun altındaki suyun yoğunluğu, tuzlu su reddi nedeniyle artar. Tuzlu su da donmadan soğuyabilir.

Kuzey Kutbu'nda oluşan yoğun sulara Kuzey Atlantik Derin Suları (NADW) denirken, güney yarımkürede Antarktika Alt Suları (AABW) oluşur. Bu iki tuzlu su reddi alanı, tüm dünya okyanuslarının termohalin dolaşımında önemli bir rol oynamaktadır .

Briniküller

Deniz buzu donarken, buzun içinden geçen dar tuzlu su kanallarından akan ve giderek artan tuzlu suyu reddeder. Tuzlu su kanallarından ve buzun dibinden akan tuzlu su çok soğuk ve tuzludur, bu nedenle buzun altındaki daha sıcak, daha taze deniz suyunda batar ve bir tüy oluşturur . Tüy, buzun altındaki deniz suyunun donma noktasından daha soğuktur, bu nedenle deniz suyu, tüye değdiği yerde donabilir. Tüyün kenarlarında buzun donması , yavaş yavaş, brinik adı verilen içi boş buz saçağı benzeri bir tüp oluşturur . Bu donmuş sarkıt benzeri formlar erken aşamalarda kırılgandır, ancak tuzlu su drenajı durursa katı donabilirler. Sakin sularda, brinicles deniz tabanına ulaşabilir ve onu aniden dondurabilir.

İklim değişikliği

Derin okyanus havzaları kararlı bir şekilde tabakalıdır , bu nedenle yüzey sularının derin okyanus sularıyla karışması çok yavaş gerçekleşir. Çözünmüş CO 2 okyanus yüzey sularında kabaca ile denge içinde olan kısmi basıncının CO 2 atmosferinde. Atmosferik CO olarak 2 seviyeleri yükseliyor, okyanus emici olan bir CO 2 atmosferden. Yüzey sularının lavabo, bunlar CO önemli miktarda taşıyan 2 uzak bir atmosfer, derin okyanusların içine. Bu sular büyük miktarda CO 2 içerebildikleri için , atmosferik CO 2 konsantrasyonlarındaki artışın yavaşlamasına yardımcı oldular , böylece iklim değişikliğinin bazı yönlerini yavaşlattılar .

İklim değişikliğinin buz erimesi ve tuzlu su reddi üzerinde farklı etkileri olabilir. Önceki çalışmalar, buz örtüsü inceldikçe, daha zayıf bir yalıtkan haline geleceğini ve sonbahar ve kış aylarında daha büyük buz üretimine yol açacağını öne sürmüştü . Sonuç olarak kış tuzlu su reddindeki artış, okyanus havalandırmasını hızlandıracak ve ılık Atlantik sularının girişini güçlendirecektir . Geçen Çalışmaları buzul (SBM) deniz buzu üretimi ve tuzlu su ret dolayısıyla azalma ciddi bir azalma, küresel derin okyanuslarda ve CO içinde tabakalaşma zayıflaması neden olacaktır belirttiler 2 sığ okyanuslara salınımı ve atmosfer, küresel buzlanmayı tetikliyor.

Kanallarda ve çevresindeki sularda yaşam

Deniz buzundaki yaşam enerjik olarak talepkardır ve moleküllerden bir organizmanın yaptığı her şeye kadar herhangi bir hiyerarşik organizasyonel ve organizma düzeyinde sınırlar belirler . Bu gerçeğe rağmen, deniz buzunda bulunan tuzlu su içeren boşluklar ve cepler, bakteriler , ototrofik ve heterotrofik protistler , mikroalgler ve metazoa dahil olmak üzere çeşitli organizmalara ev sahipliği yapar .

Referanslar

Dış bağlantılar