Povrchová teplota moře: Porovnání verzí

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Interaktivně procházet historii
← Přejít na předchozí porovnáníPřejít na další porovnání →
Smazaný obsah Přidaný obsah
VizuálníWikitext
m +odkazy
rozšíření
značky: možné problémové formulace editace z Vizuálního editoru
Řádek 70: Řádek 70:
[[Soubor:ECCO2 Sea Surface Temperature and Flows.ogv|thumb|Teplota a proudění na povrchu moře]]
[[Soubor:ECCO2 Sea Surface Temperature and Flows.ogv|thumb|Teplota a proudění na povrchu moře]]
[[Soubor:SST 20131220 blended Global.png|thumb|Teplota povrchu moře 20. prosince 2013 v rozlišení 1 km]]
[[Soubor:SST 20131220 blended Global.png|thumb|Teplota povrchu moře 20. prosince 2013 v rozlišení 1 km]]

=== Místní odchylky ===
Povrchová teplota moře se pohybuje v denních cyklech, stejně jako teplota zemské atmosféry nad hladinou, i když v menší míře kvůli většímu měrnému teplu.<ref>{{Citace monografie
Povrchová teplota moře se pohybuje v denních cyklech, stejně jako teplota zemské atmosféry nad hladinou, i když v menší míře kvůli většímu měrnému teplu.<ref>{{Citace monografie
| příjmení = Siegenthaler
| příjmení = Siegenthaler
Řádek 82: Řádek 84:
| isbn2 = 978-0-7668-1637-4
| isbn2 = 978-0-7668-1637-4
| oclc = 52902734
| oclc = 52902734
}}</ref> V klidných dnech se teplota může lišit až o 6 °C.<ref>{{Citace monografie
}}</ref> V klidných dnech se teplota může lišit až o 6 °C.<ref name=":1">{{Citace monografie
| titul = Oceanography from space, revisited
| titul = Oceanography from space, revisited
| url = https://www.worldcat.org/oclc/663096356
| url = https://www.worldcat.org/oclc/663096356
Řádek 194: Řádek 196:


Tropický oceán se od roku 1950 otepluje rychleji než ostatní oblasti, přičemž největší míra oteplování je v tropickém [[Indický oceán|Indickém oceánu]], západním [[Tichý oceán|Tichém oceánu]] a v západních hraničních proudech subtropických vodních vírů,<ref name=":0" /> avšak východní [[Tichý oceán]], subtropický severní [[Atlantský oceán|Atlantický oceán]] a [[Jižní oceán]] se od 50. let 20. století oteplují pomaleji než globální průměr nebo dochází k jejich ochlazování.<ref name=":0" />
Tropický oceán se od roku 1950 otepluje rychleji než ostatní oblasti, přičemž největší míra oteplování je v tropickém [[Indický oceán|Indickém oceánu]], západním [[Tichý oceán|Tichém oceánu]] a v západních hraničních proudech subtropických vodních vírů,<ref name=":0" /> avšak východní [[Tichý oceán]], subtropický severní [[Atlantský oceán|Atlantický oceán]] a [[Jižní oceán]] se od 50. let 20. století oteplují pomaleji než globální průměr nebo dochází k jejich ochlazování.<ref name=":0" />

==== Atlantická multidekádová oscilace ====
Atlantická multidekádová oscilace (AMO) je důležitým faktorem ovlivňujícím teplotu severoatlantické povrchové teploty moří a klima severní polokoule, ale mechanismy, které řídí proměnlivost AMO, jsou stále málo prozkoumané.<ref>{{Citace periodika
| příjmení = Knudsen
| jméno = Mads Faurschou
| příjmení2 = Jacobsen
| jméno2 = Bo Holm
| příjmení3 = Seidenkrantz
| jméno3 = Marit-Solveig
| titul = Evidence for external forcing of the Atlantic Multidecadal Oscillation since termination of the Little Ice Age
| periodikum = Nature Communications
| datum vydání = 2014-05
| ročník = 5
| číslo = 1
| strany = 3323
| issn = 2041-1723
| pmid = 24567051
| doi = 10.1038/ncomms4323
| jazyk = en
| url = http://www.nature.com/articles/ncomms4323
| datum přístupu = 2022-12-30
}}</ref> Atmosférická vnitřní proměnlivost, změny v oceánské cirkulaci nebo antropogenní faktory mohou řídit multidekádovou teplotní proměnlivost spojenou s AMO.<ref>{{Citace periodika
| příjmení = Wills
| jméno = Robert C. J.
| příjmení2 = Armour
| jméno2 = Kyle C.
| příjmení3 = Battisti
| jméno3 = David S.
| titul = Ocean–Atmosphere Dynamical Coupling Fundamental to the Atlantic Multidecadal Oscillation
| periodikum = Journal of Climate
| datum vydání = 2019-01-01
| ročník = 32
| číslo = 1
| strany = 251–272
| issn = 0894-8755
| doi = 10.1175/JCLI-D-18-0269.1
| jazyk = en
| url = http://journals.ametsoc.org/doi/10.1175/JCLI-D-18-0269.1
| datum přístupu = 2022-12-30
}}</ref> Tyto změny v severoatlantické povrchové teplotě moří mohou ovlivňovat větry v subtropickém severním Pacifiku a způsobovat teplejší povrchové vody v západním Tichém oceánu.<ref>{{Citace periodika
| příjmení = Wu
| jméno = Baolan
| příjmení2 = Lin
| jméno2 = Xiaopei
| příjmení3 = Yu
| jméno3 = Lisan
| titul = North Pacific subtropical mode water is controlled by the Atlantic Multidecadal Variability
| periodikum = Nature Climate Change
| datum vydání = 2020-03
| ročník = 10
| číslo = 3
| strany = 238–243
| issn = 1758-678X
| doi = 10.1038/s41558-020-0692-5
| jazyk = en
| url = http://www.nature.com/articles/s41558-020-0692-5
| datum přístupu = 2022-12-30
}}</ref>

