Okyanus akıntıları

Okyanusların hiçbir yerinde su durağan değildir. Ancak, çok derinlerdeki akıntılarda aşırı derecede yavaştır. Okyanus derinliklerinin araştırılması, buralarda bazı canlıların bulunduğunu ortaya koydu. Eğer su hareket halinde olmasaydı, yasamın bağlı olduğu oksijen kısa zamanda tükenecek ve buralarda hiçbir canlı bulunmayacaktı. Okyanus suyunun hareket halinde olduğunun bulunması büyük önem taşır. Bir zamanlar tehlikeli radyoaktif artıkların sıkıca kapatılmış kaplarda okyanus derinliklerine atılabileceği sanılıyordu. Oysa daha sonra, bu kapların zamanla aşınacağı ve dışarı çıkan radyoaktif maddelerin bütün dünyayı dolaşıp deniz yaratıklarını zehirleyeceği anlaşıldı.
Okyanus Akıntılarının Nedenleri
Yüzey-akıntıları yüzyıllar önce saptanmış ve eski denizciler tarafından kullanılmıştır. 1947 yılında Thor Heyerdahl, Kon-Tiki adlı salıyla Peru’dan yola çıkmış ve 101 gün sonra Tahiti’nin doğusundaki Tuamotu adalarına varmıştır. Yaklaşık 7000 km’yi bulan bu yolculuk
sırasında kısmen rüzgarın itici gücünden yararlanılmıştır, ama temelde sal, Peru ve Güney Ekvator akıntılarıyla taşınmıştır.
Sık esen rüzgarlar yüzey sularını da harekete geçirerek buralarda akıntıların oluşmasına yolaçar-lar. Dünyanın dönüşü sonucu ortaya çıkan Coriolis etkisinden dolayı bu akıntıların yönü her zaman rüzgar yönüyle aynı değildir. Coriolis etkisi ekvatordan uzaklaşıldıkça artar ve akıntıların Kuzey Yarıkürede rüzgarın sağına, Güney Yarıkürede ise rüzgarın soluna doğru sapmasına yolaçar. Sonuçta, Kuzey Yarıküredeki akıntılar genellikle saat ibresi yönünde, Güney Yarıküredeki akıntılar ise, saat ibresinin tersi yönde dönerler (5).
Okyanus yatağının ve kara kütlelerinin biçimleri, akıntıları etkileyen öteki etkenlerdir. Sözgelimi, Atlas Okyanusundaki Kuzey Ekvator akıntısı, Batı Hint adalarına doğru akar. Bu akıntının büyük bir bölümü Mexico Körfezine doğru yolalır ve buradan kuzey-doğu-ya dönüp, Florida’yla Küba arasından Gulf Stream olarak Atlas Okyanusuna jdökülür. Bu akıntı.
Amerika kıyılarından ayrıldıktan sonra Kuzey Atlas akıntısı adıyla bilinir ve buradan kuzey-doğuya doğru saatte 4-5 mil hızla yolalır. Ancak, bu belirgin akıntı bile yüzey sınırları ile sınırlıdır. 350 m derinlikte, hemen hemen iç etkisi görülmez. 1950 yıllarında Gulf Stream’in altında ters yönde akan bir başka akıntı olduğu saptanmıştır.
Yoğunluk Farkları
Rüzgarlardan bağımsız oluşan akıntılar, sıcaklık ve tuzluluğa göre değişen yoğunluğa bağlıdır. Ekvator sıcaklığı buradaki suların yoğunluğunu azaltır. Kutup bölgelerinin soğuk iklimi ise, yoğunluğu artırır. Akarsular, eriyen buzlar, yağış ve buharlaşma tuzluluğu etkiler. Sözgelimi, Akdeniz’deki yüksek buharlaşma hızı, tuzluluğu ve yoğunluğu artırır (2). Bunun sonucu olarak, Atlas Okyanusunun ve Kara Deniz’in daha az yoğun (ve daha az tuzlu) sulan Akdeniz’e akar. Bu akıntının altından, yoğunluğu ve tuzluluğu yüksek karşı-akıntılar, havza suyunun sabit kalmasını sağlar.
