Sadržaj
Topla i hladna voda su tekući oblici H2O, ali imaju različitu gustoću zbog utjecaja topline na molekule vode. Iako je razlika u gustoći neznatna, on ima značajan utjecaj na prirodne pojave poput okeanskih struja, gdje se topla struja obično povećava iznad hladnih.
Gustoća vode
Hladna voda je uvijek gušća od tople vode; promjena gustoće iznosi oko 4 desetine jednog posto između smrzavanja blizu i 30 stupnjeva Celzijusa (86 stupnjeva Farenhajta). Iako je mala, razlika omogućuje da topla voda "lebdi" na vrhu hladne vode, fenomen koji se svakodnevno događa u svjetskim oceanima.
Gustoća tople vode
Razlog zašto je topla voda manje gusta od hladne vode je sama vrućina. Kada se toplina uvodi u vodu (iz izvora poput Sunca), njene molekule potiču energiju. Počinju se brže kretati pa kad nalete jedan na drugog, odbijaju se dalje. Povećani prostor između molekula koje se brzo kreću smanjuje gustoću.
Gustoća hladne vode
Hladna voda ima veću gustoću od vruće jer su njene molekule vode sporije; vibracije i pokreti su sporiji i manje energični. Molekule se odskoče i manje zbijaju, pa se više može uklopiti u manji prostor. Zbog toga što su skuplje skuplje, gustoća vode je veća.
Konvekcija vode
Budući da je topla voda manje gusta, kada se susretne topla i hladna, topla voda se diže do vrha; znanstvenici to nazivaju "konvekcijom". Ovaj postupak ponekad stvara ciklus u kojem se voda na površini jezera tijekom dana zagrijava, a zatim noću hladi i tone, stvarajući sporu, kontinuiranu cirkulaciju iz dubina u površinu i natrag.
Oceanske struje
Masa tople vode uzdiže se iznad hladne vode u svjetskim oceanima. S obzirom na struje, topla, tropska voda se kreće prema polovima kretanjem poput transportne trake, hladnom vodom ispod. Podjela u temperaturama naziva se termoklim. Primjer ove pojave je Zaljevski tok, a ovaj ciklus povećanja tople tropske vode također utječe na klimu u velikim geografskim područjima. London, na primjer, nije hladan poput Calgaryja, iako je iste geografske širine, jer ima koristi od Zaljevskog toka. Moda, međutim, vode ne pomiče to uvijek mirno. Ponekad, kad se susretnu topla i hladna voda (i zračne mase), rezultat je oluja ili čak uragan.