| |
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำทะเลในชั้นผิวน้ำในช่วงหนึ่งวัน
จะมีอุณหภูมิแตกต่างกันเพียง 2-3 องศา
ขณะที่ผิวดินมีความแตกต่างกันเป็น 10 องศา
การถ่ายเทความร้อนระหว่างผิวน้ำและบรรยากาศ เกิดขึ้นโดยขบวนการ
2 อย่างคือ การนำความร้อน และการระเหย
ตามปกติผิวน้ำมีอุณหภูมิสูงกว่าบรรยากาศน้ำทะเล
จึงสูญเสียความร้อนให้แก่บรรยากาศตามขบวนการนำความร้อน
ซึ่งการถ่ายเทความร้อนไม่มากนัก
สำหรับขบวนการระเหยอันเป็นขบวนการที่เพิ่มมวลน้ำเข้าสู่บรรยากาศนั้น
เป็นกลไกหลักที่ผิวน้ำสูญเสียความร้อนสู่บรรยากาศ
ในปริมาณที่มากกว่าขบวนกานำความร้อนถึง 10 เท่า นอกจากนั้น
การที่คลื่นทะเลแตกเป็นฟองแล้วฟุ้งกระจายเป็นละอองเล็กๆ
สู่บรรยากาศ
ก็ช่วยให้เกิดการถ่ายเทความร้อนระหว่างผิวน้ำและบรรยากาศด้วย
ความร้อนจากแสงอาทิตย์ถูกดูดซึมไว้ในช่วงความลึกประมาณ 2-3
เมตร จากผิวน้ำเท่านั้น
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำทะเลตามแนวลึก สามารถแบ่งออกเป็น
3 ชั้น คือ ชั้นผิว ( Surface layer)
อุณหภูมิจะลดลงอย่างช้าตามระดับความลึกที่เพิ่มขึ้น
ชั้นเทอร์โมไคล์น (Thermocline layer)
มีระดับความลึกประมาณ 200-1,000 เมตร
อุณหภูมิในชั้นนี้จะลดลงอย่างรวดเร็ว และชั้นน้ำลึก (Deep
layer) ตั้งแต่ความลึกประมาณ
1,000 เมตร ถึงพื้นทะเลคือ 4,000 เมตร
น้ำทะเลลึกและก้นทะเลจะมีอุณหภูมิประมาณ 2-4 องศาเซลเซียส
ความเป็นกรดด่างน้ำทะเลส่วนมากมีค่าความเป็นกรดด่างที่ค่า
pH 8
หากท้องที่ใดที่มีการละลายคาร์บอนไดออกไซด์ลงในน้ำมาก
ก็ส่งผลให้น้ำทะเลมีความเป็นกรดมากขึ้น ค่า
pH อาจลดลงถึง 7.5
และหากบริเวณใดที่มีอัตราการสังเคราะห์แสงในน้ำทะเลตื้นมาก
หมายถึงมีการใช้คาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำมาก
ก็จะลดค่าความเป็นกรดลงไป pH
อาจจะเพิ่มเป็น 9 ได้
ความหนาแน่นของมวลน้ำทะเลจะเพิ่มขึ้นเมื่อน้ำทะเลมีค่าความเค็มมากขึ้น
และมีอุณหภูมิลดลง ดังนั้น
น้ำทะเลในชั้นผิวน้ำของมหาสมุทรแถบขั้วโลกทั้งเหนือและใต้
จึงมีอัตราการเปลี่ยนแปลงค่าความหนาแน่นมากว่าแถบศูนย์สูตร
ความหนาแน่นของมวลน้ำทะเลจะเพิ่มขึ้นเมื่อน้ำทะเลมีค่าความเค็มมากขึ้น
และมีอุณหภูมิลดลง ดังนั้น
น้ำทะเลในชั้นผิวน้ำของมหาสมุทรแถบขั้วโลกทั้งเหนือและใต้
จึงมีอัตราการเปลี่ยนแปลงค่าความหนาแน่นมากว่าแถบศูนย์สูตร
หากศึกษาน้ำทะเลตามแนวลึกจะพบว่า
มวลน้ำที่มีความหนาแน่นน้อยจะลอยเหนือความหนาแน่นมาก
ภาวะเช่นนี้ช่วยลดโอกาสการผสมผสานมวลน้ำในทะเลจากชั้นความลึกหนึ่งไปยังอีกชั้นหนึ่ง
ในชั้นความลึกที่เรียกว่าเทอร์โมไคล์น
น้ำทะเลที่อุ่นและหนาแน่นน้อยกว่า
ลอยตัวเหนือน้ำที่เย็นและหนาแน่นมากว่า
ซึ่งช่วงน้ำทะเลที่มีการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นนี้
เรียกว่า Pycnocline
แสง
แสงอาทิตย์เมื่อส่องกระทบผิวน้ำทะเล
ส่วนหนึ่งจะสะท้อนกลับไปสู่บรรยากาศ
และอีกส่วนหนึ่งถูกดูดซับไว้โดยมวลน้ำ สารอินทรีย์และอนินทรีย์
และแพลงก์ตอนที่ลอยอยู่ในน้ำ แสงสีต่างๆ ในแสงอาทิตย์ (Spectrum)
จะถูกดูดซับในอัตราที่ไม่เท่ากัน เช่น
แสงสีแดงถูกดูดซับมากและรวดเร็วที่สุดในบริเวณผิวน้ำตื้นๆ
แสงสีน้ำเงิน ถูกดูดซึมน้อยที่สุด
จึงสามารถส่องผ่านลงไปในน้ำที่ลึกได้มากมที่สุด
อย่างไรก็ตาม แสงอาทิตย์สามารถส่องผ่านลงไปได้ลึกเพียงประมาณ
250 เมตร ( 820 ฟุต
) เท่านั้น ดังนั้น
สีของน้ำทะเลลึกจึงเป็นสีครามหรือน้ำเงินเข้ม
แต่หากน้ำตื้นและมีสารแขวนลอยหรือแพลงก์ตอนมากก็จะมีสีเขียวมากขึ้น
แสงอาทิตย์นอกจากจะช่วยให้มีการมองเห็นใต้น้ำแล้ว
ยังเป็นแหล่งให้พลังงานที่สำคัญแก่ระบบนิเวศในน้ำทะเลด้วย
พืชและสิ่งมีชีวิตเซลเดียวที่สังเคราะห์แสงได้ (Phytoplankton)
มีชีวิตอยู่ในทะเลจากช่วงผิวน้ำถึงความลึกประมาณ
150-200 เมตร ซึ่งแสงอาทิตย์ส่องถึง บริเวณนี้เรียกว่า
Euphotic zone ถัดลึกลงไปจากบริเวณนี้เรียกว่า
Aphotic zone ซึ่งพืชเจริญเติบโตไม่ได้
แต่สิ่งมีชีวิตที่อยู่ใน Aphotic zone
จะบริโภคเศษซากพืชที่ตายแล้วและตกลงสู่ก้นทะเลนั่นเอง
นอกจากนี้สัตว์ที่อาศัยอยู่ใน Aphotic
zone ได้วิวัฒนาการปรับตัวให้สามารถมองเห็นได้
โดยการมีดวงตาที่ใหญ่ขึ้น มีรงควัตถุสีสะท้อนแสง
หรือให้แบคทีเรียที่มีรงควัตถุสะท้อนแสงอาศัยร่วมอยู่ในตัวมัน
แต่หากสัตว์ที่อยู่ก้นทะเลลึกอาจจะไม่มีตาเลยก็ได้ |