1) Kıyı rüzgarları [1], yüzey-altı sularının yükseleceği [3] açıdan [2J yüzey sularını ittiği zaman yükselme meydana gelir [A]. Derinlerdeki suyun daha soğuk olması nedeniyle bu hareketi gözlemlemenin en iyi yolu, sıcaklık farklılıklarını [4] saptamaktır. Derin sularda değerli besin kaynakları vardır. Bu yüzden, Güney Amerika kıyıları gibi, yükselme olan bölgelerde bol balık bulunur [BJ.
n n n n n
Tuzluluğun
artışı
2) Yüksek buharlaşma
Akdeniz suyunun tuzlu olmasına yolaçar. Ancak normal tuzlulukta bir akıntının girmesi 3 ve başka bir akıntıyla fazla tuzlu suyun atılmasıyla bu havzanın aşırı tuzlu olması önlenir.
3) Baltık denizinde
tuzluluk derecesi düşük bir yüzey-akın-tısının dışarı akmasına karşın, eşit tgzlulukta bir başka ait akıntının da içeri akması yüzünden denizdeki ortalama tuz derecesi değişmez.
_^.2……..1
4) Akıntıların yönü ve hızı en doğru olarak akıntı-metrelerle ölçülür. Bu ölçüm araçları, ya şamandıralara bağlanır yada deniz yatağına demirlenerek belirli bir yerde uzunca
bir süre bırakılır. Bu araçların hareket halindeki su tarafından döndürülen pervaneleri ve aracın her zaman akıntıya dönük olmasını sağlayan kanatları vardır.
64
Yüzey-akıntılannın hızını ve yönünü ölçmenin en basit yolu, su üstünde yüzen herhangi bir nesnenin hareketini izlemektir. Gemilerden akıntı, bir şamandıra sürüklenişinin izlenmesiyle saptanır. Ayrıca. birçok akmtı-metre de kullanılır U). Bu ölçme aygıtlarıyla saptanan akıntıları kaydeden araçlara karantograf denir. Kurantograflar-da hmn ve yönün kaydı mekanik, elektrik yada fotoğraf tekniğine dayanır. Sonuçlar ya madeni bir şerit, ya kağıt yada fotoğraf filmi üzerine kaydedilir.
Okyanus Akıntılarının Etkileri
Okyanus akıntılarının en> önemli etkilerinden biri, okyanus suyuna karıştırarak verimliliği artırmalarıdır. Alttaki suyun yüzey suyuy-la karışması özel bir önem taşır. Yüzey suyunu dışarı iten güçlü kıyı rüzgarlarının yüzey altındaki suyun da yükselmesine neden olmaları mümkündür (1). Peru, Kaliforniya ve Moritanya açıklarında bu tür yükselmeler oluşur. Çeşitli besin fen iyi bilinenleri fosfor ve silisyum) kaynaklarına sahip olan yü-rey-altı sulan yükselerek, Peru hamsisi gibi büyük balık sürüleri-
nin başlıca yiyeceği olan planktonları geliştirir. Ancak bu balık sürüleri, bir başka akıntı tarafından olumsuz yönde etkilenir: aralık sonunda rüzgarlar kesilince El Nino adlı sıcak bir akıntı, bölgeye girerek soğuk-su bitki ve balıklarının ölümüne yolaçar.
Suyun ısı kapasitesi yüksektir. Isıyı tutma süresi karanınkinin 2,5 katıdır. Ekvator çevresindeki su tarafından soğurulan ısı, akıntılar aracılısıyla kuzeye ve güneye taşınır. Kuzey Atlas akıntısının bir bölümü Norveç yakınlarından geçerek kıyı rüzgarlarını ısıtır. Böy-lece kuzey-batı Avrupa’nın ısısı ll°C’ye (o enlemlerdeki sıcaklığın üstü) yükselir (6). Kuzeye doğru akan Peru ve Benguela akıntıları ise, bunun tersine, Güney Amerika ve Güney Afrika’nın batı kıyılarını serinletir. İşte bütün bu nedenlerden dolayı akıntıların iklimler üzerindeki etkisi büyüktür. Kutup bölgelerinden gelen akıntılar gemiciler için çok tehlikeli olabilir. Labrador ve Doğu Grönland akıntıları, gemilerin geçtiği yerlere buz-dağlan ve büyük buz parçalan taşırlar. Sıcak ve soğuk akıntıların birleştiği yerlerde ayrıca tehlikeli sisler oluşur.
