oppvelling

Områder med oppvelling kjennetegnes av høye konsentrasjoner av næringssalter i overflatelaget. Disse områdene har derfor store konsentrasjoner av planteplankton; halvparten av primærproduksjonen i havet (planteplanktonets omsetning av næringssalter til organiske stoffer) skjer i oppvellingsområdene.

Om lag 25 % av det som fiskes i havet kommer fra de fem store oppvellingsområdene knyttet til Kanaristrømmen, Benguelastrømmen, Californiastrømmen, Perustrømmen og Somalistrømmen. I forbindelse med El Nino vil oppvellingen i Perustrømmen svekkes eller opphøre, og det har store følger for fiskeriene der.

En vind på den nordlige halvkule som blåser langs en kyst med land til venstre skaper en ekmantransport som er en langsom strøm vekk fra kysten i de øverste 50 meter. Den kompenseres av en langsom transport inn mot kysten i dypet, som strømmer oppover i en sone langsmed kysten. Bredden på denne oppvellingssonen er fra 15 til 150 km.

Det at ekmantransporten er rettet vekk fra kysten fører også til at vannstanden nær kysten synker, motsatt hva tilfellet er ved stormflo. Dette er et eksempel på divergent ekmantransport: Vinden presser vannmassene vekk fra kysten, og det blir plass til vann fra dypet som strømmer opp. Men havoverflaten blir ikke helt horisontal; på grunn av jordrotasjonen stiller det seg inn en geostrofisk likevekt med en havflate som skråner nedover inn mot land. Denne geostrofiske strømmen går i retning med vinden langs kysten. Den kan være om lag ti ganger sterkere enn strømmen knyttet til ekmantransporten.

Om vinden er kraftig nok eller blåser lenge, kan overflatelaget nært land bli skiftet ut fullstendig, slik at overflatetemperaturen senkes fordi vannet fra dypere lag er kaldere.

Hvis vinden blåser motsatt vei av tilfellet med oppvelling får vi en ekmantransport inn mot kysten. Vannmassene i overflaten blir da skjøvet mot land og vi får stormflo. Ekmantransporten blir kompensert av en nedstrømming nær kysten og en horisontal transport utover nede i dypet. Temperaturen i overflaten nær kysten vil være høyere enn i tilfellet med oppvelling, og tilførselen av næringssalter fra dypet vil bli forhindret. En geostrofisk strøm går i retning med vinden langs kysten, det vil si med land til høyre for strømretningen, om vi er på den nordlige halvkule.

Ved ekvator vil ekmantransporten som er forbundet med passaten (som blåser fra øst mot vest) gå nordover på nordsiden og sørover på sørsiden. Det skyldes at coriolisakselerasjonen går til høyre for strømmen på den nordlige halvkulen og til venstre på den sørlige. Dermed er det en divergent overflatesirkulasjon i et belte langs ekvator med tilhørende oppstrømming. Da coriolisparameteren er så liten (jordrotasjonens avbøyende effekt går mot null ved ekvator), er ekmanlaget tykt, slik at oppvellingen kommer fra dypere nivåer enn det den gjør på høyere breddegrader.

I gyrer knyttet til lavtrykk som for eksempel den subpolare virvelen sør for Grønland er det også oppvelling. Vannmassene i overflatelaget dras ut fra sentrum i gyren og erstattes av vannmasser fra dypet. Vannstanden avtar inn mot sentrum og dette setter opp en sirkulasjon mot urviserens retning, det vil si i samme retning som vinden blåser rundt lavtrykket.

I gyrer knyttet til høytrykk får vi nedstrømming. Da vil ekmantransporten være rettet inn mot gyrens sentrum, og konvergensen kompenseres av nedstrømming i gyren.

Vestavindsbeltet i Sørishavet er et vedvarende fenomen som skaper storstilt oppvelling. Vestavinden på den sørlige halvkulen skaper en ekmantransport nordover. Nær Antarktis er det et belte med østavind som skaper ekmantransport sørover. I området mellom disse vindbeltene strømmer vannmasser fra dypet opp mot overflaten.

Vindene er mer omskiftelige på høye enn på lave breddegrader, derfor er ikke oppvelling-prosessene så framtredende på høye breddegrader. Men nær iskanten i Arktis og Antarktis er det ofte oppvelling, fordi iskanten skaper divergens i ekmantransport. Vindens drag på vannmassene er annerledes når det er havis enn når det åpent vann.

På norskekysten har vi episoder med oppvelling ved langvarig og sterk nordavind. Disse fører til utskifting av oksygenfattig dypvann i fjordene, når det relativt tyngre og oksygenrike vannet løftes opp over fjordens terskelnivå, og kan strømme inn over terskelen hvor det fortrenger det lettere vannet i fjordens dyp.

• ekmantransport
• coriolisparameteren