=== Regionální odchylky ===
[[Soubor:1997 El Nino TOPEX.jpg|thumb|200px|right|El Niño v roce 1997 dle pozorování TOPEX/Poseidon. Bílé oblasti u tropického pobřeží Jižní a Severní Ameriky označují bazény teplé vody.<ref>{{Citace elektronického periodika
| příjmení = NASA
| titul = Independent NASA Satellite Measurements Confirm El Nino is Back and Strong
| periodikum = NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL)
| url = https://www.jpl.nasa.gov/news/independent-nasa-satellite-measurements-confirm-el-nino-is-back-and-strong
| jazyk = en-US
| datum přístupu = 2022-12-30
}}</ref>]]
{{Podrobně|El Niño – Jižní oscilace}}
[[El Niño]] je definováno dlouhodobými rozdíly v povrchových teplotách Tichého oceánu ve srovnání s průměrnou hodnotou. Přijatou definicí je oteplení nebo ochlazení o nejméně 0,5 °C v průměru pro východní a centrální část tropického Tichého oceánu. Obvykle k této anomálii dochází v nepravidelných intervalech 2–7 let a trvá 9 měsíců až 2 roky,<ref>{{Citace elektronického periodika
| titul = ENSO FAQ: How often do El Niño and La Niña typically occur?
| periodikum =
| url = https://web.archive.org/web/20090827143632/http://www.cpc.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ensofaq.shtml#HOWOFTEN
| datum vydání = 2009-08-27
| datum přístupu = 2022-12-30
}}</ref> průměrná délka období je 5 let. Pokud toto oteplení nebo ochlazení trvá pouze sedm až devět měsíců, klasifikuje se jako „podmínky“ El Niño/La Niña; pokud se vyskytuje déle, klasifikuje se jako „epizody“ El Niño/La Niña.<ref>{{Citace elektronického periodika
| titul = June 2009 El Niño/Southern Oscillation {{!}} National Centers for Environmental Information (NCEI)
| periodikum = www.ncei.noaa.gov
| url = https://www.ncei.noaa.gov/access/monitoring/monthly-report/enso/200906
| datum přístupu = 2022-12-30
}}</ref>

Příznakem El Niño v průběhu teploty povrchu moře je, když se teplá voda šíří ze západního Pacifiku a Indického oceánu do východního Pacifiku. Ta s sebou strhává déšť, což způsobuje rozsáhlé sucho v západním Pacifiku a srážky v normálně suchém východním Pacifiku. Příliv teplé tropické vody chudé na živiny, kterou El Niño ohřívá při svém průchodu rovníkovým proudem na východ, nahrazuje studenou povrchovou vodu [[Peruánský proud|Humboldtova proudu]] bohatou na živiny. Když podmínky El Niño trvají mnoho měsíců, rozsáhlé oteplení oceánu a snížení východních pasátových větrů omezuje příliv studené hluboké vody bohaté na živiny a jeho ekonomický dopad na místní rybolov pro mezinárodní trh může být vážný.<ref>{{Citace elektronického periodika
| titul = El Niño: online meteorology guide
| periodikum = ww2010.atmos.uiuc.edu
| url = http://ww2010.atmos.uiuc.edu/(Gh)/guides/mtr/eln/home.rxml
| datum přístupu = 2022-12-30
}}</ref>

Mezi vědci panuje střední shoda v to, že tropický Pacifik přejde na průměrný průběh podobný El Niňo na stoleté časové škále, ale stále existuje vysoká nejistota v projekcích teplot povrchových vod v tropickém Pacifiku, protože je obtížné zachytit proměnlivost El Niňo v klimatických modelech.<ref name=":0" />

=== Nedávný nárůst teplot v důsledku změny klimatu ===
Celkově vědci předpokládají, že se do roku 2050 oteplí všechny oblasti oceánů, ale modely se neshodují v případě očekávaných změn teploty povrchových vod v subpolárním severním Atlantiku, rovníkovém Tichém oceánu a Jižním oceánu.<ref name=":0" /> Budoucí globální průměrný nárůst teploty povrchových moří pro období 1995–2014 až 2081–2100 činí 0,86 °C podle nejmírnějších scénářů emisí skleníkových plynů a až 2,89 °C podle nejnepříznivějších emisních scénářů.<ref name=":0" />

== Měření ==
Existuje řada technik měření teploty povrchových vod, které mohou potenciálně přinést různé výsledky, protože se ve skutečnosti měří různé věci. Mimo bezprostřední mořskou hladinu jsou obecná měření teploty doprovázena odkazem na konkrétní hloubku měření. Důvodem jsou značné rozdíly, které se vyskytují mezi měřeními prováděnými v různých hloubkách, zejména během dne, kdy nízká rychlost větru a vysoká intenzita slunečního svitu mohou vést k vytvoření teplé vrstvy u hladiny oceánu a silným vertikálním teplotním gradientům (denní termoklina).<ref name=":1" /> Měření teploty mořské hladiny se omezuje na horní část oceánu, známou jako přípovrchová vrstva.<ref>{{Citace monografie
| příjmení = Soloviev
| jméno = Alexander
| titul = The near-surface layer of the ocean : structure, dynamics and applications
| url = https://www.worldcat.org/oclc/262691239
| vydavatel = Springer
| místo = Dordrecht
| rok vydání = 2006
| počet stran = 572 s
| isbn = 978-1-4020-4053-5
| isbn2 = 1-4020-4053-9
| oclc = 262691239
}}</ref>

=== Teploměry ===
Povrchová teplota moří byla jednou z prvních oceánografických veličin, které se začaly měřit. [[Benjamin Franklin]] při svém průzkumu [[Golfský proud|Golfského proudu]] na konci 18. století zavěsil na loď [[Teploměr|rtuťový teploměr]], když cestoval mezi Spojenými státy a Evropou. Později se povrchová teplota vod měřila ponořením teploměru do kbelíku s vodou, která se ručně nabírala z mořské hladiny. První automatizovaná technika určování povrchové teploty moří byla provedena měřením teploty vody v přívodním potrubí chlazení motorů velkých lodí, které probíhalo v roce 1963. Při těchto pozorováních dochází ke zkreslení o přibližně 0,6 °C v důsledku tepla ze strojovny.<ref>{{Citace monografie
| příjmení = Emery
| jméno = William J.
| titul = Data analysis methods in physical oceanography
| url = https://www.worldcat.org/oclc/162578784
| vydání = 2nd and rev. ed
| vydavatel = Elsevier
| místo = Amsterdam
| rok vydání = 2001
| počet stran = 1 online resource (xvi, 638 pages)
| strany = 24–25
| isbn = 978-0-08-047700-8
| isbn2 = 0-08-047700-3
| oclc = 162578784
}}</ref>

