זרמי ים

1. זרמי ים מאת: אבי עציון מקוצר וערוך לשיעור ע"י תמי גבע המקור בכתובת : http://web.macam.ac.il/~etzion_a/climate/ocean%20currents.htm

2. מבוא • כ – 72% מפני כדור הארץ מכוסים במים, העומק הממוצע של האוקיאנוסים הוא כ- 5.5 ק"מ. מי הים נמצאים בתנועה מתמדת ומשפיעים רבות על אקלים כדור הארץ, זרמי הים מוליכים מים חמים לאזורים קרים ולהפך, מים קרים לאזורים חמים יותר. • בין המאה השישית לשביעית לפנה"ס הקיפו הפיניקים את כל אפריקה, וכבר לפני 1000 שנים חצו הויקינגים לראשונה את האוקיאנוס האטלנטי, וגילו את אמריקה, הרבה לפני קולומבוס. במסעות אלה צברו ניסיון והטיבו להשתמש ברוחות ובזרמי הים.

3. למרות שעברו מאות שנים מאז שהויקינגים חצו את האטלנטי, למרות הידע הרב שנצבר על זרמי הים ולמרות ההתפתחות הטכנולוגית וההנדסית בבניית אוניות - טבעה הטיטניק, בהפלגת הבכורה שלה!

4. הטיטניק מתוך:www.3-dfx.com/ Software.htm למרות שעברו מאות

5. מדוע אם כן טבעה הטיטניק? לדעתי, התשובה היא פשוטה : זרמי ים! זרמי הים הם אשר גרמו לטביעתה של הטיטניק! זרם הלברדור הקר וזרם הגולף החם אשמים בכך!!!

6. מה הוא זרם ים? • זרמים רציפים של מים הנעים לאורך נתיבים קבועים בתוך גוף המים האוקיאני הגדול. • מרבית הזרמים העיקריים נגרמים מהפרשים במערך הצפיפות, אך יש זרמים שהרוח מניעה אותם, ויש זרמים שתנועתם קשורה בגלים בעלי אורך גל גדול. • זרם אוקייאני הוא כמו נהר רחב של מי-ים השונה במספר מעלות מטמפ' הסביבה של מי הים שבו הוא זורם.

7. זרם חופי זרמי פריצה זרמי ים בחופי הים המים זורמים בניצב לחוף בשפעת הגלים, ובהשפעת הגאות . הזרם החופי נוצר כאשר גל עולה על החוף ונשבר, השטף העולה לחוף - נעצר ואז נע חזרה אל עבר הים. כיוון הרוח מכתיב את כיוון השטף העולה ואילו שיפוע חוף מכתיב את כיוון השטף היורד. השטף שיורד חזרה אל הים גורם לזרם במקביל לחוף. לזרם זה כוח סחיפה חזק ומתרחצים אכן מרגישים כיצד הזרם סוחף אותם במקביל לחוף. סוגי הזרמים בים:

8. הזרם החופי – מומחש ע"י החץ הצהוב

9. זרמי פריצה : דרך מילוט יניקה

10. זרמי פריצה: תנועה מהירה של מים חזרה אל הים. כאשר יש תנועה של מים אל חוף , כמובן שתהיה גם תנועה חזרה לים. השטף היורד חזרה אל הים נתקל בזרם החופי ומחפש דרך לחזור אל הים ע"י זרימה בניצב אל החוף! המים מתרכזים בחזית צרה שמהירותה גבוהה עד מספר מטרים בשנייה. זרם זה סוחף אתהמתרחצים ללב ים ומסכן אותם ואף גורם לטביעתם של מתרחצים רבים . קשה להיחלץ מן הזרם הסוחף ללב ים.

11. זרמי ים: • זרמי ים הם זרמים אורכיים וזורמים רחוק מן החוף במרחבי האוקיאנוסים. ישנם שני סוגים של זרמי ים, זרמי שטח וזרמי עומק. • בעבודה זו נתמקד בעיקר בזרמי הים, הזורמים על פני האוקיאנוס -זרמי השטח.

12. זרמי ים חמים -כיוון זרימתם מקו המשווה אל עבר הקטבים זרמי ים קרים - כיוון זרימתם היא מן הקטבים אל עבר קו המשווה כיוון הזרימה - מושפע מכוח קוריוליס הגורם להטיה אלכסונית של הזרמים וכן מצורת קווי החופים שלאורכם הם זורמים. מיקום הזרמים - מיקום הזרמים ותחומי השפעתם כמעט ואינם משתנים בין חורף לקיץ. מידות זרמי הים הטיפוסיים - רוחב כ-300 ק"מ , אורך – אלפי ק"מ של תת זרמים הנוצרים בזה אחר זה. מהירות הזרמים - 1-3 קמ"ש. כמות המים - זרם הגולף למשל מעביר כמות של 150 מליון ממע"ק בכל שנייה.

14. המנגנונים היוצרים את זרמי הים: • צפיפות שונה של מי הים : צפיפות מי הים תלויה ב מספר גורמים: הטמפרטורה, המליחות, עומק, ביו מסה (בעיקר אצות) • מי הים זורמים מאזורים בעלי צפיפות גבוהה לאזורים בעלי צפיפות נמוכה. • דוגמה לזרם הנובע מהבדלי הצפיפות של הימים הוא הזרם הזורם מכיוון הים התיכון אל האוקיאנוס האטלנטי, בגלל עלית הצפיפות של הים התיכון . עליה זו בצפיפות נגרמת בגלל התאיידותו המוגברת של הים התיכון ביחס להתאדות של האוקיאנוס, והמליחות הגבוהה יותר של מימיו.

15. אידוי מוגבר באזורים החמים • ההתאדות באזורים החמים יוצרת רוחות חזקות הדוחפות את פני המים ומתחילות את הסירקולציה. הזרמים הנגרמים על ידי רוחות הנושבות בקביעות בכוון קבוע, נקראים DRIFT CURRENT • זרמים אלה מהירות זרימתם כ קשר אחד או שנים. דוגמה לזרמים אלה הם זרמי ה - Trade Drift הזורמים באזור רוחות הסחר • לסיבוב כדור הארץ סביב צירו יש השפעה מסיטה, הנקראת כוח קוריאוליס, כל מה שנע באוקיאנוס ומעליו מוסט ימינה בחצי הכדור הצפוני ושמאלה בחצי הכדור הדרומי. כך הרוחות הקבועות וכך הזרמים.

16. הבדלי הטמפרטורה בין האוקיאנוסים בעולם

17. חשיבותם של זרמי הים: ההשפעה על האקלים : האוקיאנוסים משמשים מעין וסתים הממתנים ומייצבים את הטמפרטורות על פני כדור הארץ. המים מטיבים לספוג את חום השמש ולהקרין אותו. האוקיאנוס מסוגל לקלוט כמות עצומה של קרינה מהשמש וזאת מבלי להתחמם בצורה מוגזמת תודות לתכולת החום העצומה שיש לו. באמצעות זרמי הים, יכולים החום והקור על פני האוקיאנוס להתפזר על פני מרחבים אוקיאניים עצומים אפילו למרחקים של 10.000 ק"מ ויותר. התפקיד שממלאים האוקיאנוסים כמפזרי חום וקור מסייע באיזון ההתחממות הבלתי שווה של כדור הארץ. בלעדי האוקיאנוסים משרע הטמפרטורה היה גבוה מאוד ומגיע עד למצבים קיצוניים.

18. נתיבי המסחר : • במשך מאות שנים חוצים נתיבי המסחר את האוקיאנוס האטלנטי לאורך ולרוחב. יורדי הים הטיבו להכיר את זרמי הים באוקיאנוס ואף למדו לנצל את תכונותיהם ולהסתייע בהם. הספנים האירופאים שרצו לשוט מערבה לא יכלו לשוט בקו ישר מחמת עצמתם של זרמי הים, לפיכך נעו בתחילה דרומה עם הזרם הקנרי, לאורך חופי אפריקה ובהמשך נעו עם הזרם המשווני הצפוני מחופי אפריקה אל עבר החופים הצפוניים של יבשת אמריקה הדרומית (ברזיל) . מכאן המשיכו צפונה עם זרם הגולף אל עבר החופים המזרחיים של אמריקה הצפונית ובאמצעות זרם הגולף אף חזרו לאירופה.

19. השפעת זרם ים חם: • זרם ים חם מחמם את האוויר מעליו, כתוצאה מכך יש התרוממות של אוויר חם ולח ולכן הזרם מגביר את הלחות ואת הגשמים באזורי החוף הסמוך אליו. הזרם מונע קפיאת מי הים בתחומי נמלים הקרובים אליו. • דוגמא: זרם הגולף גורם לריבוי משקעים בפלורידה, ומונע קיפאון בנמלים בחופי נורבגיה. • המים בזרם הגולף חמים תמיד אבלהטמפרטורה משתנה משנה לשנה וכל שינוי קל בטמפרטורת המים משפיע על מזג האוויר באירופה.

20. זרמי ים קרים: • זרם ים קר גורם ליציבות האוויר מעליו .באוויר יציב אין זרמים עולים ויורדים. יציבות האוויר משפיעה רבות על הזיהום . כי באוויר מצטברים ריכוזים גדולים של מזהמים. • בנוסף ליציבות האטמוספרה, זרם ים קר המונע את עליית האוויר לעיתים גורם לאינוורסיה (אינוורסיה: היפוך, מפל טמפרטורה אנכי שבו הטמפרטורה עולה עם הגובה.) ומונע היווצרות ענני גשם כי כדי שייווצרו עננים צריך שהאוויר יעלה ויתקרר עד לנקודת הטל. • היות והזרם הקר גורם להתקררות של שכבת האוויר מעליו וליציבות גושי האוויר, יכולתו של גוש אוויר זה לקלוט לחות מן הים הינה מוגבלת. • הזרם גורם להתייבשות האוויר הנושב מן האוקיאנוס אל החוף הסמוך. כך גורם הזרם הקר להפחתה משמעותית בכמויות המשקעים בחופים ולטמפרטורות נמוכות בחופים אלה. לפיכך: זרמי הים הקרים הינם חלק מגורמי האקלים, היוצרים מדבריות בעולם. למעשה כל המדבריות המתפרשים לאורך חופי ים נוצרו ע"י זרמי הים הקרים. • עושר בדגה: באזורים בהם קיימים זרמי ים קרים, אחוז המליחות נמוך מאוד ביחס למים החמים ולכן הם מהווים תנאים אידיאליים למחייה עבור הדגים. בזרמי ים קרים יש שפע של דגה המזינה פלח נכבד מאוכלוסיית תבל.

21. אל ניניו: • אל ניניו (התינוק – הילד בספרדית) הוא שמה של תופעה המשפיעה רבות על מזג האוויר. • ה-אל ניניו, מתרחש בחופים המערביים של יבשת אמריקה הדרומית , בחופי אקודור ופרו, אחת למספר שנים בחודש דצמבר. • תופעה זו הינה זרם ים חם המגיע מהחופים המזרחיים של אוסטרליה עד לחופים המערביים של יבשת אמריקה הדרומית, בניגוד לכיוון הזרם המשווני הרגיל. • מקור השם בפי הדייגים המקומיים. הכוונה היא לכינוי של ישו הילד שנולד בדצמבר, בחודש בו מתרחשת תופעת אל ניניו, ואולי רוצים לומר "אלוהים ישמור".... • המאפיין העיקרי של אל-ניניו הוא התחממות חריגה של מי האוקיאנוס השקט באזורים המשווניים. אל-ניניו מתרחש באופן לא סדיר, בדרך כלל מדי שלוש עד שבע שנים.

22. השפעות האל- ניניו: בחופים המערביים של אמריקה הדרומית קיים זרם ים קר ובו שפע מזון עבור הדגה. כאשר מגיע לחופים זרם ים חם (של האל – ניניו) ללא מזון לדגים - הדגים נוטשים את החופים. כמו"כ עופות הים הניזונות מדגים נעלמות והלשלשת של הציפורים שדישנה את הקרקע נעלמת . העלמות הדגים והציפורים וחסרונו של הדישון פוגע פגיעה קשה הן ביבולים החקלאיים והן במאזן האקולוגי. כאשר יש אירוע של אל ניניו זרם הים החם גורם להתרוממות האוויר מעליו ולאי -יציבות. נוצרים עננים רבים, ויורדות כמויות גשם עצומות . הגשמים הרבים גורמים לשיטפונות ולהרס רב . הצפות ישובים, דרכים, שטחי חקלאות, ולסחף קרקע . בעשורים האחרונים מתברר כי יש קשר בין תופעת אל-ניניו לבין תופעות מזג אוויר באזורים שונים בעולם, כדוגמת השיטפונות בקליפורניה והבצורת באפריקה. רוחות זרם הסילון המנשבות בגובה של 10 עד 20 ק"מ מעל פני הים, משנות את מסלולן בשנים בהן יש אירועי אל-ניניו , ביחס לשנים רגילות . כתוצאה מכך הסערות שמעל אמריקה הצפונית מוסטות ממסלולן הנורמלי. ופוגעות באזור צפון מערב יבשת אמריקה , הטמפרטורות בדרום מזרח ארה"ב עולות והחורפים גשומים ביותר.

23. הפגיעה של אל – ניניו משבשת את זרימת אחד החשובים בין זרמי הים:זרם הומבלדט – זרם פרוזרם ים קר העולה מן האוקיינוס הסובב את אנטארקטיקה צפונה לאורך חופי אמריקה הדרומית, במערב האוקיינוס השקט.מליחות המים בזרם הומבלדט נמוכהיחסית לאוקיאנוס והזרם מתפרס עד למרחק של 1,000 ק"מ מהחוף. מהירותו של הזרם איטית, כ-20 ק"מ ליום, והזרם מעביר בין 10 ל-20 מיליון ממ"ק מי ים לשנייה.בחלקו הדרומי זורם זרם הומבלדט בעומק, אך בחלקו הצפוני מתרחשת תופעה הקרויה באנגלית Upwelling, שפירושה -"נביעה". תופעת "עליית מי העומק" גורמת למים הקרים העשירים בחומרי מזון שהצטברו במעמקים לעלות אל פני השטח. המזון הרב בצירוף עם אור השמש מקיימים שרשרת מזון ענפה המתחילה בפלנקטון הגדל בשפע בים . מן הפלנקטון ניזונים הדגים הקטנים, בעיקר דגי עפיאן ( אנשובי), ומהם ניזונים הדגים הגדולים יותר.

24. כמותהדגה העצומה היא הבסיס לתעשיית הדייג הגדולה של פרו. 18-20% מכלל כמות הדגה בעולם מקורה בזרם הומבולדט. הדגים העיקריים הם: דגי אנשובי, סרדינים (Sardinops sagax), מקרלים, בוניטו (Sarda sarda) ומרלוזה (Merloccius gayi). • עופות ים הניזונים אף הם מהדגה העשירה מקננים על איים לחופי פרו, שם הם מוגנים יחסית. לשלשת העופות, הניזונים מדגים, עשירה בחנקות. ממנה נוצר הדשן הטבעי העשיר ביותר, הגואנו, שהיה מקור הכנסה משמעותי לפרו כבר במאה ה – 19. • הגואנו היה הזהב של פרו! הגשמים היו שוטפים אותו אל הים אל תוך זרם הומבלדט ומשלימים את המעגל האקולוגי בדישון הפלנקטון, ואילו פרו כרתה וייצאה כמויות עצומות של גואנו, ופגעה במעגל זה. בעשורים האחרונים יש פיקוח על הכריה והיא הואטה, אך פגיעת האל ניניו במעגל הזה קריטית והרסנית.

25. זרם לברדור הקר משפיע רבות על הטמפרטורה בחופים המזרחיים של אמריקה הצפונית. כאשר הוא נפגש עם זרם הגולף החם, נוצרים ערפילים קשים! במיוחד באביב . בעונת החורף עת זרימתו של זרם הלברדור גוברת, מקום המפגש עם זרם הגולף נע דרומה. בעונת הקיץ כשזרם הגולף מתחזק, נקודת המפגש נעה צפונה. לפיכך קיים משרע טמפרטורות גבוה בחופים של מזרח קנדה וצפון מזרח ארה"ב בין החורף והקיץ. זרם לברדור

26. המפה מתארת את המסע שעורך קרחון במהלך חייו שנמשך בין שנתיים לשלוש שנים,מרגע שניתק מן היבשת ועד שהוא נמס בים. מגרינלנד לחופי ניו – פאונדלנד בעזרת זרם לברדור.... זרם לברדור מוביל לאורך חופי צפון קנדה קרחונים שנוצרים בגרינלנד

27. לקראת סוף חצית האוקיאנוס, הטיטניק הגיעה לאזור בו יש ערפל כבד שהקשה מאוד על הראות. האוניה התנגשה בקרחון, מים חדרו לאוניה, האוניה נבקעה לשניים ומרבית נוסעיה קפאו למוות תוך דקות במי האוקיאנוס הקרים. כיצד טבעה הטיטניק ?

28. הטיטניק טבעה בדיוק במקום בו נפגשים זרם הגולף החם וזרם לברדור הקר!!!

29. לסיכום: מדוע טבעה הטיטניק? • הטיטאניק טבעה בגלל אופיים של זרמי הים , זרם הגולף וזרם לברדור שהיו בנתיב השייט שלה ! • זרם לברדור המגיע מן הקוטב הצפוני מסיע קרחונים מן דרומה. בעיקר קרחונים המתנתקים מגרינלנד, אל האוקיאנוס האטלנטי. זרם לברדור הוא אשר קידם קרחונים אל נתיב השיט של הטיטניק ! • במקום הטביעה קיים מפגש של זרמי ים בין זרם הגולף החם וזרם לברדור הקר, ובמפגש כזה נוצרים ערפילים קשים ! הערפילים הללו הסתירו את הקרחונים מעיני צופי האוניה, לכן הם לא ראו את הקרחון עד שהיה מאוחר מדי והטיטניק התנגשה בו. • במפגש של זרם חם וקר קיים גם בצבוץ מים קרים - הזרם החם שוקע והזרם הקר עולה. מכך נבין מדוע נוסעי האונייה קפאו למוות בפרק זמן קצר במים הקרים !!!

30. ולסיכום השיעור מה נדגיש ? • מן הזרמים המקומיים : החופיים והפורצים צריך להיזהר , כדי לא להיסחף לאן שלא התכוונו... • ואילו הזרמים האוקיינים הם מפתח להבנת מערכים אקלימיים עולמיים ומשפיעים עליהם מאד. • הזרמים הם מפתח להבנת תופעות יבשתיות כמו מדבריות ערפיליים ביבשות הדרומיות, והם גם המניעים ומזינים את מארג מזון באוקיינוסים. • הזרמים משפיעים על הספנות, הסחר והכלכלה העולמית ולכן ההכרות עם תכונותיהם חשובה ביותר.

31. סוף