Λύσεις — Κεφάλαιο 9 · Ωκεάνεια Ρεύματα (σελ. 122) – ΝΑΥΤΙΚΗ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑ Β ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 9 · Ωκεάνεια Ρεύματα (σελ. 122)

Απαντήσεις στις Ερωτήσεις Επανάληψης & στις Ασκήσεις-Εργασίες του βιβλίου.

Ρεύμα, επιφάνειας/βάθους, διεύθυνση/ένταση

Ερώτηση: (Ερ. 1) Τι είναι θαλασσινό ρεύμα; Τι ρεύμα επιφάνειας και τι ρεύμα βάθους; Ποια επηρεάζουν τη ναυτιλία (Εξηγείστε); (Ερ. 2) Ορίστε τη διεύθυνση και ένταση ρεύματος. Σε τι μονάδες μετριούνται; (Ερ. 6) Από ποιο χαρακτηριστικό διακρίνουμε τα ρεύματα σε επιφάνειας και βάθους; Ποια κατηγορία έχει περισσότερο ενδιαφέρον για τη ναυτιλία; Εξηγείστε.

Απάντηση:

• Θαλάσσιο ρεύμα: η ροή θαλάσσιου νερού με μορφή ποταμού, κατά κανόνα οριζόντια.
• Ως προς το βάθος: ρεύμα επιφάνειας είναι αυτό που εμφανίζεται στην επιφάνεια και η επίδρασή του φθάνει σε βάθος μερικών ποδών· ρεύματα βάθους είναι αυτά των οποίων η επίδραση γίνεται αισθητή μόνο κάτω από την επιφάνεια. Το χαρακτηριστικό διάκρισης είναι το βάθος όπου γίνεται αισθητή η επίδρασή τους.
• Τη ναυτιλία ενδιαφέρουν περισσότερο τα ρεύματα επιφάνειας, και ιδίως τα μόνιμα, γιατί η πραγματική κίνηση του πλοίου είναι η συνισταμένη της κίνησής του ως προς το νερό και της κίνησης του ίδιου του νερού (ρεύματος).
• Διεύθυνση (set): η πορεία που ακολουθεί το ρεύμα, σε μοίρες. Ένταση (drift): η ταχύτητά του, συνήθως σε κόμβους (μίλια/ώρα).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ρεύμα = ροή νερού σαν ποτάμι, κατά κανόνα οριζόντια· επιφάνειας (λίγα πόδια βάθος) / βάθους (μόνο κάτω από την επιφάνεια)· τη ναυτιλία ενδιαφέρουν τα επιφάνειας· διεύθυνση (set) σε μοίρες, ένταση (drift) σε κόμβους.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: ορισμοί του βιβλίου, το κριτήριο διάκρισης επιφάνειας-βάθους και οι μονάδες (μοίρες, κόμβοι).

Κατηγορίες ρευμάτων

Ερώτηση: (Ερ. 3) Τι είναι το ωκεάνειο ρεύμα και τι το αντίρρευμα; Ποια η σχέση τους; (Ερ. 4) Τι είναι τα ρεύματα ακτής και τι «παρά την ακτή» και τα ρεύματα «πέραν της ακτής»; (Ερ. 5) Από ποιο χαρακτηριστικό διακρίνουμε τα ρεύματα σε μόνιμα, εποχικά και περιοδικά; Εξηγείστε. (Ερ. 7) Τι χαρακτηρίζει τα ψυχρά και τα θερμά θαλάσσια ρεύματα; Εξηγείστε.

Απάντηση:

• Ωκεάνειο ρεύμα: οριζόντια ροή θάλασσας με μικρό πλάτος και συχνά υψηλή ένταση, που εκτείνεται σε σημαντική απόσταση από τις ακτές στην ανοικτή θάλασσα. Αντιρρεύματα: δευτερεύοντα ρεύματα σε μικρή απόσταση από τα ισχυρότερα ωκεάνεια ρεύματα, που κινούνται στην αντίθετη διεύθυνση.
• Ρεύματα ακτής (coastal currents): κινούνται κοντά και παράλληλα στην ακτή, αλλά έξω από τη ζώνη του κυματισμού. Υποδιαιρούνται σε ρεύματα παρά την ακτή (inshore, πολύ κοντά στις ακτές) και ρεύματα πέραν της ακτής (offshore, σε κάπως μεγαλύτερη απόσταση).
• Κριτήριο: η μεταβολή των χαρακτηριστικών τους (διεύθυνσης-έντασης) με το χρόνο. Μόνιμα: ασήμαντες μεταβολές· περιοδικά: περιοδική μεταβολή (σημαντικότερο παράδειγμα τα ρεύματα της παλίρροιας)· εποχικά: αλλάζουν κυρίως εξαιτίας εποχικών ανέμων.
• Θερμά-ψυχρά: διακρίνονται από το αν έχουν μεγαλύτερη (θερμά) ή μικρότερη (ψυχρά) θερμοκρασία από τον περιβάλλοντα θαλάσσιο χώρο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Αντίρρευμα = δευτερεύον αντίθετο ρεύμα κοντά στο ωκεάνειο· ρεύματα ακτής (έξω από τη ζώνη κυματισμού) με υποδιαίρεση παρά/πέραν της ακτής· μόνιμα/περιοδικά/εποχικά κατά τη μεταβολή των χαρακτηριστικών· θερμά/ψυχρά σε σχέση με τη θερμοκρασία του γύρω νερού.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: ορισμοί του βιβλίου και το σωστό κριτήριο κάθε κατάταξης (θερμά-ψυχρά σε σχέση με το περιβάλλον νερό).

Αίτια, άνεμος-Coriolis ΚΑΙ Ekman

Ερώτηση: (Ερ. 8) Ποια είναι τα αίτια δημιουργίας των θαλάσσιων ρευμάτων και ποιοι παράγοντες επηρεάζουν τα χαρακτηριστικά τους; (Ερ. 9) Μπορείτε να εξηγήσετε το μηχανισμό με τον οποίο δημιουργείται ρεύμα από την επίδραση του ανέμου; Πώς επιδρά η δύναμη Coriolis στο αποτέλεσμα; (Ερ. 10) Τι είναι η σπείρα Ekman; Εξηγείστε το μηχανισμό της.

Απάντηση:

• Αίτια: ο άνεμος και οι διαφορές πυκνότητας του νερού ανάμεσα σε διαφορετικές θαλάσσιες περιοχές (η πυκνότητα εξαρτάται από θερμοκρασία, πίεση, αλατότητα). Τα χαρακτηριστικά επηρεάζονται επίσης από την περιστροφή της Γης (Coriolis) και τη διαμόρφωση των ακτών και του βυθού.
• Ρεύμα ανέμου: όταν πνέει σταθερός άνεμος επί δώδεκα περίπου ώρες, ο άνεμος εξαναγκάζει με τριβή το επιφανειακό στρώμα να κινηθεί· η κίνηση διαδίδεται στα βαθύτερα στρώματα με μειούμενη ταχύτητα. Η Coriolis εκτρέπει το ρεύμα προς τα δεξιά της διεύθυνσης του ανέμου στο Βόρειο και προς τα αριστερά στο Νότιο Ημισφαίριο, κατά 15° (αβαθή) έως 45° (ωκεανός).
• Σπείρα Ekman: καθώς η κίνηση μεταδίδεται προς τα κάτω, κάθε στρώμα εκτρέπεται από τη Coriolis σε σχέση με το υπερκείμενό του, άρα η εκτροπή αυξάνεται με το βάθος και μπορεί να φθάσει τις 180°, οπότε τα βαθύτερα στρώματα κινούνται αντίθετα με το επιφανειακό. Το όνομα οφείλεται στη βαθμιαία περιστροφή του διανύσματος της ταχύτητας με το βάθος.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Αίτια: άνεμος και διαφορές πυκνότητας· παράγοντες: Coriolis, ακτές, βυθός· ρεύμα ανέμου με τριβή μετά από ~12 ώρες σταθερού ανέμου, εκτροπή 15°-45° δεξιά (Β.)/αριστερά (Ν.)· σπείρα Ekman: εκτροπή αυξανόμενη με το βάθος έως 180°.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: αίτια και παράγοντες, γωνίες εκτροπής του βιβλίου και ότι στη σπείρα Ekman η εκτροπή μπορεί να φθάσει τις 180°.