Pevné meteorologické bóje měřily teplotu vody v hloubce 3 metrů. Měření teploty povrchových vod bylo v posledních 130 letech nekonzistentní kvůli způsobu, jakým bylo prováděno. V devatenáctém století se měření provádělo ve vědru z lodi. Kvůli rozdílům v kbelících však docházelo k mírným odchylkám v teplotě. Vzorky se odebíraly buď do dřevěného, nebo do neizolovaného plátěného vědra, ale plátěné vědro se ochlazovalo rychleji než dřevěné. Náhlá změna teploty mezi lety 1940 a 1941 byla důsledkem nedokumentované změny postupu. Vzorky byly odebírány v blízkosti sání motoru, protože bylo příliš nebezpečné používat světla k měření přes bok lodi v noci.<ref>{{Citace monografie
| příjmení = Burroughs
| jméno = William James
| titul = Climate change : a multidisciplinary approach
| url = https://www.worldcat.org/oclc/772457437
| vydání = 2nd ed
| vydavatel = Cambridge University Press
| místo = Cambridge
| počet stran = 1 online resource (xi, 378 pages)
| isbn = 978-0-511-64947-9
| isbn2 = 0-511-64947-9
| oclc = 772457437
}}</ref>

Po celém světě existuje mnoho různých driftujících bójí, které se liší konstrukcí, a umístění spolehlivých teplotních čidel je různé. Tato měření jsou přenášena na satelity pro automatickou a okamžitou distribuci dat.<ref>{{Citace monografie
| titul = Oceanography from space, revisited
| url = https://www.worldcat.org/oclc/663096356
| vydavatel = Springer
| místo = Dordrecht
| rok vydání = 2010
| počet stran = xv, 374
| strany = 237–239
| isbn = 978-90-481-8681-5
| isbn2 = 90-481-8681-1
| oclc = 663096356
}}</ref> Rozsáhlou síť pobřežních bójí ve vodách USA udržuje Národní středisko pro měření pomocí bójí (National Data Buoy Center, NDBC).<ref>{{Citace monografie
| titul = The meteorological buoy and Coastal Marine Automated Network for the United States
| url = https://www.worldcat.org/oclc/44964946
| vydavatel = National Academy Press
| místo = Washington, DC
| rok vydání = 1998
| počet stran = xii, 97
| strany = 11
| isbn = 0-585-14500-8
| isbn2 = 978-0-585-14500-6
| oclc = 44964946
}}</ref> v letech 1985–1994 byla v rovníkovém Tichém oceánu rozmístěna rozsáhlá soustava kotvených a unášených bójí, které měly pomoci monitorovat a předpovídat jev El Niño.<ref>{{Citace monografie
| titul = Global energy and water cycles
| url = https://www.worldcat.org/oclc/38475498
| vydavatel = Cambridge University Press
| místo = Cambridge
| rok vydání = 1999
| počet stran = xii, 292
| strany = 62
| isbn = 0-521-56057-8
| isbn2 = 978-0-521-56057-3
| oclc = 38475498
}}</ref>

=== Meteorologické družice ===
{{Podrobně|Meteorologická družice}}
Meteorologické družice jsou využívány pro zjišťování informací o teplotě povrchu moře od roku 1967, přičemž první globální kompozity byly vytvořeny v roce 1970.<ref>{{Citace periodika
| příjmení = Rao
| jméno = P. Krishna
| příjmení2 = Smith
| jméno2 = W. L.
| příjmení3 = Koffler
| jméno3 = R.
| titul = Global Sea-Surface Temperature Distribution Determined From an Environmental Satellite
| periodikum = Monthly Weather Review
| datum vydání = 1972-01-01
| ročník = 100
| číslo = 1
| strany = 10–14
| issn = 1520-0493
| doi = 10.1175/1520-0493(1972)100<0010:GSTDDF>2.3.CO;2
| jazyk = EN
| url = https://journals.ametsoc.org/view/journals/mwre/100/1/1520-0493_1972_100_0010_gstddf_2_3_co_2.xml
| datum přístupu = 2022-12-30
}}</ref> Od roku 1982 jsou družice stále častěji využívány k měření povrchové teploty moří a umožňují lépe sledovat její prostorové a časové změny.<ref>{{Citace monografie
| titul = White papers : the unpredictable certainty : information infrastructure through 2000
| url = https://www.worldcat.org/oclc/42854605
| vydavatel = National Academy Press
| místo = Washington, D.C.
| rok vydání = 1997
| počet stran = xii, 617
| strany = 2
| isbn = 0-585-03766-3
| isbn2 = 978-0-585-03766-0
| oclc = 42854605
}}</ref> Družicová měření povrchové teploty moří jsou v přiměřené shodě s měřeními teploty in teploměry.<ref>{{Citace periodika
| příjmení = Emery
| jméno = W. J.
| příjmení2 = Baldwin
| jméno2 = D. J.
| příjmení3 = Schlüssel
| jméno3 = Peter
| titul = Accuracy of in situ sea surface temperatures used to calibrate infrared satellite measurements
| periodikum = Journal of Geophysical Research: Oceans
| datum vydání = 2001-02-15
| ročník = 106
| číslo = C2
| strany = 2387–2405
| doi = 10.1029/2000JC000246
| jazyk = en
| url = http://doi.wiley.com/10.1029/2000JC000246
| datum přístupu = 2022-12-30
}}</ref> Družicová měření se provádějí snímáním záření oceánu ve dvou nebo více vlnových délkách v infračervené části elektromagnetického spektra nebo v jiných částech spektra, které lze následně empiricky vztáhnout k povrchové teplotě moří.<ref name=":2">{{Citace elektronického periodika
| titul = Infrared and microwave remote sensing of sea surface temperature (SST)
| periodikum = www2.hawaii.edu
| url = http://www2.hawaii.edu/~jmaurer/sst/
| datum přístupu = 2022-12-30
}}</ref> Tyto vlnové délky jsou vybrány proto, že jsou:

* v rámci maxima záření černého tělesa, které se očekává od Země,<ref>{{Citace elektronického periodika
| příjmení = Kishtawal
| jméno = C. M.
| titul = Meteorological Satellites
| periodikum = Remote Sensing and GIS Applications in Agricultural Meteorology
| url = http://www.wamis.org/agm/pubs/agm8/Paper-4.pdf
| datum vydání = 2005-08-06
| číslo = 73
| datum přístupu = 2022-12-30
}}</ref> a
* jsou schopny se dostatečně dobře přenášet atmosférou.<ref>{{Citace periodika
| příjmení = Harwood
| jméno = Robert
| titul = Mapping the Atmosphere From Space
| periodikum = New Scientist
| datum vydání = 1971-09-16
| ročník = 51
| číslo = 769
| strany = 623
}}</ref>

Družicově měřená teplota povrchu moří poskytuje jak synoptický pohled na oceán, tak i vysokou frekvenci opakovaných pohledů,<ref>{{Citace monografie
| titul = Encyclopedia of environmental science
| url = https://www.worldcat.org/oclc/41213904
| vydavatel = Kluwer Academic Publishers
| místo = Dordrecht
| rok vydání = 1999
| počet stran = xxx, 741
| strany = 510
| isbn = 0-412-74050-8
| isbn2 = 978-0-412-74050-3
| oclc = 41213904
}}</ref> což umožňuje zkoumat dynamiku horních vrstev oceánu v celé pánvi, což není možné pomocí lodí nebo bójí. Družice [[NASA]] a MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) poskytují od roku 2000 globální údaje o povrchové teplotě moří, které jsou k dispozici s jednodenním zpožděním. Družice GOES (Geostationary Orbiting Earth Satellites) [[Národní úřad pro oceán a atmosféru|NOAA]] jsou geostacionární nad západní polokoulí, což jim umožňuje poskytovat údaje o povrchové teplotě moří každou hodinu s pouze několikahodinovým zpožděním.

Absolutní měření povrchové teploty vod pomocí družic je spojeno s několika obtížemi. Za prvé, v metodice infračerveného dálkového průzkumu vychází záření z horního "vrstvičky" oceánu, přibližně z horních 0,01 mm nebo méně, což nemusí představovat objemovou teplotu horního metrové vrstvy oceánu, především kvůli vlivu slunečního ohřevu povrchu během dne, odraženému záření, jakož i citelným tepelným ztrátám a povrchovému vypařování. Všechny tyto faktory poněkud ztěžují porovnávání družicových dat s měřeními z bójí nebo lodních metod, což komplikuje snahy o získání spolehlivých dat.<ref>{{Citace monografie
| příjmení = Robinson
| jméno = I. S., February 8-
| titul = Measuring the oceans from space : the principles and methods of satellite oceanography
| url = https://www.worldcat.org/oclc/53926711
| vydavatel = Springer
| místo = Berlin
| rok vydání = 2007
| počet stran = xlv, 669
| strany = 279
| isbn = 3-540-42647-7
| isbn2 = 978-3-540-42647-9
| oclc = 53926711
}}</ref> Za druhé, družice se nemůže dívat skrz mraky, což vytváří chladné zkreslení družicových údajů o povrchové teplotě v případě oblačnosti nad oceánem.<ref>{{Citace periodika
| příjmení = Inoue
| jméno = Jun
| příjmení2 = Kawashima
| jméno2 = Masayuki
| příjmení3 = Fujiyoshi
| jméno3 = Yasushi
| titul = Aircraft Observations of Air-mass Modification Over the Sea of Okhotsk during Sea-ice Growth
| periodikum = Boundary-Layer Meteorology
| datum vydání = 2005-10
| ročník = 117
| číslo = 1
| strany = 111–129
| issn = 0006-8314
| doi = 10.1007/s10546-004-3407-y
| jazyk = en
| url = http://link.springer.com/10.1007/s10546-004-3407-y
| datum přístupu = 2022-12-30
}}</ref> Pasivní mikrovlnné techniky však mohou přesně měřit povrchové teploty a pronikat oblačností.<ref name=":2" /> Důležitá je proto kalibrace jednotlivých metod měření.<ref name=":1" />


== Odkazy ==
== Odkazy ==

Verze z 30. 12. 2022, 23:09

Graf s údaji od NASA[1] ukazuje, jak se změnila teplota vzduchu na pevnině a na moři v porovnání s předindustriálním obdobím.[2]

Povrchová teplota moře je teplota oceánu v blízkosti hladiny. Přesný význam pojmu povrch se liší v závislosti na použité metodě měření, ale jedná se o hloubku mezi 1 milimetrem a 20 metry pod mořskou hladinou. Vzduchová hmota v zemské atmosféře je v malé vzdálenosti od pobřeží značně modifikována teplotou mořské hladiny. V pásmech po větru od teplých vodních ploch se v jinak chladné vzduchové hmotě mohou vytvářet lokalizované oblasti s hustým sněžením. Je známo, že teplé teploty povrchu moře jsou příčinou tropické cyklogeneze nad zemskými oceány. Tropické cyklóny mohou také způsobovat chladnou brázdu v důsledku turbulentního promíchávání horních 30 metrů oceánu. Povrchová teplota moří se mění v průběhu dne stejně jako vzduch nad ní, ale v menší míře. Ve dnech s větrem se povrchová teplota moře mění méně než v klidných dnech. Kromě toho mohou mořské proudy, jako je Atlantická multidekadální oscilace (AMO), ovlivňovat teploty povrchu moří v několikadenním časovém měřítku,[3] hlavní vliv má globální termohalinní výměník, který výrazně ovlivňuje průměrnou povrchovou teplotu ve většině světových oceánů.

Teplota pobřežních vod může způsobit pobřežní větry, které vytvářejí vzestupné proudění, jež může výrazně ochladit nebo ohřát blízké pevniny, ale mělčí vody nad kontinentálním šelfem jsou často teplejší. Pobřežní větry mohou způsobit výrazné oteplení i v oblastech, kde je vzestupné proudění poměrně stálé, např. na severozápadním pobřeží Jižní Ameriky. Jeho hodnoty jsou důležité při numerických předpovědích počasí, protože povrchová teplota moře ovlivňuje atmosféru nad ním, například při tvorbě mořského větru a mořské mlhy. Používá se také ke kalibraci měření z meteorologických družic.

Je velmi pravděpodobné, že se globální průměrná teplota povrchu moře v období 1850–1900 a 2011–2020 zvýšila o 0,88 °C v důsledku globálního oteplování, přičemž k většině tohoto oteplení (0,60 °C) došlo mezi lety 1980 a 2020[4] Teplota povrchu pevniny se zvýšila rychleji než teplota oceánu, protože oceán absorbuje přibližně 92 % přebytečného tepla vzniklého v důsledku změny klimatu.[5]

Definice

Povrchová teplota moře je teplota vody v blízkosti povrchu oceánu. Přesný význam pojmu povrch se liší v závislosti na použité metodě měření, ale jedná se o hloubku mezi 1 milimetrem a 20 metry pod mořskou hladinou.

Teplota dále pod touto hladinou se nazývá teplota oceánu nebo teplota hlubinného oceánu. Teplota oceánů (více než 20 metrů pod hladinou) se také liší v závislosti na regionu a čase a přispívá k výkyvům v obsahu tepla v oceánech a jejich stratifikaci.[4] Zvýšení teploty povrchu oceánů i teploty hlubších vrstev oceánů jsou důležitým důsledkem změny klimatu v oceánech.[4]

Odchylky a změny

Teplota a proudění na povrchu moře
Teplota povrchu moře 20. prosince 2013 v rozlišení 1 km

Místní odchylky

Povrchová teplota moře se pohybuje v denních cyklech, stejně jako teplota zemské atmosféry nad hladinou, i když v menší míře kvůli většímu měrnému teplu.[6] V klidných dnech se teplota může lišit až o 6 °C.[7] Teplota oceánu v hloubce zaostává za teplotou zemské atmosféry o 15 dní na 10 metrů, což znamená, že v místech, jako je Aralské moře, dosahuje teplota u jeho dna maxima v prosinci a minima v květnu a červnu.[8] V blízkosti pobřeží některé pobřežní a podélné větry přesouvají teplé vody u hladiny k moři a nahrazují je chladnějšími vodami zdola v procesu známém jako Ekmanův transport. Tento vzorec obecně zvyšuje množství živin pro mořské živočichy v oblasti a může mít zásadní vliv v některých oblastech, kde jsou spodní vody obzvláště bohaté na živiny.[9] U pobřeží v deltách řek proudí sladká voda přes horní část hustší mořské vody, což umožňuje její rychlejší ohřev díky omezenému vertikálnímu míchání.[10] Dálkově snímaná povrchové teploty moří může být použita ke zjištění povrchové teplotní stopy tropických cyklón. Obecně je po přechodu hurikánu pozorováno ochlazení povrchových vod, především v důsledku prohloubení smíšené vrstvy a povrchových tepelných ztrát.[11] V důsledku několikadenního výskytu saharského prachu v přilehlém severním Atlantickém oceánu se teplota mořské hladiny snižuje o 0,2 °C až 0,4 °C.[12] Mezi další zdroje krátkodobých výkyvů povrchové teploty moře patří extratropické cyklóny, rychlé přítoky ledovcové sladké vody[13] a koncentrované kvetení fytoplanktonu[14] v důsledku sezónních cyklů nebo zemědělských splachů.[15]

Tropický oceán se od roku 1950 otepluje rychleji než ostatní oblasti, přičemž největší míra oteplování je v tropickém Indickém oceánu, západním Tichém oceánu a v západních hraničních proudech subtropických vodních vírů,[4] avšak východní Tichý oceán, subtropický severní Atlantický oceán a Jižní oceán se od 50. let 20. století oteplují pomaleji než globální průměr nebo dochází k jejich ochlazování.[4]

Atlantická multidekádová oscilace

Atlantická multidekádová oscilace (AMO) je důležitým faktorem ovlivňujícím teplotu severoatlantické povrchové teploty moří a klima severní polokoule, ale mechanismy, které řídí proměnlivost AMO, jsou stále málo prozkoumané.[16] Atmosférická vnitřní proměnlivost, změny v oceánské cirkulaci nebo antropogenní faktory mohou řídit multidekádovou teplotní proměnlivost spojenou s AMO.[17] Tyto změny v severoatlantické povrchové teplotě moří mohou ovlivňovat větry v subtropickém severním Pacifiku a způsobovat teplejší povrchové vody v západním Tichém oceánu.[18]

Regionální odchylky

El Niño v roce 1997 dle pozorování TOPEX/Poseidon. Bílé oblasti u tropického pobřeží Jižní a Severní Ameriky označují bazény teplé vody.[19]
Podrobnější informace naleznete v článku El Niño – Jižní oscilace.

El Niño je definováno dlouhodobými rozdíly v povrchových teplotách Tichého oceánu ve srovnání s průměrnou hodnotou. Přijatou definicí je oteplení nebo ochlazení o nejméně 0,5 °C v průměru pro východní a centrální část tropického Tichého oceánu. Obvykle k této anomálii dochází v nepravidelných intervalech 2–7 let a trvá 9 měsíců až 2 roky,[20] průměrná délka období je 5 let. Pokud toto oteplení nebo ochlazení trvá pouze sedm až devět měsíců, klasifikuje se jako „podmínky“ El Niño/La Niña; pokud se vyskytuje déle, klasifikuje se jako „epizody“ El Niño/La Niña.[21]

Příznakem El Niño v průběhu teploty povrchu moře je, když se teplá voda šíří ze západního Pacifiku a Indického oceánu do východního Pacifiku. Ta s sebou strhává déšť, což způsobuje rozsáhlé sucho v západním Pacifiku a srážky v normálně suchém východním Pacifiku. Příliv teplé tropické vody chudé na živiny, kterou El Niño ohřívá při svém průchodu rovníkovým proudem na východ, nahrazuje studenou povrchovou vodu Humboldtova proudu bohatou na živiny. Když podmínky El Niño trvají mnoho měsíců, rozsáhlé oteplení oceánu a snížení východních pasátových větrů omezuje příliv studené hluboké vody bohaté na živiny a jeho ekonomický dopad na místní rybolov pro mezinárodní trh může být vážný.[22]

Mezi vědci panuje střední shoda v to, že tropický Pacifik přejde na průměrný průběh podobný El Niňo na stoleté časové škále, ale stále existuje vysoká nejistota v projekcích teplot povrchových vod v tropickém Pacifiku, protože je obtížné zachytit proměnlivost El Niňo v klimatických modelech.[4]

Nedávný nárůst teplot v důsledku změny klimatu

Celkově vědci předpokládají, že se do roku 2050 oteplí všechny oblasti oceánů, ale modely se neshodují v případě očekávaných změn teploty povrchových vod v subpolárním severním Atlantiku, rovníkovém Tichém oceánu a Jižním oceánu.[4] Budoucí globální průměrný nárůst teploty povrchových moří pro období 1995–2014 až 2081–2100 činí 0,86 °C podle nejmírnějších scénářů emisí skleníkových plynů a až 2,89 °C podle nejnepříznivějších emisních scénářů.[4]

Měření

Existuje řada technik měření teploty povrchových vod, které mohou potenciálně přinést různé výsledky, protože se ve skutečnosti měří různé věci. Mimo bezprostřední mořskou hladinu jsou obecná měření teploty doprovázena odkazem na konkrétní hloubku měření. Důvodem jsou značné rozdíly, které se vyskytují mezi měřeními prováděnými v různých hloubkách, zejména během dne, kdy nízká rychlost větru a vysoká intenzita slunečního svitu mohou vést k vytvoření teplé vrstvy u hladiny oceánu a silným vertikálním teplotním gradientům (denní termoklina).[7] Měření teploty mořské hladiny se omezuje na horní část oceánu, známou jako přípovrchová vrstva.[23]

Teploměry

Povrchová teplota moří byla jednou z prvních oceánografických veličin, které se začaly měřit. Benjamin Franklin při svém průzkumu Golfského proudu na konci 18. století zavěsil na loď rtuťový teploměr, když cestoval mezi Spojenými státy a Evropou. Později se povrchová teplota vod měřila ponořením teploměru do kbelíku s vodou, která se ručně nabírala z mořské hladiny. První automatizovaná technika určování povrchové teploty moří byla provedena měřením teploty vody v přívodním potrubí chlazení motorů velkých lodí, které probíhalo v roce 1963. Při těchto pozorováních dochází ke zkreslení o přibližně 0,6 °C v důsledku tepla ze strojovny.[24]

Pevné meteorologické bóje měřily teplotu vody v hloubce 3 metrů. Měření teploty povrchových vod bylo v posledních 130 letech nekonzistentní kvůli způsobu, jakým bylo prováděno. V devatenáctém století se měření provádělo ve vědru z lodi. Kvůli rozdílům v kbelících však docházelo k mírným odchylkám v teplotě. Vzorky se odebíraly buď do dřevěného, nebo do neizolovaného plátěného vědra, ale plátěné vědro se ochlazovalo rychleji než dřevěné. Náhlá změna teploty mezi lety 1940 a 1941 byla důsledkem nedokumentované změny postupu. Vzorky byly odebírány v blízkosti sání motoru, protože bylo příliš nebezpečné používat světla k měření přes bok lodi v noci.[25]

Po celém světě existuje mnoho různých driftujících bójí, které se liší konstrukcí, a umístění spolehlivých teplotních čidel je různé. Tato měření jsou přenášena na satelity pro automatickou a okamžitou distribuci dat.[26] Rozsáhlou síť pobřežních bójí ve vodách USA udržuje Národní středisko pro měření pomocí bójí (National Data Buoy Center, NDBC).[27] v letech 1985–1994 byla v rovníkovém Tichém oceánu rozmístěna rozsáhlá soustava kotvených a unášených bójí, které měly pomoci monitorovat a předpovídat jev El Niño.[28]

Meteorologické družice

Podrobnější informace naleznete v článku Meteorologická družice.

Meteorologické družice jsou využívány pro zjišťování informací o teplotě povrchu moře od roku 1967, přičemž první globální kompozity byly vytvořeny v roce 1970.[29] Od roku 1982 jsou družice stále častěji využívány k měření povrchové teploty moří a umožňují lépe sledovat její prostorové a časové změny.[30] Družicová měření povrchové teploty moří jsou v přiměřené shodě s měřeními teploty in teploměry.[31] Družicová měření se provádějí snímáním záření oceánu ve dvou nebo více vlnových délkách v infračervené části elektromagnetického spektra nebo v jiných částech spektra, které lze následně empiricky vztáhnout k povrchové teplotě moří.[32] Tyto vlnové délky jsou vybrány proto, že jsou:

  • v rámci maxima záření černého tělesa, které se očekává od Země,[33] a
  • jsou schopny se dostatečně dobře přenášet atmosférou.[34]

Družicově měřená teplota povrchu moří poskytuje jak synoptický pohled na oceán, tak i vysokou frekvenci opakovaných pohledů,[35] což umožňuje zkoumat dynamiku horních vrstev oceánu v celé pánvi, což není možné pomocí lodí nebo bójí. Družice NASA a MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) poskytují od roku 2000 globální údaje o povrchové teplotě moří, které jsou k dispozici s jednodenním zpožděním. Družice GOES (Geostationary Orbiting Earth Satellites) NOAA jsou geostacionární nad západní polokoulí, což jim umožňuje poskytovat údaje o povrchové teplotě moří každou hodinu s pouze několikahodinovým zpožděním.

Absolutní měření povrchové teploty vod pomocí družic je spojeno s několika obtížemi. Za prvé, v metodice infračerveného dálkového průzkumu vychází záření z horního "vrstvičky" oceánu, přibližně z horních 0,01 mm nebo méně, což nemusí představovat objemovou teplotu horního metrové vrstvy oceánu, především kvůli vlivu slunečního ohřevu povrchu během dne, odraženému záření, jakož i citelným tepelným ztrátám a povrchovému vypařování. Všechny tyto faktory poněkud ztěžují porovnávání družicových dat s měřeními z bójí nebo lodních metod, což komplikuje snahy o získání spolehlivých dat.[36] Za druhé, družice se nemůže dívat skrz mraky, což vytváří chladné zkreslení družicových údajů o povrchové teplotě v případě oblačnosti nad oceánem.[37] Pasivní mikrovlnné techniky však mohou přesně měřit povrchové teploty a pronikat oblačností.[32] Důležitá je proto kalibrace jednotlivých metod měření.[7]

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Sea surface temperature na anglické Wikipedii.

  1. ↑ GISS Surface Temperature Analysis (v4): Analysis Graphs and Plots. data.giss.nasa.gov [online]. [cit. 2022-12-30]. Dostupné online. 
  2. ↑ Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Příprava vydání Mach, K.J.; Planton, S.; von Stechow, C., eds.. 1.. vyd. Geneva, Switzerland: IPCC, 2014. Kapitola Annex II: Glossary, s. 124. 
  3. ↑ MCCARTHY, Gerard D.; HAIGH, Ivan D.; HIRSCHI, Joël J.-M. Ocean impact on decadal Atlantic climate variability revealed by sea-level observations. Nature. 2015-05-28, roč. 521, čís. 7553, s. 508–510. Dostupné online [cit. 2022-12-30]. ISSN 0028-0836. DOI 10.1038/nature14491. (anglicky) 
  4. ↑ a b c d e f g h Climate Change 2021: The Physical Science Basis. www.ipcc.ch [online]. [cit. 2022-12-30]. Dostupné online. (anglicky) 
  5. ↑ NEWS, Chelsea Harvey,E&E. The Oceans Are Heating Up Faster Than Expected. Scientific American [online]. [cit. 2022-12-30]. Dostupné online. (anglicky) 
  6. ↑ SIEGENTHALER, John. Modern hydronic heating for residential and light commercial buildings. Second edition. vyd. Clifton Park, New York: [s.n.] 575 s. s. Dostupné online. ISBN 0-7668-1637-0, ISBN 978-0-7668-1637-4. OCLC 52902734 S. 84. 
  7. ↑ a b c Oceanography from space, revisited. Dordrecht: Springer 374 s s. Dostupné online. ISBN 978-90-481-8681-5, ISBN 90-481-8681-1. OCLC 663096356 S. 263. 
  8. ↑ ZAVIALOV, Peter O. Physical oceanography of the dying Aral Sea. Berlin: Springer 146 s s. Dostupné online. ISBN 978-3-540-27234-2, ISBN 3-540-27234-8. OCLC 209860917 S. 27. 
  9. ↑ BNSC - Envisat watches for La Nina. web.archive.org [online]. 2008-04-24 [cit. 2022-12-30]. Dostupné online. 
  10. ↑ State and evolution of the Baltic Sea, 1952-2005 : a detailed 50-year survey of meteorology and climate, physics, chemistry, biology, and marine environment. Hoboken, N.J.: Wiley-Interscience 703 s s. Dostupné online. ISBN 978-0-471-97968-5, ISBN 0-471-97968-6. OCLC 182733553 S. 258. 
  11. ↑ EO Newsroom: New Images - Passing of Hurricanes Cools Entire Gulf. web.archive.org [online]. 2006-09-30 [cit. 2022-12-30]. Dostupné online. 
  12. ↑ MARTÍNEZ AVELLANEDA, Nidia. The impact of Saharan dust on the North Atlantic circulation. 1. Aufl. vyd. München: Grinverl 100 s s. Dostupné online. ISBN 978-3-640-55639-7, ISBN 3-640-55639-9. OCLC 643690447 S. 72. 
  13. ↑ BOYLE, Edward A.; KEIGWIN, Lloyd. North Atlantic thermohaline circulation during the past 20,000 years linked to high-latitude surface temperature. Nature. 1987-11, roč. 330, čís. 6143, s. 35–40. Dostupné online [cit. 2022-12-30]. ISSN 0028-0836. DOI 10.1038/330035a0. (anglicky) 
  14. ↑ BEAUGRAND, Grégory; BRANDER, Keith M.; ALISTAIR LINDLEY, J. Plankton effect on cod recruitment in the North Sea. Nature. 2003-12, roč. 426, čís. 6967, s. 661–664. Dostupné online [cit. 2022-12-30]. ISSN 0028-0836. DOI 10.1038/nature02164. (anglicky) 
  15. ↑ MICHAEL BEMAN, J.; ARRIGO, Kevin R.; MATSON, Pamela A. Agricultural runoff fuels large phytoplankton blooms in vulnerable areas of the ocean. Nature. 2005-03, roč. 434, čís. 7030, s. 211–214. Dostupné online [cit. 2022-12-30]. ISSN 0028-0836. DOI 10.1038/nature03370. (anglicky) 
  16. ↑ KNUDSEN, Mads Faurschou; JACOBSEN, Bo Holm; SEIDENKRANTZ, Marit-Solveig. Evidence for external forcing of the Atlantic Multidecadal Oscillation since termination of the Little Ice Age. Nature Communications. 2014-05, roč. 5, čís. 1, s. 3323. Dostupné online [cit. 2022-12-30]. ISSN 2041-1723. DOI 10.1038/ncomms4323. PMID 24567051. (anglicky) 
