Suyun hareketi

Dünyanın dönüşü, sürekli aynı yönde esen rüzgârlar ve ısıyla tuzluluk farklarından doğan değişik yoğunluklar, okyanuslardaki akıntılara neden olurlar. Okyanus akıntıları kalıcı etkileri olan suların yerlerini değiştirir. Okyanusun her yanında elverişli yaşamı sağlayacak olan oksijen, gıda ve ısı dağılımı da bu şekilde ortaya çıkar. Okyanuslara göre daha kapalı olan denizlerde akıntıların etkisi çok azdır. Ancak buralarda da sık sık yerel akıntılar görülür. Kıyılardaki hareketi sağlayan başlıca öğeler dalgalar ve gelgit olaylarıdır.

Resmin Açıklaması
İç denizlerdeki deniz suyu dolaşımı. A (üst resim). Buharlaşma (1) yoğunlaşmadan ve ırmaklarla gelen tatlı sulardan daha çok olunca deniz suyunun (2) tuz oranı daha da artar ve dibe çöker (3). Bu çok tuzlu suyun bir bölümü 1 okyanusa akar (4). Bu deniz tipinde sular iyice karışır (Akdeniz’de olduğu gibi). B.(alt resim) Eriyen buzlardan ve ırmaklardan gelen tatlı suyun fazla olması durumunda dolaşım A’nın tam tersidir (1). Daha tatlı olan su daha da hafif olur ve tuzlu suyun üzerinde kalır (2). Okyanustan gelen sular ağır ağır diplerde akar (3). Bu tip denizlerde su, katmanlar biçiminde kaldığından birbirlerine çok az karışırlar.
Dolaşım

Bir ölçüde kapalı olan iç denizlerdeki akıntılar, rüzgârın yönü, gelgit olayları, değişik tuz oranı ve ısıdan doğan yoğunluk farklarıyla ortaya çıkar. İç denizlerdeki dolaşım daha çok tuzluluk farkından doğar. Akarsularla gelen tatlı su, okyanuslardan gelen tuzlu su ve buharlaşmayla yoğunlaşma arasındaki ilişki tuz oranını etkiler. Eğer buharlaşmayla yoğunlaşma eş düzeydeyse karalardan gelen tatlı ve hafif sular denizin yüzeyinde, ağır olan tuzlu suysa denizin dibinde kalır. Bu tabakalar birbirine hiç karışmaz ya da çok güç karışır. Üst tabakalardaki hafif suya akarsulardan devamlı olarak katılan tatlı su yüzeyden okyanusa doğru akar. Okyanus suları iç denize ancak denizin derin tabakalarından katılabilir, bu hareket sonucunda tuzluluk çok düşük oranda kalır; örneğin Baltık Denizindeki tuzluluk oranı binde 7’dir. İç Denizlerde Buharlaşmanın yoğunlaşmadan fazla olduğu iç denizlerde, yukarıdaki dolaşımın tam tersi ortaya çıkar. Denizdeki suyun buharlaşarak azalmasıyla geride tuz kalır. Yüzeydeki tuz yoğunluğu artar, böylece ağırlaşan su dibe çöker. Hızlı buharlaşmanın sonucu olarak da denizdeki su düzeyi alçalır ve okyanus suları yüzeyden denize akar. Tuzlu sular da denizin altından okyanusa doğru akar. İç denizin tuzlu sularıyla okyanusun az tuzlu suları birbirlerine karışabilir. Böyle ‘tuzlu’ bir iç denize örnek olarak Akdeniz gösterilebilir.



Gelgit olayları

Açık denizlerin kıyılardaki sular günde iki kez alçalır ve yükselir. Eski Yunanlılar gelgit olaylarını farketmişler ve bunun ayın hareketiyle bağlantılı olduğunu da bulmuşlardır. Ancak gelgit olayının ayın hareketleriyle olan ilişkisi fizikçi Isaac Newton‘un (1642-1747) bulduğu yerçekimi yasasıyla tam bir açıklık kazanmıştır. Dünyaya daha yakın olduğu için ayın yer üzerindeki çekim gücü güneşinkinden daha çoktur. Ay, güneş ve yer, bir çizgi üzerine geldiklerinde (bu olay ayda iki kez yinelenir) gelgit olaylarındaki yükselmeler çok artar. Bu olay gelgit olarak bilinir. Gelgitlerdeki yükselmeler ve alçalmalar yerel öğelere de bağlıdır. Körfezlerdeki gelgitler çok daha belirgindir, örneğin Kanadadaki Fundy Körfezi’nde 15-20 m arasında yükselme ve alçalmalar görülür. Karalarla çevrili denizlerde coriolis gücü yükselme ve alçalma hareketlerinde bir değişme yaratır; gelgit olayları güney yarıkürede soldan sağa, kuzeyde de sağdan sola hareket eder. Deniz suyunun hareketi de buna uygun olarak sürer. Gelgit olaylarının kıyılardaki etkileri çok farklıdır. Yüksek kayalık kıyılarda dalgalar kayanın yüzüne çarptığı için aşınmalar daha çok olur. Gelgit olaylarının etkileri ırmak ağızlarındaki körfezlerde ve gelgit bataklıklarında çok belirgindir. Suyun yükselmesinde bu bölgeler tüm olarak suyun altında kalır ve alçalmada da büyük kumluk ve bataklık alanlar ortaya çıkar. Yüksek ve alçak su arasındaki farkın izi,o kıyının eğimine bağlıdır. Kıyı hafif eğimliyse iki iz arasında yüzlerce metrelik uzaklık bulunur.



