در سال ۱۹۹۲،
یک کشتی باری حامل اسباب بازیهای حمام در طوفان گرفتار شد.
آب کانتینرهای حمل و نقل کشتی را از روی آن برداشت،
و امواج ۲۸٫۰۰۰ اردکهای پلاستیکی و دیگر اسباببازیها را در اقیانوس آرام شمالی جابجا کردند.
اما آنها کنار هم نماندند.
کاملا برعکس --
اردکها تا آنوقت به همه دنیا جابجا شده بودند،
و پژوهشگران توانستند از مسیرهای آنها
برای درک بهتر جریانهای اقیانوسی استفاده کنند.
جریانهای اقیانوسی توسط طیف وسیعی از منابع هدایت میشوند:
باد، جزر و مد، تغییرات در چگالی آب،
و چرخش زمین.
توپوگرافی کف اقیانوس و خط ساحلی این حرکات را تغییر میدهد،
و باعث میشود که جریانها سرعت بگیرند،
آهسته شوند و یا تغییر مسیر حرکت دهند.
جریانهای اقیانوس به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
جریانهای سطحی و جریانهای اقیانوسی عمیق.
جریانهای سطحی حرکتِ
۱۰ درصد بالای آب اقیانوس را کنترل می کنند،
در حالی که جریانهای اقیانوسی عمیق ۹۰ درصد دیگر را به حرکت درمیآورند.
گرچه آنها علل مختلفی دارند،
جریانهای اقیانوسی سطحی و عمیق،
در رقصی پیچیده بر یکدیگر تاثیر میگذارند که کل اقیانوس را حرکت میدهد.
در نزدیکی ساحل،
جریانهای سطحی ناشی از هر دو عامل باد و جزرومد هستند،
که آب را به عقب و جلو برده و سطح آب را پایین یا بالا میبرد.
در عین حال، در سطح آزاد اقیانوس، باد نیروی اصلی در پشت جریانهای سطحی است.
همانطور که باد بر اقیانوس میوزد،
لایههای بالایی آب را به همراه خود میکشد.
آب در حال حرکت، لایههای زیرین را میکشد،
و آنها هم لایههایی که زیرشان قرار دارد را میکشند.
در واقع، آب تا عمق ۴۰۰ متر
هنوز هم تحت تاثیر باد در سطح اقیانوس قرار دارد.
اگر فاصله بگیرید تا به الگوهای جریانهای سطحی در کل زمین نگاه کنید،
خواهید دید که حلقههای بزرگی به نام چرخاب تشکیل میدهند،
که در جهت عقربههای ساعت در نیمکره شمالی
و در خلاف جهت عقربههای ساعت در نیمکره جنوبی حرکت میکنند.
به این دلیل که چرخش زمین
بر الگوهای بادی که باعث ایجاد این جریانات میشود تاثیر میگذارد.
اگر زمین نمیچرخید
هوا و آب به سادگی فقط
بین فشارکم در خط استوا
و فشار بالا در قطبها عقب و جلو میشدند.
اما وقتی زمین میچرخد،
حرکت هوا از خط استوا به قطب شمال به سمت شرق منحرف میشود،
و هوا به سمت پایین حرکت کرده و به سمت غرب منحرف میشود.
بازتاب معکوسش در نیمکره جنوبی رخ میدهد،
به طوری که جریانهای اصلی باد
الگوهای حلقه-مانندی در اطراف حوضچه اقیانوس تشکیل میدهند.
این اثر کوریولیس نامیده میشود.
باد اقیانوس را در زیر آنها به همان نقطه چرخاب حرکت میدهد.
و چون آب به طور موثرتری گرما را نسبت به هوا نگه میدارد،
این جریانها به توزیع مجدد گرما در سراسر جهان کمک میکنند.
برخلاف جریانهای سطحی،
جریانهای اقیانوسی عمیق عمدتاً با تغییرات چگالی آب دریا هدایت میشوند.
وقتی آب به سوی قطب شمال حرکت میکند،
سردتر میشود.
هم چنین غلظت بالاتری از نمک دارد،
چرا که وقتی بلورهای یخ آب را گیرمیاندازند نمک بر جای میماند.
این آبِ سرد و شور چگالتر است،
بنابراین نشست میکند،
و آب سطحی گرمتر جایش را میگیرد،
و جریانی عمودی راه میاندازد که «گردش گرماسنجی» نامیده میشود.
گردش گرماسنجی جریانهای آب عمیق و جریانهای سطحی ناشی از باد با هم ترکیب میشوند
تا یک حلقه مارپیچ به نام کمربند حامل جهانی تشکیل دهد.
هنگامی که آب از عمق اقیانوس تا سطح حرکت میکند،
مواد مغذی را حمل می کند که میکروارگانیسمها را تشکیل میدهند
که پایه بسیاری از زنجیرههای غذایی اقیانوس را شکل میدهند.
کمربند حامل جهانی طولانیترین جریان در جهان است،
که در سراسر جهان میخزد.
اما فقط چند سانتیمتر در ثانیه حرکت میکند.
یک قطره آب، برای یک سفر کامل، ممکن است هزار سال نیاز داشته باشد.
هرچند افزایش دمای دریا موجب
کم شدن سرعتِ کمربند حامل شده است.
مدل ها نشان میدهد این باعث ویرانی سیستمهای آب و هوایی
در هر دو طرف اقیانوس اطلس میشود،
و هیچ کس نمیداند چه اتفاقی خواهد افتاد اگر این کاهش سرعت ادامه یابد
یا به طور کامل متوقف شود.
تنها راهی که میتوانیم بدرستی پیشبینی کنیم و آماده شویم
این است که به مطالعه جریانها و نیروهای قدرتمندی که آنها را شکل میدهند ادامه دهیم.