  17. ↑ WILLS, Robert C. J.; ARMOUR, Kyle C.; BATTISTI, David S. Ocean–Atmosphere Dynamical Coupling Fundamental to the Atlantic Multidecadal Oscillation. Journal of Climate. 2019-01-01, roč. 32, čís. 1, s. 251–272. Dostupné online [cit. 2022-12-30]. ISSN 0894-8755. DOI 10.1175/JCLI-D-18-0269.1. (anglicky) 
  18. ↑ WU, Baolan; LIN, Xiaopei; YU, Lisan. North Pacific subtropical mode water is controlled by the Atlantic Multidecadal Variability. Nature Climate Change. 2020-03, roč. 10, čís. 3, s. 238–243. Dostupné online [cit. 2022-12-30]. ISSN 1758-678X. DOI 10.1038/s41558-020-0692-5. (anglicky) 
  19. ↑ NASA. Independent NASA Satellite Measurements Confirm El Nino is Back and Strong. NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) [online]. [cit. 2022-12-30]. Dostupné online. (anglicky) 
  20. ↑ ENSO FAQ: How often do El Niño and La Niña typically occur?. web.archive.org [online]. 2009-08-27 [cit. 2022-12-30]. Dostupné online. 
  21. ↑ June 2009 El Niño/Southern Oscillation | National Centers for Environmental Information (NCEI). www.ncei.noaa.gov [online]. [cit. 2022-12-30]. Dostupné online. 
  22. ↑ El Niño: online meteorology guide. ww2010.atmos.uiuc.edu [online]. [cit. 2022-12-30]. Dostupné online. 
  23. ↑ SOLOVIEV, Alexander. The near-surface layer of the ocean : structure, dynamics and applications. Dordrecht: Springer, 2006. 572 s s. Dostupné online. ISBN 978-1-4020-4053-5, ISBN 1-4020-4053-9. OCLC 262691239 
  24. ↑ EMERY, William J. Data analysis methods in physical oceanography. 2nd and rev. ed. vyd. Amsterdam: Elsevier, 2001. 1 online resource (xvi, 638 pages) s. Dostupné online. ISBN 978-0-08-047700-8, ISBN 0-08-047700-3. OCLC 162578784 S. 24–25. 
  25. ↑ BURROUGHS, William James. Climate change : a multidisciplinary approach. 2nd ed. vyd. Cambridge: Cambridge University Press 1 online resource (xi, 378 pages) s. Dostupné online. ISBN 978-0-511-64947-9, ISBN 0-511-64947-9. OCLC 772457437 
  26. ↑ Oceanography from space, revisited. Dordrecht: Springer, 2010. xv, 374 s. Dostupné online. ISBN 978-90-481-8681-5, ISBN 90-481-8681-1. OCLC 663096356 S. 237–239. 
  27. ↑ The meteorological buoy and Coastal Marine Automated Network for the United States. Washington, DC: National Academy Press, 1998. xii, 97 s. Dostupné online. ISBN 0-585-14500-8, ISBN 978-0-585-14500-6. OCLC 44964946 S. 11. 
  28. ↑ Global energy and water cycles. Cambridge: Cambridge University Press, 1999. xii, 292 s. Dostupné online. ISBN 0-521-56057-8, ISBN 978-0-521-56057-3. OCLC 38475498 S. 62. 
  29. ↑ RAO, P. Krishna; SMITH, W. L.; KOFFLER, R. Global Sea-Surface Temperature Distribution Determined From an Environmental Satellite. Monthly Weather Review. 1972-01-01, roč. 100, čís. 1, s. 10–14. Dostupné online [cit. 2022-12-30]. ISSN 1520-0493. DOI 10.1175/1520-0493(1972)100<0010:GSTDDF>2.3.CO;2. (EN) 
  30. ↑ White papers : the unpredictable certainty : information infrastructure through 2000. Washington, D.C.: National Academy Press, 1997. xii, 617 s. Dostupné online. ISBN 0-585-03766-3, ISBN 978-0-585-03766-0. OCLC 42854605 S. 2. 
  31. ↑ EMERY, W. J.; BALDWIN, D. J.; SCHLÜSSEL, Peter. Accuracy of in situ sea surface temperatures used to calibrate infrared satellite measurements. Journal of Geophysical Research: Oceans. 2001-02-15, roč. 106, čís. C2, s. 2387–2405. Dostupné online [cit. 2022-12-30]. DOI 10.1029/2000JC000246. (anglicky) 
  32. ↑ a b Infrared and microwave remote sensing of sea surface temperature (SST). www2.hawaii.edu [online]. [cit. 2022-12-30]. Dostupné online. 
  33. ↑ KISHTAWAL, C. M. Meteorological Satellites. Remote Sensing and GIS Applications in Agricultural Meteorology [online]. 2005-08-06 [cit. 2022-12-30]. Čís. 73. Dostupné online. 
  34. ↑ HARWOOD, Robert. Mapping the Atmosphere From Space. New Scientist. 1971-09-16, roč. 51, čís. 769, s. 623. 
  35. ↑ Encyclopedia of environmental science. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1999. xxx, 741 s. Dostupné online. ISBN 0-412-74050-8, ISBN 978-0-412-74050-3. OCLC 41213904 S. 510. 
  36. ↑ ROBINSON, I. S., February 8-. Measuring the oceans from space : the principles and methods of satellite oceanography. Berlin: Springer, 2007. xlv, 669 s. Dostupné online. ISBN 3-540-42647-7, ISBN 978-3-540-42647-9. OCLC 53926711 S. 279. 
  37. ↑ INOUE, Jun; KAWASHIMA, Masayuki; FUJIYOSHI, Yasushi. Aircraft Observations of Air-mass Modification Over the Sea of Okhotsk during Sea-ice Growth. Boundary-Layer Meteorology. 2005-10, roč. 117, čís. 1, s. 111–129. Dostupné online [cit. 2022-12-30]. ISSN 0006-8314. DOI 10.1007/s10546-004-3407-y. (anglicky) 
Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Povrchová_teplota_moře&oldid=22281184“