ayrıca bak:
76 Denizbilim araştırması
66 Dalgalar ve gelgit
62 Deniz ve deniz suyu
Rüzgar yönü
Yüzey akıntılarının
nedeni rüzgarlardır. Coriolis etkisi. Kuzey Yarıküredeki akıntıların rüzgar yönünün sağına doğru sapmasına yolaçar. Aynı şe-
kilde, yüzey hareketi, yüzey altında ters yönlü bir akıntıya neden olur. Her su tabakası üstündeki sudan daha yavaş akar ve rüzgar yö-
Yüzey-akıntıs»
, Net su kütlesi hareketi
Sürtünme direnci derinliği
nünden daha çok sapar. Böylece ortaya çıkan helisin sürtünme direnci üstündeki su kütlesi rüzgara 90°C ik bir açı yapacak yönde akar.
Sıcok akıntılar
1 Kuzey Buyuk Okyanus
2 Alaska
3 Kuro Şıo
4 Gulf Stream
5 Kuzey Ekvator
6 Güney Ekvator-
7 Karşı Ekvator
8 Brezilyo
9 Hint karşı Ekvator
10 Ekvator
11 Doğu Avustralya Soğuk akıntılar
12 Kaliforniya
13 Oya Şıo
14 Kanarya
15 Peru
16 Benguela
17 Batı rüzgarı
18 Batı Avustralya
6) İklimler okyanus
akıntılarının etkisi altında kalırlar. Kuzey Atlas akıntısı, bazı Avrupa kıyılarında iklimin yumuşak olmasına yolaçar. New York [A] kenti, Liz-
bon’un [B] sadece 160 km kuzeyindedir, ama New York’ta Ocak ayı ortalaması -1°C iken, aynı ayda Lizbon’daki sıcaklık ortalaması 10°C’yi bulur.
f sulan Kuzey
ı saat ibresi e. Güney Yarıkü-
• ise saat ibresine t yönöe akar. Bu r—el sistemlere «ci-dsnir. Bu tür akıntı-km Kuzey Yarıkü-
• ki (Atlas Okya-■nun ve Büvük
Okyanusun kuzeyinde), Güney Yarıkürede üç tane (Atlas ile Büyük Okyanusun güneyinde ve Hint Okyanusunda) vardır. Yüzey-akın-tıiarınm altında, genellikle bunların tersine doğru akan ait-akıntılar vardır.
Kuzey-doğuya doğru akan Gulf Stream’in altında, ABD’nin doğusunda, güneye doğru akan bir alt-akıntı bulunur. Gulf Stream Atlas Okyanusunun kuzeyinde kollara ayrılır. Bir bölümü doğu Grönland’a. bir
bölümü kuzey Avrupa ya, ve bir bölümü de güney Avrupa’ya doğru akarken, küçük bir kol dairesel hareketi tamamlamak üzere güneye döner. Kuzey Yarıküredeki soğuk yüzey-akıntıları genellikle güneye doğru
akar. Güney Yarıkürenin soğuk akıntıları Antarktika’nın çevresinde dolaşır. Tropik ve yan-tropik bölgelerde çok güçlü sıcak akıntılar vardır. Bunlar arasında Ekvator ve Hint akıntıları sayılabilir.
Dalgalar ve gelgitler, okyanuslarla denizlerin başlıca özellikleridir. Bazen dalgaların, gelgitlerin ve sert rüzgarların enerjileri bir-leşerek çeşitli zararlara yolaçar. 1953 Ocağında yüksek bir deniz kabarması, fırtına dalgalan ve saatte 185 km hızla esen rüzgarla bir-leşerek Kuzey Denizinin düzeyini 3 m yükseltti. Denizdeki bu «kabarma» İngiltere’nin doğusunda sellere neden olurken, Hollanda’da tüm ülkenin yüzde 4,3’ü sular altında kaldı. Yaklaşık 30000 ev su baskınında yok oldu yada zarar gördü; 1800 kişi öldji.