Rüzgâr dalgaları

Rüzgâr sertliği, süresinin uzunluğu ve etkilediği su yüzeyinin genişliği, dalgaların büyüklüğünü belirler. Dalgalar, su yüzeyindeki sürtünme ve basınç farkından doğar. Hafif bir rüzgârla suda hafif çırpıntılar oluşur; bu “ince dalgalar”ın tepeleri yuvarlaktır ve iki dalga arasındaki çukur dardır, dalga uzunlukları da 2 cm’den azdır. Yuvarlak şekil,yüzeydeki gerilimden doğar. Dalga uzunluğu 2 cm’yi aşınca çekim gücü yüzeydeki gerilimin üzerine çıkar ve çekimsel dalgalar oluşur. Bu tür dalgaların uçları sivri, dalga aralıkları da yuvarlaktır. Bu “dairesel dalgalar” daha çok denizlerde görülür. Denizdeki dalgaların boyları sınırsız değildir. Dalganın boyu (dalganın sırtıyla oyuğu arasındaki fark) arttıkça dalganın tepesi daha da sirvileşir. Dalganın tabanına göre sırtın çok incelmesiyle de dalga kırılır. Dalga sırtının açısı 120°’den daha darsa sırt beyaz köpükler biçiminde dağılır. Dalga kırılmaları, Beaufort ölçeğiyle 4’te sona erer. Rüzgâr hızının artışı da kırılmaları artırır. Bu nedenle de fırtınalarda deniz yüzeylerini köpüklerle kaplar. Böyle koşullarda değişik dalga türleri ortaya çıkar. Kıyılarda, büyük, küçük, çeşitli dalgalar deniz tabanı arasında büyük bir sürtüşme olur ve bunun sonucunda da kıyıya vuran sert dalgaların oyukları deniz tabanına kadar iner. Dalgalar hareket ediyor gibi görünmekle birlikte, su zerreleri dalgayla çok az ya da hiç ye; değiştirmezler. Denizdeki su zerreleri dairesel hareketler yaparlar, zerrecikler su yüzeyinden derinlere indikçe,çapları da küçülür. Dalga uzunluğunun yarısı kadar olan bir derinlikte, su hareketi hiç anlaşılmaz. Denizaltılar ve birçok deniz hayvanı fırtınalarda denizin altına inerek bu özellikten yararlanırlar.
İç dalgalar

Yüzeydeki dalgaların etkisi derinlerde kaybolmakla birlikte, derin büyük sularda da dalgalar oluşur. Bu dalga hareketi iki madde arasındaki sürtüşmeden (örneğin hava ve su) ve akıntı hızının değişmesinden ortaya çıkar. Denizlerde yoğunlukları farklı olan tabakalarda da dalgalar oluşur. Tabakaların birleştiği noktalarda ortaya çıkan dalgaların boyları yüzeydeki dalgalardan çok daha küçüktür. Bu yükseklik farkı şöyle açıklanabilir, dalganın uç noktası, üzerindeki havayı kolayca itebildiği için yükselebilir, ancak dalganın uç noktasındaki su kütlesi kolayca itilemez. Farklı su tabakalarının sınırlarındaki suların birbirlerine karışması da belli bir ölçü içinde kalır, dalgaların yönleri, rüzgârın yönünden değil, derinlerdeki su akıntılarından etkilenir.
Öteki dalga türleri

Okyanus ortalarında boyları yalnız 0.5 m olan deprem dalgaları (tsunami) büyük zararlara yol açarlar. Çoğunlukla denizaltı depremleri ya da volkanik patlamalarla ortaya çıkan deprem dalgalan suda büyük bir sarsıntı dalgası yaratırlar. Uzunluğu 100-200 km’yi bulabilen dalgaların karaya çarptığı anda da boyları 50-60 metreye ulaşabilir. Deprem dalgalarının sık görüldüğü kıyılarda herhangi bir uyarı yapıldığında balıkçı gemileri elden geldiğince açıklara gider. Bu dalgaların bir başka çapıcı özelli de okyanus üzerinde saatte 750 km’ye varan hızlarıdır. Öyle ki, Alaska’nın güneyinde bir deprem sonucunda oluşan deprem dalgası 7 saat sonra Japonya kıyılarına ulaşır. Sığ denizlerde daha birçok dalga olayları görülür (hortumun yarattığı dalgalar, vb.). Deniz üzerindeki hortumlar büyük bir su kütlesini de içine çekerek ilerler. Çok sığ denizlerde akıntılar da dalga yaratır. Akıntının hızıyla su derinliği arasında belirli bir bağlantı varsa, dalga gelişebilir. Suyun akmasına karşın, bu dalgalar kısa bir süre durağan kalır. Duran dalgalar olarak adlandırılan bu dalgalar, deniz yatağındaki su dalgalarıyla belirginleşirler. Akıntı hızlarının yüksek olduğu durumlarda,duran dalgalar akıntının ters yönünde bile hareket ederler. Suyla yatak arasındaki hareketlerin çok etkin olduğu durumlarda ortaya çıkan bu tür dalgalar çok çabuk bozulurlar. Kıyılardaki duran dalgalar ve ters akıntılar, daha çok küçük kanallarda görülür.