Uzrok niskim temperaturama okeanske vode u velikim dubinama

Najvjero­vat­ni­je, hlad­ne vo­de oti­ču po oke­an­skom dnu sa po­lar­nih pred­je­la pre­ma ze­mlji­nom ekvato­ru, što je do­ka­zano na pri­mje­ru Atlant­skog oke­a­na. Da bi se us­po­sta­vi­la rav­no­te­ža mo­ra­lo bi u oke­an­skim vo­da­ma bi­ti ver­ti­kal­nog kru­že­nja, ko­je bi do­ne­kle li­či­lo na opštu at­mos­fer­sku cirku­la­ci­ju. Po čistoj ter­mič­koj te­o­ri­ji kru­že­nje bi bi­lo jed­no­stav­no. Oko Ekva­to­ra, sa naj­vi­šim tem­pe­ra­tu­ra­ma na po­vr­ši­ni, vo­de bi se iz ve­ćih du­bi­na di­za­le i sa po­vr­ši­ne oti­ca­le pre­ma ve­ćim ši­ri­na­ma, ali se po sred­njim tem­pe­ra­tu­ra­ma vo­de­nih stu­bo­va do 4 ki­lo­me­tra du­bi­ne doš­lo do drugog za­ključ­ka: da su u stu­bu oko 30º s.g.š. i 20º j.g.š. sred­nje tem­pe­ra­tu­re ve­će ne­go u stu­bu oko ekva­to­ra, i da bi oko povratnika bi­lo ascen­dent­no, a oko ekva­to­ra descen­dent­no kre­ta­nje vodenih ma­sa. Me­đu­tim, po sred­njoj sa­dr­ži­ni so­li u ovim vo­de­nim stu­bo­vi­ma bi ha­li­ni cir­ku­la­ci­o­ni si­stem bio obr­nut, jer su oko 20⁰ s. i j.g.š. sred­nje vri­jed­no­sti sa­li­ni­te­ta ve­će od ekva­to­ri­jal­ne i, poš­to ve­ći sa­li­ni­tet od­go­va­ra guš­ćoj vo­di, ima­li bi oko po­vrat­ni­ka de­scen­dent­ne vo­de­ne stru­je, a oko ekva­to­ra bi bi­la ascen­dent­na. Po ovim su­prot­nim ten­den­ci­ja­ma ja­sno je, da bi pro­iz­ve­de­na kre­ta­nja iz zajed­nič­kog unu­traš­njeg po­lja sna­ga u oke­a­nu od­go­va­ra­la raz­li­ka­ma iz­me­đu termič­kog i ha­li­nog po­lja. Ka­rak­te­ri­stič­no je da su tem­pe­ra­tu­re i sa­li­ni­tet u oke­a­ni­ma u naj­opšti­jim cr­ta­ma ta­ko po­di­je­lje­ne, da im se raz­li­ke u istim prav­ci­ma, pa naj­češ­će i u vr­lo slič­nim od­no­si­ma sma­nju­ju ili po­ve­ća­va­ju. Ta­ko bi ve­li­kim tem­pe­ra­tur­nim raz­li­ka­ma u gornjem vo­de­nom slo­ju sred­njih i ma­njih ši­ri­na od­go­va­ra­le i ve­li­ke raz­li­ke u sa­li­ni­te­tu. Sa jed­no­li­kom po­dje­lom tem­pe­ra­tu­ra u po­lar­nim pred­je­li­ma i du­bo­kim dje­lo­vi­ma oke­a­na bi­la bi i sa­dr­ži­na so­li do­sta rav­no­mjer­no po­di­je­lje­na. Na taj na­čin bi je­dan či­ni­lac dje­lo­vao na­su­prot dru­gom, te bi se uti­ca­ji jed­nog ili dru­gog znat­no sma­nji­li, ako ne i poniš­ti­li potpuno.

Iz ovog proizi­la­zi da su uslo­vi ver­ti­kal­ne cir­ku­la­ci­je oke­an­skih voda vr­lo kom­pli­ko­va­ni. Pre­ma opštoj po­dje­li tem­pe­ra­tu­ra i sa­li­ni­te­ta, ona je u Atlant­skom oke­a­nu ova­kva: sa ekva­to­ri­jal­nog pojasa voda oti­če pre­ma trop­skim pred­je­li­ma ja­ko za­gri­ja­na, zbog iz­daš­nih ki­ša, ma­nje sla­na vo­da po­vr­šin­skog slo­ja, sa pri­bli­žnom de­blji­nom od 50 me­ta­ra, a odan­de pre­ma Ekva­to­ru stru­ji hlad­ni­ja i sla­ni­ja vo­da u du­bi­ni oko 50 do 150 me­ta­ra. Na kra­je­vi­ma na­sta­ju ver­ti­kal­na, ascen­dent­na i descen­dent­na kre­ta­nja, či­me je ovaj si­stem za­tvo­ren. Sve osta­lo uglav­nom pred­sta­vlja ogrom­nu raz­mje­nu vo­de iz­me­đu sje­ver­ne i ju­žne po­lo­vi­ne oke­a­na: u gor­njim slo­je­vi­ma do 1000 i 1200 me­ta­ra du­bi­ne sa ju­žnog u sje­ver­ni Atlan­tik, a u du­bo­kim slo­je­vi­ma do pri­bli­žno 4000 me­ta­ra sa ove po­lo­vi­ne na dru­gu, na što na­ro­či­to uka­zu­ju ob­li­ci izo­ter­mi 4º i 3ºC i slič­ni ob­li­ci izo­ha­li­na 35 i 34‰. Pri dnu oke­a­na stru­ji vo­da na obje po­lu­lop­te sa po­lar­nih ši­ri­na pre­ma Ekva­to­ru, ali antarktič­ka po­din­ska stru­ja pre­la­zi za­pad­no od cen­tral­nog uz­vi­še­nja na sje­ver­nu, a ark­tič­ka, is­toč­no od nje­ga, na južnu po­lu­lop­tu ta­ko da i pri dnu oke­a­na na­sta­je kom­pen­za­ci­ja u po­kre­nu­tim vo­de­nim ma­sa­ma. Gor­nje vo­de­ne ma­se, ko­je oti­ču u sje­ver­ni Atlan­tik, do­sta su ra­zu­đe­ne. Ju­žna atlant­ska vo­da pre­la­zi ne­po­sred­no na po­vr­ši­nu sa sje­ver­nim ogran­kom ju­žne ekva­to­ri­jal­ne stru­je, kao ši­ro­ka i br­za stru­ja, na sje­ver­nu hemisferu. Pod njom se kre­će u ho­ri­zon­tal­nom prav­cu ju­žna trop­ska du­bo­ka stru­ja pre­ko Ekva­to­ra i do­pi­re do 5⁰ s.g.š., a is­pod nje an­tark­tič­ka me­đu­stru­ja, ko­ja se mo­že pra­ti­ti sko­ro do 30⁰ sjeverne geografske širine. Ta ve­li­ka ko­li­či­na vo­de, ko­ja otek­ne na sje­ver­nu hemisferu, mo­ra bi­ti na­dok­na­đe­na, a na­kna­du da­je sje­ver­no atlant­ska dubinska stru­ja, ko­ja te­če is­pod an­tark­tič­ke me­đu­stru­je. Na­rav­no da dubo­ke stru­je zbog ve­ćih pri­ti­sa­ka s jed­ne, a mno­go de­bljih po­kre­nu­tih vo­de­nih ma­sa s dru­ge stra­ne, mo­ra­ju ima­ti mno­go ma­nju br­zi­nu kre­ta­nja, možda tek od 0,5 do 0,7 mm/min, i tre­ba­lo bi oko 9000 god. da do­spi­ju od 30⁰ g.š. do Ekva­to­ra, dok je u po­vr­šin­skim slo­je­vi­ma stru­ja­nje br­že. Nor­mal­no sta­nje je postepe­no opa­da­nje tem­pe­ra­tu­ra sa du­bi­nom. Da je mo­re na površina­ma to­pli­je ne­go u ve­ćim du­bi­na­ma znao je još Ari­sto­tel, ali ni­je po­zna­to na ko­ji je na­čin do­šao do tog saznanja. Me­đu­tim, pr­va mje­re­nja tem­pe­ra­tu­ra na pra­voj na­uč­noj osno­vi su mno­go ka­sni­jeg datuma. Pr­vi je vr­šio du­bin­ska mje­re­nja Mar­si­lji 1706. i 1707. godine oko fran­cu­ske Pro­van­se i na taj na­čin ot­krio ho­mo­ter­mi­ju Sre­do­zem­nog mo­ra.