Dalgalar ve Dalga Hareketleri
Bazı dalga hareketleri, karşılıklı iki akıntı boyunca çok derinlerde oluşur. Bununla birlikte dalgalara, genellikle açık deniz üzerinden esen rüzgarlar neden olur. Rüzgarın estiği bu alana «volta» adı verilir. Buradaki karışık ve düzensiz dalgalara «deniz» denir. Volta alanı ötesine uzandıkça, dalgalar daha düzenli hale gelir ve bu alanın oldukça uzağına ulaşan bir kabarma oluştururlar. Dalgalar salınım hareketleridir: dalga su boyunca ilerliyor gibi görünmekle birlik-
te, gerçekte su tanecikleri hiçbir yanal hareket yapmadan dairesel bir yörünge üstünde dönerler. Bu nedenle, rüzgar ve akıntının olmadığı durumlarda denize atılan bir şişe dalgalara batıp çıkar, ama hemen hemen hiç yer değiştirmez.
Dalgaların iki ana boyutu vardır (1). Dalga yüksekliği, dalganın tepesi ile çukuru arasındaki düzey farkıdır. Dalga boyu ise iki dalga tepesi arasındaki uzaklıktır. Büyük Okyanus’ta (3) bir kez 1933 yılında 34 m yüksekliğinde bir dalganın gözlenmiş olmasına karşın, deniz dalgalarının 12 m yüksekliği aştığı enderdir. Bu tür bir dalganın oluşması, binlerce millik bir volta alanı ve yüksek hızlı rüzgarları gerektirir. Salınım hareketi bir süre yüzey altında da sürer; ama dairesel yörüngeler dalga boyunun yarısı kadar bir mesafede zayıflar. Buna «dalga tabanı» denir.
Deniz kıyısı boyunca kırılan dalgaları ya okyanusların ortasındaki fırtınalar yada yerel rüzgarlar ortaya çıkarmıştır. – Dalgalar sığ suya (derinliği bir dalga boyunun yarısı kadardır) yaklaştıkça (1), nitelikleri değişir. Dalgalar dibe değince yavaşladıklarından, tepeleri bir
araya toplanır. Bir dalga önündeki su kütlesi, salınım için yetersizse, dairesel yörünge ve dalga kırılır. Kırılan dalgaların iki ana şekli vardır. Dökülerek kırılan dalgalar hafif eğimli sahillerde oluşur ve dalgaların tepeleri köpüklü dalga kütlesi meydana getirecek biçimde dökülürler. Atılarak kırılan dalgalar yüksek eğimlerde oluşurlar.
Esunamiler: Gelgit Dalgaları
Esunamiler’e (4) bazen gelgit dalgaları da denilir, ama gelgitle hiçbir ilgileri yoktur. Esunamiler çoğunlukla depremler, bazen de deniz altındaki yer kaymaları ve yanardağ püskürmeleri sonucu ortaya çıkar. Denizde, dalga yüksekliği çoğunlukla 60-90 sm’yi aşmaz ama, dalga boyu yüzlerce mildir. Esuna-miler’in hızı, dalga boylarından dolayı saatte yüzlerce kilomtereyi bulur. Sözgelimi, Büyük Okyanus’ un kuzeyindeki Aletuian Çukurunda meydana gelen 1946 depremi, Honolulu’yu harap eden bir Esuna-mi oluşturdu. Bu Esunami’nin 3220 km uzaklıktaki Honolulu’ya 700 km/saat hızla ulaşması, sadece 4 saat 34 dakika sürdü. Yüksekliği 15 m’yi aşan dalgalar Honolulu’va
©
©
©
®1) Dalgaların boyları
ve yükseklikleri [Al vardır. Dalga boyu [14], buradaki sivrilen dalgada [4] olduğu, gibi, iki dalganın tepesi [5] arasındaki uzaklıktır. Tepelerin arasında bir çukur vardır [11]. Dolga yüksekliği [6] dalganın tepesi ile bu çukur arasındaki uzaklıktır. Eğer dalga hareketi yavaşlarsa, su «durgun su düzeyinde: kalır [8], Dalga hareketi, tabanın dalgalanmasına neden olur. [7] Dalga kırılması, dipteki sürtünmeden meydana gelir. Eğer dalgalar bir kum birikintisinden [10] geçerlerse dökülerek kırılan dalgalar [9] oluşur. Bazen sığ sudı ki dalgalar [2] kıyıya doğru [1] savun tümü sürükler. [BJdedalgo dönüşü görülmektedir
[12]. [C]’de ikinci dalganın ilerlemesini
[D]’de ise yükselmesini [41 ve sonunda
[E] atılarak öteleme dalgasına [3] dönüşmesi görülüyor. [F.G] dalga kırıldıktan son
[13] kumsalı basar
2) Surf, Avustralya
gibi birçok ülkede sevilen sporlar arasındadır. Surf (köpüklü dalga) dalga üstten kırıldığında oluşur.
3) Bugüne dek görülen en yüksek açık deniz dalgası 34 m yüksekliğindedir. 1933’de Ratnapo gemisinin köprüsünden [1] bakan bir subay.
bir dalganın tepesinin [4] ufuk çizgisi [3] ve gözcü yeri [2] ile aynı çizgide olduğunu görmüş ve böylelikle dalga yüksekliğini [5] ölçebilmiştir.
66
çarparak, 25 milyon dolarlık zararla 173 kişinin ölümüne neden oldular. Denizde dalga tepesi yüksekliğinin düşük olmasına karşın, Esunamiler büyük bir enerjiye sahiptir ve sığ suda hızlarını kaybettiklerinde, bu enerji yüksekliğin artmasına yol-açar. Dalgalar kıyıya ulaştıklarında, yükseklikleri 38 m’yi aşabilir.
En yıkıcı Esunamiler Büyük Okyanus’da oluşur (5). Ama Atlas Okyanus unda da bu tür dalgalar görülmüştür. 1755 depreminden hemen sonra bir Esunami Lizbon’a ulaştı. Daha sonra 4-6 m yükseklikte yıkıcı bir dalga Batı Hindistan’da hissedildi. Kasırgada olduğu gibi, barometrik basınç çok düştüğü zaman suyun yeniden kabarması sonucu başka gelgit dalgalan oluşabilir.
Gelgitler ve Nedenleri
Gelgitler, deniz yüzeyinin yükselip alçalmasıdır. Bu harekete ay ve trüneş (6) yerçekimleri neden olur. Güneşin gelgit etkisi ayınkinin yüzde 46,6 sı kadardır. Okyanus çukurlarının ve yer kütlelerinin biçimleri de gelgitleri etkiler. Ay, herhangi bir boylam dairesinin tepesine gelince, ayın yerçekimi su-lann kabarmasına neden olur. Ay-
nı anda, dünyanın karşı yanında da bir başka kabarma meydana gelir. Ay dünya çevresinde 24 saat 50 dakikada bir döner ve bu süre içinde iki yükselmeyle iki alçalmaya yolaçar.
Ay ve güneşin aynı boylam üzerine geldikleri durumda, kabarma en yüksek (7) noktayı bulur. Çekimlerin birleşmesi kabarmaları artırırken, alçalmalan azaltır ve böylece yüksek bir gelgit alanı oluşur. Ay ve güneşin çekme doğrultularının birbirine dik gelmesi (ve birbirlerinin etkilerini azaltmaları) nedeniyle on beş günde bir, kabarma en düşük noktaya iner.
Açık denizde, gelgit alanı birkaç metreden fazla değildir. Akdeniz gibi kapalı denizlerde ise 30 sm’den biraz fazladır. Gene de, sığ denizlerde 6 m’den fazla olabilir ve gelgit ağızlarında 12-15 m’yi bulur. Kaydedilen en yüksek gelgit alanı, doğu Kanada’da Fundy kör-fezindedir; burada yaklaşık 16 m’ye ulaşır. Bazı gelgit ağızlarında (Çin’ deki Hang-cou körfezi ve İngiltere’deki Severn gibi) yüksek tepeli gelgit dalgası görülür. Bu gelgit dalgalan, önü duvar gibi olan su kütleleridir.
ayrıca bak:
76 Denizbilim araştırmaları
64 Okyanus akıntıları
126 Enerji kaynakları
128 Gelecekte enerji
62 Deniz ve deniz suyu