Ωκεάνεια κυκλοφορία ΚΑΙ κλίμα

Ερώτηση: (Ερ. 11) Ποια στοιχεία συνθέτουν την Ωκεάνεια κυκλοφορία; (Ερ. 12) Γράψτε μία σύντομη παράγραφο για το πώς η Ωκεάνεια κυκλοφορία επηρεάζει το κλίμα. Δώστε ένα ή δύο παραδείγματα. (Ασκ. 1) Να επαναλάβεις στη ναυτιλία το κεφάλαιο των υπολογισμών της πραγματικής κίνησης πλοίου κάτω από την επίδραση ρεύματος και να γράψεις μία σύντομη παράγραφο, εξηγώντας γιατί είναι σημαντική η γνώση των ρευμάτων, όταν σχεδιάζουμε τον πλου.

Απάντηση:

• Ωκεάνεια κυκλοφορία: το σύνολο των σταθερών ωκεάνειων ρευμάτων, με σχετικά μικρές μεταβολές κατά τη διάρκεια του έτους· σχετίζεται στενά με την ατμοσφαιρική κυκλοφορία. Περιλαμβάνει τα ρεύματα επιφάνειας (π.χ. στον Ατλαντικό δύο σχεδόν κυκλικά συστήματα, Βόρειο και Νότιο, με το Ρεύμα του Κόλπου, το Βόρειο και Νότιο Ισημερινό Ρεύμα και το Ισημερινό Αντίρρευμα) και το σύστημα των ρευμάτων βάθους.
• Κλίμα: τα ρεύματα μεταφέρουν τεράστιες ποσότητες θερμού νερού από τον Ισημερινό προς μεγαλύτερα πλάτη και ψυχρού από τους πόλους προς τον Ισημερινό· οι αέριες μάζες πάνω τους θερμαίνονται ή ψύχονται και επηρεάζουν τα παράλια. Αποτέλεσμα είναι ο μετριασμός των κλιματολογικών συνθηκών: τα θερμά κλίματα γίνονται ψυχρότερα και τα ψυχρά θερμότερα. Παραδείγματα: το θερμό Ρεύμα του Κόλπου στρέφεται προς τις δυτικές ακτές της Ευρώπης· τα ψυχρά ρεύματα που κινούνται από τους πόλους προς τον Ισημερινό μετριάζουν τις θερμοκρασίες των περιοχών όπου κινούνται.
• Σχεδίαση πλου: η πραγματική κίνηση του πλοίου είναι η συνισταμένη της κίνησής του ως προς το νερό και της κίνησης του ρεύματος. Αν δεν γνωρίζουμε τη διεύθυνση και την ένταση των ρευμάτων, το πλοίο παρασύρεται και το στίγμα, η πορεία και ο χρόνος άφιξης είναι λάθος· με τη γνώση τους διορθώνουμε την πορεία, αποφεύγουμε κινδύνους και εκμεταλλευόμαστε τα ευνοϊκά ρεύματα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Κυκλοφορία = σύνολο σταθερών ωκεάνειων ρευμάτων επιφάνειας και βάθους· μετριάζει το κλίμα των παραλίων (π.χ. Ρεύμα του Κόλπου προς τη Δ. Ευρώπη)· το ρεύμα αλλάζει την πραγματική κίνηση του πλοίου, άρα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στη σχεδίαση του πλου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: στοιχεία της ωκεάνειας κυκλοφορίας, μηχανισμός επίδρασης στο κλίμα με παράδειγμα και η συνισταμένη κίνηση πλοίου-ρεύματος.