Priredili:Miroslav Doderović, Zdravko Ivanović
Temperatura je prvo i najvažnije fizičko svojstvo mora. Temperatura je stepen toplote, a toplota je energija u prelazu od "izvora" do "potrošača".
Energija zračenja Sunca dolazi do mora putem direktne i raspršene (difuzne) radijacije. Na površini mora, kada dospiju Sunčevi zraci, jedan
dio odmah se odbije (refleksija) i vraća se ponovno u atmosferu ili svemir. Drugi dio upija (apsorbuje) površinski sloj mora (vode) i taj dio toplotne
energije utiče na zagrijavanje mora. Najdublji djelovi Svjetskog mora dobijaju izvjesnu količinu toplote iz unutrašnjosti Zemlje. Taj dio toplotne energije simboličan je i mjeri se redom veličine 1/10 0C. Svi ostali izvori energije (zračenje radioaktivnih materija rastvorenih u moru, zračenje iz omotača Zemlje, energija trenja izazvana morskim mijenama, vjetrom i drugi) jedva da utiču na termodinamičke procese u moru.
More ima veliki toplotni kapacitet. Toplotna energija, koju izdaje jedan kubni metar mora prilikom sniženja temperature za 10ºC može ugrijati 3118 m3 vazduha za 10ºC. U bilansu toplote more je najveći izvor toplotne energije i glavni regulator atmosferskih procesa bitnih za ukupan život na Zemlji. Naime, morska voda ima ulogu termičkog upravljača, a njeno zagrijavanje, kao i njeno hlađenje kasne u odnosu na vazduh.
Dva najviše raširena sezonska aspekta odgovaraju tako zimi - proljeću i ljetu - jeseni. Kada je more (voda) toplije od vazduha, tada ono izdaje toplotu u atmosferu. Ako je more hladnije od okoline, onda ono dobija odgovarajuću količinu toplote procesima trajne razmjene između atmosfere i drugih djelova sfera. To je bilans toplote ili odnos između količine toplote koja ulazi u more (vodu) i dijela toplote koja se troši u različitim toplotno - dinamičkim procesima. Bilans toplote mora važna je karika u lancu istraživanja termičkog režima Zemlje, njene klime i povoljnijih uslova za život i rad ljudi na našoj planeti. Na raspodjelu temperatura u svjetskom moru znatno utiču geografski položaj i mjesni uslovi, to jest specifičnosti pojedinih morskih basena. Isparavanje i temperatura mora u međusobnoj su vezi, na primjer u proljeće, kada je vazduh topliji od mora, isparavanje je malo i kiša je rijetkost, dok u jesen kad je more još toplo, a vazduh se ohladio, ojača zračenje i jače je isparavanje, te su jeseni u primorju kišovitije od proljeća. Raspodjela srednjih godišnjih temperatura na površini Svjetskog mora u odgovarajućim geografskim širinama sjeverne i južne hemisfere različita je, jer zavisi od više činilaca.
Zbog nagnutosti zemljine putanje prema nebeskom ekvatoru uslovi za zagrijavanje morske površine nijesu uvijek jednaki, a posljedica toga su godišnja kolebanja. Zagrijavanje je intezivnije pri oštrijem uglu sunčevih zraka nego ako su kosi, zato su manje širine uvijek jače zagrijavane od većih, a godišnja kolebanja se od ekvatora prema polovima povećavaju. Ipak su zbog velike specifične toplote vode kolebanjana okeanskim površinama dosta neznatna, naročito na pučini, gdje se uglavnom mijenjaju od 5º C do 10ºC, ali se u predjelima blizu obala povećaju do 15ºC. Veća se kolebanja javljaju i na onim djelovima okeana gdje su dobro razvijene konvekcione struje, gdje se dodiruju hladne sa toplim okeanskim strujama, što je slučaj između Labradorske i Golfske struje, ili gdje se okeanske struje u toku godine smjenjuju, a s njima i toplotni uslovi, što se događa u oblastima monsuna, naročito oko jugoistočnih obala Azije. Pri svemu tome, godišnje amplitude temperatura na najvećem dijelu okeanske površine su neznatne. Godišnje promjene temperatura često nijesu pravilne, ne mijenjaju se u saglasnosti sa sunčevim kretanjem po nebu, naročito u tropskim predjelima, gdje se mjestimično javljaju nekoliko minimuma i maksimuma temperatura. Te nepravilnosti su u vezi sa činjenicom, da su vodene čestice pokretne. Normalni su uslovi poremećeni:
1. kretanjem talasa, koji neposredno miješaju nejednako zagrijane čestice, tim više što je jače talasanje i što je more pliće;
2. kišama, koje su uvijek hladnije od vode na okeanskoj površini; i
3. dodirom vode na određenom mjestu sa okolnim toplijim ili hladnijim vodama, ovaj poremećaj je najčešći u blizini kopna, oko riječnih ušća. Osim toga i brzine okeanskih struja podliježu kolebanjima, te u vremenu najbržeg strujanja izazovu ascendentno kretanje i izdizanje hladne vode iz dubina do površine, da bi se uspostavila
poremećena ravnoteža naglim odnošenjem vodenih čestica sa površine.
Na sjevernoj hemisferi prosječna temperatura mora na površini je 19,20C, na južnoj hemisferi iznosi 16,00C. Površinski dijelovi mora na sjevernoj hemisferi topliji su u prosjeku i u svim pojedinačnim opažanjima od mora na južnoj hemisferi. To je najprije uslovljeno geografskom raspodjelom mora i kopna na Zemlji, ali i morskim strujama. Na južnoj hemisferi sva tri okeana direktno su otvorena uticajima najvećeg ledenog pokrivača na Antartiku, odakle znatan priliv hladne vode stalno rashlađuje okolna mora. Mora na sjevernoj polulopti mnogo su manje izložena hladnim polarnim uticajima. Morske struje prenose velike količine toplotne energije meridijalno, to jest iz nižih geografskih širina u više i zagrijavaju mora na sjevernoj polulopti, posebno Norveško, Barencovo, pa čak i Karsko more.
Raspodjela temperatura na površini mora predstavlja se grafički hidroizotermama,to jest linije koje na geografskim kartama spajaju mjesta jednakih srednjih godišnjih temperatura. Hidroizotermom 200C obuhvaćeno je više od polovine površine svjetskog mora, dok više od 1/3 ima prosječnu godišnju temperaturu više od 250C. Najviše srednje godišnje temperature (iznad 26 0C) sjevernije su i južnije od geografskog ekvatora. To je hidrotermički ekvator ili crta najviših temperatura na površini Svjetskog mora. Hidrotermički ekvator odstupa od geografskog i koleba se tokom vremena u rasponu od 80 j.g.š. do 100 s.g.š. Raspodjela hidroizotermi gušća je na sjevernoj nego na južnoj polulopti, a vrijednosti srednjih godišnjih temperatura opadaju od Ekvatora prema geografskim polovima.
Na južnoj polulopti od 400 j.g.š. raspodjela hidroizotermi gotovo je paralelna. Južnije od 580 južne geografske širine pravilnost raspodjele hidroizotermi još je izrazitija jer apsolutno preovlađuje more. Na sjevernoj polulopti sjevernije od 350 s.g.š. narušena je zonalna raspodjela prosječnih godišnjih temperatura. U tom dijelu naše planete su najveće kopnene cjeline koje uslovljavaju uklanjanje hidroizoterma od smjera geografskih paralela.
Najveće promjene u raspodjeli hidroizoterma uslovljava strujanje mora. Najbolji primjer je Golfska (zatonska) struja, koja prema sjeverozapadu Evrope prelazi u sjevernoatlantski drift. Najizrazitije skretanje primjećuje se kod hidroizoterme 50C. Na tom potezu ima otklon veći od 45º i odražava jedinstven toplotni uticaj u visokim geografskim širinama. Primjer: luka Hamerfest na 700 40¢ sjeverne geografske širine u toku cijele godine slobodna je za plovidbu, dok su južnije luke u Botnijskom i Finskom zalivu zaleđene i više mjeseci. Prosječna godišnja temperatura Svjetskog mora na površini iznosi 17,5ºC što je za 3ºC više od prosječne temperature vazduha. Ta činjenica je vrlo važna za ukupni bilans toplote u sastavu mora, atmosfere i kopna, posebno za klimu i vrijeme u maritimnim krajevima. Najtopliji je Tihi okean (19,40C), jer je najveći dio u tropskim i suptropskim širinama. Poslije njega je Indijski okean (17,30C). Prosječna temperatura vode Atlantika nešto je niža (16,50C) jer je on široko otvoren prema hladnim polarnim morima. Najhladniji je Sjeverni ledeni okean - samo oko 0,750C. Dnevna kolebanja temperature površinskih voda manja su od 10C. U toku dana najviša temperatura površinskih voda mora je između 14 i 15 sati.
Karta 1. Temperatura Svetskog mora za avgust 2022. godine
(Izvor: https://neo.gsfc.nasa.gov/view.php?datasetId=MYD28M)
Uz površinsku postoji i dubinska raspodjela temperatura u Svjetskom moru. Toplota iz površinskog dijela prenosi se u dubinu vođenjem (kondukcijom). To je vrlo neefikasan način prenošenja toplote, jer je more loš provodnik toplote. Najveći dio toplote prenosi se konvekcijom ili vertikalnim premještanjem čestica mora i to je vrlo efikasan način prenošenja toplote u slojeve dubine više desetina metara.
Na 3/4 površine Svjetskog mora amplituda temperature manja je od 50C. Takva temperaturna stabilnost je značajno obilježje mora. Iz horizontalne, posebno vertikalne raspodjele temperatura u moru može se zaključiti da je Svjetsko more dubinski hladno, ali termički trajno (vrlo stabilan dio naše planete). Najviše temperature Svjetskog mora zabilježene su u Arapsko-persijskom zalivu (+36,0oC), a najniže u morima oko Antarktika (-2,00C). More u cjelini ima srednju temperaturu +3,80C. Relativno tanak sloj 300-400 m od površine mora pokazuje samo uticaj i promjene godišnjih doba. U tom sloju nakupljena je, zbog velike specifične toplote mora i turbulentnih kretanja, velika količina toplotne energije koja učestvuje u procesima razmjene i kruženja energije u sastavu more - atmosfera - kopno. Vertikalne promjene u raspodjeli temperatura prikazuju se grafički termobatičnim linijama. Dnevne promjene temperatura opažaju se redovno do dubina 25-30 m mora, izuzetno do dubine 50 m. Godišnja kolebanja temperatura u moru prodiru do dubina 300-400 m. Taj se prelazni sloj mora (vode) u kojem su veliki gradijenti temperature, saliniteta, gustine i drugih svojstava mora (vode - naziva sloj skoka). Vertikalni gradijent može biti povremen i postojan u zavisnosti od geografsko-fizičkih uslova dotičnog dijela Svjetskog mora. Na pučini okeana umjerenih geografskih širina more karakterišu dva termodinamička sloja: topli na površini i hladni prema dnu mora. Između njih postoji prelazni sloj termoklina. To je sloj skoka temperatura koje su snižene od 120C do 170C najprije na dubinama 300-500 m, a zatim za 40C do 50C na dubinama 700-1500 m. U morima (vodama) viših geografskih širina termoklina je u površinskom sloju. Raspodjela temperatura, površinskih i dubinskih, može se bitno razlikovati između pojedinih mora na istoj geografskoj širini zbog različite geografske strukture bazena, zbog priticanja rijeka sa susjednog kopna i elemenata podmorskog reljefa, posebno između odijeljenih mora i okeana. Pri raspodjeli temperatura u odijeljenim morima, koja razmjenjuju morsku vodu kroz tjesnace, iznad plitkih zaliva i preko različitih elemenata podmorskog reljefa, opažaju se određene specifičnosti. Karakterističan primjer pruža raspodjela temperatura s obje strane Gibraltarskog praga između Sredozemnog mora i Atlantskog okeana. U Sredozemnom moru od dubine praga (oko 400 m) pa do dna mora (oko 4.000 m) ostaje ista temperatura 12,70C. To je izotermija. Izotermija (homotermija) je pojava u odijeljenim morima od okeana, gdje je raspodjela temperature jednolika u stupcu mora od nivoa podmorskog praga, to jest određene dubine tjesanca, pa sve do dna mora. Ta pojava tipična je za odijeljena mora od okeana sa specifičnom reljefnom strukturom u podmorju. Najbolji su primjeri izotermije mora između malih i velikih Sunda ostrva, Banda, Celebeško i Sulško more. Dnevna i godišnja kolebanja temperatura mora u upoređenju sa kopnom vrlo su mala. Najveća dnevna kolebanja temperatura mora zbivaju se u tropima, i to za vrijeme ljetnjih tišina (100C). Najizrazitija godišnja kolebanja temperatura na površini mora (vode) su unutar umjerenog pojasa na sjevernoj polulopti, gdje razlike dostižu 120C (Tihi okean), a na južnoj polulopti 60C do 80C (Indijski okean). Prema morima polarnih krajeva na sjevernoj i južnoj hemisferi smanjuju se godišnja kolebanja temperatura do 20C. Tokom godine najviše i najniže temperature na površini mora (vode) - slično kao što se zbiva u dnevnom hodu - nastupaju kasnije od najviših i najnižih temperatura