دنیای علوم شگفت انگیز

آزمایش شبیه سازی جریان های اقیانوسی

جریانهای اقیانوسی الگوهای جریان مستقیم آب در اقیانوس هاست که به دلیل تغییرات گرانش ، شوری آب (چگالی) و اثرات جوی (باد) تغییر می کنند . بادها خود جریانی هستند که توسط خورشید هدایت می شوند که در نتیجه جریان همرفت ، چرخش زمین و توپوگرافی زمین است.

این ترکیب از محرک ها منجر به جریانات اقیانوسی می شود که به روش های قابل پیش بینی و منظم در مقیاس جهانی جریان می یابد. جریان در دو جهت افقی و عمودی به عنوان جریانهای نزولی یا رو به بالا ، تاثیر مهمی در  مواد مغذی حیاتی را برای زندگی آبزیان دارد.

آزمایش شبیه سازی جریان های اقیانوسی

جریانهای اقیانوسی به عنوان یک نوار نقاله انرژی عمل می کنند و گرما را از آب های سطحی گرم مناطق استوایی به آبهای سرد نزدیک قطب های زمین منتقل می کنند. به طور کلی ، آب متراکم سرد (اما شیرین) در امتداد کف اقیانوس از قطب ها به خط استوا جریان دارد و آب گرم (اما شور) در نزدیکی سطح از خط استوا به سمت قطب ها جریان می یابد.

در این آزمایش ، ما آب گرم (سبک) و سرد (متراکم) را با هم مخلوط می کنیم تا نحوه جریان و مخلوط شدن آنها در حوضه شبیه سازی شده اقیانوس را مشاهده کنیم.

مواد مورد نیاز

  • یک کتری
  • دستکش
  • یک قیف
  • یک ظرف شفاف بزرگ
  • یک حمام یخ در یک کاسه بزرگ
  • یک کاسه خالی
  • دو بطری پلاستیکی یکسان با درپوش پلاستیکی بالا

مراحل آزمایش

  1. با احتیاط دو سوراخ در قسمت های بالا هر یک از درب های پلاستیکی با میخ ایجاد کنید (از کمک بزرگسالان استفاده کنید!). هرچه حفره بزرگتر باشد نتایج آزمایش سریعتر است.
  2. ظرف پلاستیکی بزرگ را در دمای اتاق با آب پر کنید.
  3. یکی از بطری های پلاستیکی را با آب پر کنید ، رنگ غذایی رنگ آبی به آن اضافه کنید ، درب آن را پیچ کرده و بطری را در حمام یخ قرار دهید.

ایمنی:

مرحله بعد را فقط بزرگسالان انجام دهند.

 

  1. در بطری پلاستیکی دیگر ، آب را پر کرده و رنگ خوراکی قرمز را اضافه کنید.درپوش را پیچ کرده و بطری را در کاسه خالی قرار دهید. آب داغ را در اطراف بطری با دقت بریزید و اجازه دهید تا بطری گرم شود.

بطری گرم را با استفاده از دستکش از کاسه خارج کنید. وقتی آنقدر سرد شد که بطری را با دست خالی لمس کرد ، برای مرحله بعدی آماده شوید!

  1. هر دو شیشه را به آرامی به ته ظرف بزرگ برسانید. اطمینان حاصل کنید که هر شیشه دارای سوراخ هایی در ارتفاع عمودی یکسان است.

اجازه دهید آب رنگی به آب اطراف نفوذ کند. می توانید با فشردن ملایم کناره های بطری ها این روند را تسریع کنید ، اما مراقب باشید که مزاحم قسمت اصلی آب نشوید.

نتیجه

آب گرم بر فراز لایه های سرد آب شناور می شود زیرا چگالی کمتری دارد.

در آبهای ساکن مانند دریاچه ها و سدها ، لایه های بسیار متمایزی از آب گرم و سرد تشکیل می شود. این پدیده طبقه بندی حرارتی نامیده می شود و تأثیر عمیقی بر تنوع زندگی موجود در دریاچه ها و مخازن دارد. لایه گرمتر ، معمولاً به دلیل همرفت خورشیدی در درون خود گردش می کند. لایه سردتر ، تمایل دارد بسیار آرامتر بماند ، اندازه لایه های دما در طول تغییر فصل تغییر می کند.

به همین دلیل است که اغلب شنا کردن در امتداد سطح دریاچه راحت تر است تا اینکه به اعماق سردتر شیرجه بزنید. درباره ترموکلاین ، که به آن متالیمنیون نیز گفته می شود ، بیشتر بدانید. این منطقه ای است که در آن تغییرات سریع دمای آب رخ می دهد.

در حالی که در مناطق قطبی حرکتهای پیچیده ای وجود دارد که طبقه بندی حرارتی را مختل می کند ، آب گرمتر همچنان در بالای آب سردتر شناور است و با تغییر عمق تغییرات شدیدی در دما ایجاد می کند. آب سرد اکسیژن محلول بیشتری دارد و در نتیجه برای زندگی مفیدتر است.

پرسش

  • به نظر شما آیا جریان های اقیانوسی می توانند تغییرات آب و هوایی ایجاد کنند؟
  • شوری آب چگونه بر جریان اقیانوس تأثیر می گذارد؟

پاسخ

  • اقیانوس با ذخیره تابش خورشید ، توزیع گرما و رطوبت در سراسر جهان و هدایت سیستم های آب و هوایی بر آب و هوا ا تأثیر می گذارد. آب اقیانوس دائماً در حال تبخیر است و دما و رطوبت هوای اطراف را افزایش داده و باران و طوفان هایی را ایجاد می کند که سپس توسط بادهای حامل جا به جا می شوند.
  • با شورتر شدن آب دریا ، چگالی آن افزایش می یابد و شروع به فرو رفتن می کند. آب های سطحی به داخل کشیده می شوند ، که به نوبه خود به اندازه کافی سرد و شور می شوند تا غرق شوند. این امر باعث ایجاد جریانات عمیق اقیانوس در حرکت کمربند جهانی می شود.

مشاهده بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا