Che contrasti nell'Atlantico nord occidentale.

[Massimo M.]

In questo periodo di letargo meteo apro questa discussione. Mi chiedo come possono coesistere contrasti così marcati in poche decine di km.
Il fenomeno é regolato dalle differenze di densità dovute alla salinità ed alla temperatura.

[Massimo M.]

Re: Che contrasti nell'Atlantico nord occidentale.

I contrasti che si manifestano al largo delle coste del Labrador sono dovuti allo scontro della cosiddetta corrente del Golfo con acque di natura differente provenienti dal Labrador. Si tratta di acque fredde con salinità inferiore e molto fredde che si scontrano con acque calde con salinità superiore. Spostandosi verso sud le acque fredde subiscono una progressiva salificazione e un incremento della temperatura. Più o meno in prossimità della temperatura di 4°C il rapporto di densità si inverte e le acque fredde si inabissano sotto la corrente del golfo.

La corrente del golfo fa parte della circolazione termoalina globale. Il motore della corrente del golfo è dato dall’equilibrio dei moti di subsidenza nell’Atlantico settentrionale e dal riscaldamento delle acque in zona equatoriale. In questa porzione dell’oceano atlantico le acque vengono raffreddate sia per ragioni radiative sia per l’evaporazione (dovuta alle forti correnti polari). Anche la salinità aumenta a causa dell’evaporazione e in parte per mescolamento. Ad un certo punto si inabissano sprofondando verso sud.
Una cosa analoga accade anche nell’emisfero sud, con la differenza che l’Atlantico settentrionale è un sistema chiuso mentre quello meridionale comunica con il Pacifico e con l’Indiano.

Se guardiamo il grafico della salinità globale si nota immediatamente che il Mediterraneo è più salato dell’Atlantico e l’Atlantico è più salato del Pacifico. Questo significa che il Mediterraneo è in deficit E-P (Evaporazione-Pioggia) rispetto all’Atlantico e che L’atlantico è in deficit E-P con il Pacifico.
Il deficit comporta che vi sia un flusso in entrata da Gibilterra e un flusso dal Pacifico all’Atlantico. Alcuni recenti studi che hanno analizzato i dati ARGO hanno mostrato che almeno negli ultimi decenni vi è stata una tendenza di incremento della salinità dell’atlantico ed una riduzione della salinità nel pacifico settentrionale e nord-occidentale.

Questo elemento a mio avviso è alquanto singolare soprattutto per le seguenti ragioni:
1) I principali fiumi del mondo si gettano nell’Atlantico;
2) Lo scioglimento dei ghiacci artici e Groenlandia interessano esclusivamente l’Atlantico.
Ma allora perché l’Atlantico è in deficit E-P ?

[Massimo M.]

Re: Che contrasti nell'Atlantico nord occidentale.

Facendo un bilancio idrologico l'unica spiegazione che mi viene in mente sul deficit E-P dell' Atlantico sta nel flusso dell' ITCZ che nei mesi estivi supera facilmente il continente americano attraverso il sottile cordone che collega le due americhe. É un fiume di vapore che si trasferisce dall' atlantico al pacifico. Sul lato orientale dell' Atlantico vi é invece un blocco continentale che limita il passaggio di vapore.




Negli ultimi decenni vi è stato un incremento del trend di crescita della salinità dell' atlantico e questo può essere compatibile con un innalzamento dell' ITCZ nei mesi estivi.

Ma cosa può comportare questo aumento di salinità sulla corrente del golfo?

[Massimo M.]

Re: Che contrasti nell'Atlantico nord occidentale.

La salinità dell’Atlantico è soggetta ad una certa ciclicità. Nelle figure seguenti si può osservare l’andamento della salinità del nord Atlantico (tra 0 e 80°) suddivisa per determinati intervalli di profondità.

Balza all’occhio la contrapposizione nel trend di salinità nei primi 300 metri e quello da 300 a 1000 metri. A cos’è dovuto questo andamento.
Direttamente correlato all’andamento della salinità vi è il trend termico che di seguito è rappresentato.


La circolazione termoalina vede in ingresso nell’Atlantico un flusso temperato in parte proveniente dalla WSF pacifica (warm surface flow) ed in parte dal SAMW (subantarctic mode water).


La densità relativa tra questo flusso in ingresso (maggiore) e quello delle acque preesistenti nell’atlantico equatoriale e tropicale (minore) può ribaltare l’ordine di sovrapposizione di queste due masse d’acqua.
In quest’ultimo decennio la WSF/SAMW si è infilata sotto le acque calde e salate del termoclino Atlantico ma in passato tra il 1950 ed il 1980 probabilmente questo flusso penetrava l’Atlantico in superficie.


Dalla sezione della salinità si vede chiaramente l’attuale disposizione delle correnti marine. Le acque superficiali dell’Atlantico centrale sono soggette attualmente ad un termoclino molto stabile caratterizzato da un basso grado di mescolamento verticale. Con lo sposamento verso nord delle acque superficiali si manifesta una progressiva instabilizzazione del termoclino dovuta al raffreddamento radiativo ed evaporativo delle acque salate. Ad una certa latitudine il raffreddamento superficiale riesce a ribaltare l’equilibrio con un inabissamento delle acque superficiali molto salate. Questo oggi avviene alla latitudine tra 30 e 40 gradi a nord dell’equatore.


Quindi questo inabissamento non dipende dalla formazione di acque molto fredde ma dalla salinità molto elevata delle acque superficiali che, pur essendo di natura calda, ad un certo punto con un minimo raffreddamento radiativo si inabissano. In questa configurazione il trasporto di calore fino al 40° avviene orizzontalmente e superficialmente e questo comporta un riscaldamento delle acque dell’Atlantico settentrionale. Inoltre, è presumibile attendersi che il baricentro termico oceanico in superficie e quindi di conseguenza l’ITCZ e la cella di Hadley siano spostati più a nord. Quindi convenzione equatoriale più forte e spostata più a nord.

La corrente del Golfo in uscita dai caraibi subisce una suddivisione. Una parte va verso il mare del nord e un’altra più importante ricircola nell’Altantico tropicale. La tendenza al “galleggiamento” di questa corrente comporta un ricircolo superficiale che progressivamente si riscalda ed incrementa la salinità.



Nel caso opposto in cui la WSF/SAMW riesca ad entrare in superficie si assisterebbe invece ad un maggior mescolamento verticale con una maggior inibizione del termoclino, per cui una parte del calore verrebbe inabissato prima del 40° con una conseguenze riduzione della convenzione equatoriale, raffreddamento termico superficiale e ITCZ spostato più a sud.
Molti studi stanno indagando il possibile feedback legato a questo fenomeno. Tra questi l’incremento della salinità relativa delle acque calde fino ad un valore critico oltre il quale lo strato superficiale si instabilizza anticipando lo sprofondamento del ricircolo della corrente del Golfo permettendo l’ingresso superficiale della WSF/SAMW. Tale incremento potrebbe essere causato sia da una cospicua immissione di acque dolci e fredde nel nord dell’Atlantico (scioglimento dei ghiacci groenlandesi) sia da un bilancio E-P estremamente negativo nelle acque dell’Atlantico centrale.
Anche la variabilità a lungo termine della NAO potrebbe rappresentare un elemento instabilizzante, ed in particolare l'instaurazione di un regome NAO- è in grado di apportare un maggior raffreddamento delle acque superficiali calde e salate e quindi ne incrementa la densità. Tuttavia, l'andamento NAO porebbe essere una conseguenza della modifica della circolazione termoalina oppure potrebbe avere delle altre cause indipendenti.
L’andamento dell’indice AMO sembra essere invece una conseguenza dell’instabilizzazione del termoclino.