vazduha. Na sjevernoj polulopti zabilježene su najviše temperature u avgustu, a najniže u februaru. Na južnoj hemisferi raspodjela je obrnuta, i te pojave uslovljene su velikom specifičnom toplotom mora, opšte poznatom činjenicom da se more (voda) sporije grije i teže hladi od kopna. To utiče na raspodjelu temperatura i klimu, naročito u primorju. U ekvatorijalnim oblastima temperature se kreću oko 27 i 280C, u suptropskim iznose 20 i 230C, u umjerenim od 6 do 110C, dok u polarnim imaju čak i negativne vrijednosti. Na sjevernoj hemisferi temperature vode su nešto više nego na južnoj. Ekvatorijalni djelovi okeana stalno su topliji od polarnih. U tim predjelima temperatura se ne bi mogla spustiti ispod tačke zamrzavanja, koja se mijenja sa količinama rastvorenih soli. Čak se ni oko antarktičkih predjela u zimskim mjesecima nijesu opazile niže površinske temperature od -1,90C. Oko ekvatorijalnih predjela su znatno više, preko 250C, a na dosta velikom dijelu pučine su veće od 280C. Još viših temperatura na morskoj površini ima samo u zatvorenim morima i u blizini obala. Ove vrijednosti pokazuju u prvom redu potpunu pravilnost u opadanju temperatura od ekvatorijalnog pojasa prema polovima, ali ujedno ukazuju na dosta velika odstupanja od normalnih uslova. Prije svega, isti pojasevi sjevernih širina imaju stalno veće vrijednosti od južnih, što znači da su djelovi okeana na sjevernoj hemisferi topliji. Drugo odstupanje se ogleda u dosta velikim nejednakostima temperatura na istom sjevernom ili južnom širinskom pojasu triju okeana. Na suptropskim i većim širinama sjeverne hemisfere temperature su na površini Atlantskog okeana znatno veće nego na Pacifiku. Na tropskim širinama obje polulopte od 300 s.g.š. do 300 j.g.š, najviše temperature ima Indijski okean, a Tihi okean ima na južnoj hemisferi stalno više temperature od Atlantika. Čak i ako se izvedu srednje temperature cijele površine okeana vidjeće se dosta velike razlike.
Još veće nepravilnosti u podjeli temperatura po okeanskim površinama pokazuju se u izotermnim kartama. Ako se uzme karta sa izotermama srednjih godišnjih temperatura i uporedi sa istom kartom za temperature vazduha, vidjeće se na prvi pogled dosta velika podudaranja. Pravac pružanja izotermi uglavnom je isti na obje karte, ali su svugdje temperature morske površine veće od vazdušnih, naročito na velikim širinama. Najveće su srednje godišnje temperature oko velikih ostrva između Južne Azije i Australije. Izotrema 28ºC povlači se od južnog vrha Cejlona ka Ekvatoru, pa na zapad do 60º istočne dužine preko Timora, Nove Gvineje, obuhvatajući u velikom luku cijelu Maleziju, do Luzona, zatim na jugozapad, gdje završava oko ušća Mekonga. Druga najtoplija oblast je na Atlantskom okeanu, oko američkog sredozemnog mora, gdje se izoterma 27ºC pruža od južnog vrha Floride na jugoistok, obuhvata sva ostrva Velikih i Malih Antila, i u lučnom obliku skreće na zapad, gdje oko Kajene dodiruje obalu Južne Amerike.
Veliki poremećaj u normalnoj podjeli temperature nastaje pod uticajem okeanskih struja, koje sa ekvatorijalnih predjela mogu prenositi toplu vodu na veće širine, prema polovima, ili sa polarnih širina prenositi ledene mase i hladnu vodu na pojaseve manjih širina. Tako se izoterme okeanske površinske vode iskrive odnosno ispupče prema sjeveru i jugu, odgovarajući termičkom uticaju struja. Iz tih razloga su okeani od 400 s.g.š. do 400 j.g.š. pri istočnim obalama većinom hladniji nego pri zapadnim, dok su na većim širinama istočne obale okeana toplije od zapadnih, naročito na sjevernoj polulopti. Najbolji primjer temperaturnog poremećaja predstavljaju sjeveroistočne obale sjevernog Atlantika. Duž britanskih i skandinavskih zapadnih obala kreće se Golfska struja, koja sa sobom donosi velike količine akumulirane toplotne energije. Zbog toga, izoterme dobijaju iskrivljene oblike veoma dugih jezika, čiji su vrhovi upravljeni prema sjeveroistoku.
Objavljen: Doderović, M., Ivanović, Z. (2008). Okeanografija-Geografski aspekti.Nikšić: Geografski institut Filozofskog fakulteta, 90-97.
