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.

Ekmantransporten er en langsom strøm vekk fra kysten i de øverste 50 meter, og den kompenseres av en langsom transport inn mot kysten i dypet, som strømmer oppover i et om lag 100 km bredt belte langsmed kysten.

Vannstanden vil skråne nedover mot kysten, og føre til en geostrofisk strøm langs kysten, med kysten på venstre side i forhold til strømretningen på den nordlige halvkule. Tetthetsflatene vil skråne oppover mot kysten og føre til et vertikalt strømskjær, slik at i dypet vil den geostrofiske strømmen være svakere eller gå i motsatt retning av overflatestrømmen (se termalvind i artikkelen ‘geostrofisk’).

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 Ekman-transport inn mot kysten. Vannmassene i overflaten blir da skjøvet mot land og vi får stormflo. Ekman-transporten 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.

Overalt hvor Ekman-transporten divergerer finner vi oppvelling. Ved ekvator vil Ekman-transporten 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 overflatesrkulasjon i et belte langs ekvator med tilhørende oppstrømming. Da coriolisparameteren er så liten (jordrotasjonens avbøyende effekt går mot null ved ekvator), er Ekman-laget tykt, slik at oppvellingen rekker dypere 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 Ekman-transporten 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 skaper en Ekman-transport 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 Ekman-transport. Vindens drag på vannmassene er annerledes når det er havis enn når det åpent vann.

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.

• Ekman-transport
• Coriolisparameteren