Εποχιακές αλλαγές στην επιφανειακή απώλεια θερμότητας και στην ηλιακή ακτινοβολία:
- Την άνοιξη και το φθινόπωρο, το βόρειο ημισφαίριο βιώνει μια μετάβαση από το χειμώνα στο καλοκαίρι και αντίστροφα. Αυτές οι εποχιακές αλλαγές στις ατμοσφαιρικές συνθήκες οδηγούν σε σημαντικές διακυμάνσεις στην απώλεια θερμότητας στην επιφάνεια και στην ηλιακή ακτινοβολία που λαμβάνεται.
- Κατά τη διάρκεια του χειμώνα, η επιφανειακή απώλεια θερμότητας είναι μέγιστη, με αποτέλεσμα το επιφανειακό νερό να κρυώσει και να γίνει πιο πυκνό. Αυτό δημιουργεί μια ασταθή διαστρωμάτωση, όπου το πυκνότερο νερό βρίσκεται πάνω από το λιγότερο πυκνό νερό.
- Την άνοιξη, καθώς ο καιρός ζεσταίνεται, η απώλεια θερμότητας στην επιφάνεια μειώνεται και η ηλιακή ακτινοβολία αυξάνεται. Η θέρμανση και η μειωμένη ψύξη οδηγούν σε σταδιακή αύξηση της πυκνότητας των επιφανειακών υδάτων.
- Ωστόσο, σε ορισμένες ωκεάνιες λεκάνες ή περιοχές, ο συνδυασμός απώλειας θερμότητας, ανάμειξης ανέμου και εισροής γλυκού νερού μπορεί να μην είναι επαρκής για να ξεπεραστεί η διαφορά πυκνότητας μεταξύ επιφανειακών και βαθέων υδάτων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη διατήρηση μιας σταθερής διαστρωμάτωσης πυκνότητας, αποτρέποντας την πλήρη κατακόρυφη ανάμειξη.
- Ως αποτέλεσμα, μόνο εκείνες οι περιοχές όπου η πυκνότητα των επιφανειακών υδάτων γίνεται παρόμοια με την πυκνότητα των βαθύτερων υδάτων αντιμετωπίζουν ανατροπές άνοιξης, αναμειγνύοντας τα ανώτερα στρώματα και οδηγώντας νερό πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά στην επιφάνεια.
Περιοχές των ανατροπών της άνοιξης:
- Ανύψωση ακτών:Οι ανοιξιάτικες ανατροπές συνδέονται συχνά με γεγονότα ανόδου των ακτών. Καθώς οι άνεμοι πνέουν πάνω από την επιφάνεια του ωκεανού, δημιουργούν παράκτια ρεύματα που τραβούν το κρύο, πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά νερό προς τα πάνω. Αυτή η διαδικασία ανόδου μπορεί να συμβεί όλο το χρόνο σε ορισμένες περιοχές (όπως το ρεύμα της Καλιφόρνια), αλλά είναι ιδιαίτερα έντονη την άνοιξη λόγω της αυξημένης ταχύτητας ανέμου.
- Ωκεανικές λεκάνες μεσαίου γεωγραφικού πλάτους:Σε ορισμένες ωκεανικές λεκάνες μεσαίου γεωγραφικού πλάτους, όπως ο Βόρειος Ατλαντικός και ο Βόρειος Ειρηνικός, εμφανίζονται ανατροπές άνοιξης σε τοπικές περιοχές που οδηγούνται από συγκεκριμένες ατμοσφαιρικές συνθήκες και μοτίβα ανέμου.
Περιοχές χωρίς ανατροπές άνοιξης:
- Βαθύι, Στρωματοποιημένοι Ωκεανοί:Σε περιοχές με βαθείς ωκεανούς με υψηλή στρωματοποίηση, όπως οι τροπικοί και η Μεσόγειος Θάλασσα, η διαφορά πυκνότητας μεταξύ επιφανειακών και βαθέων υδάτων είναι πιο σημαντική. Αυτή η ισχυρή στρωματοποίηση εμποδίζει την πλήρη κάθετη ανάμειξη, ακόμη και με εποχιακές αλλαγές.
- Πολικές περιοχές:Στις περιοχές της Αρκτικής και της Ανταρκτικής, τα επιφανειακά νερά παραμένουν κρύα και πυκνά καθ' όλη τη διάρκεια του έτους λόγω του επίμονου ψυχρού κλίματος. Αυτό αποτρέπει τη σημαντική θέρμανση της επιφάνειας και τις αλλαγές πυκνότητας κατά την άνοιξη, με αποτέλεσμα περιορισμένες ανατροπές.
Συνοπτικά, η εμφάνιση ανατροπών άνοιξης σε ορισμένα μέρη του ωκεανού εξαρτάται από μια λεπτή ισορροπία της απώλειας επιφανειακής θερμότητας, της ανάμειξης του ανέμου, της εισροής γλυκού νερού και της υπάρχουσας διαστρωμάτωσης πυκνότητας. Όπου πληρούνται αυτές οι προϋποθέσεις, μπορεί να συμβούν ανατροπές ελατηρίου, οδηγώντας νερό πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά στην επιφάνεια και υποστηρίζοντας τη θαλάσσια παραγωγικότητα. Ωστόσο, σε περιοχές όπου αυτές οι συνθήκες δεν είναι ευνοϊκές, δεν γίνονται ανατροπές ελατηρίου και η στήλη του νερού παραμένει στρωματοποιημένη.
