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Os principais processos que envolvem o ciclo do nitrogênio na água são fixação do nitrogênio (N) , em que o N2 (gás) e a energia química são transformados em amônio; nitrificação, em que o nitrato, por redução, é transformado em N2; desnitrificação, na qual as formas reduzidas, como amônio, são transformadas em nitrito ou nitrato (gás); assimilação, em que nitrogênio inorgânico dissolvido (amônio, nitrato ou nitrito) é incorporado em compostos orgânicos; excreção, processo em que animais excretam nitrogênio sob a forma de amônio, ureia ou ácido úrico.
A atividade biológica contribui para uma diminuição da concentração de metais pesados em solução, uma vez que, durante o processo de absorção de nutrientes das águas, que ocorre de forma relativamente pouco seletiva, os metais pesados presentes são também absorvidos.
Os poluentes não conservativos são os que mais são lançados nos mares e caracterizam-se pelo seu alto tempo de residência no ambiente aquático, se comparados com os outros.
Na camada de superfície, o carbono inorgânico é removido da solução pela atividade fotossintética, retornando à solução em águas profundas por meio da decomposição da matéria orgânica. Outra contribuição para o aumento do carbono inorgânico em águas profundas vem da dissolução do CO2 atmosférico em águas superficiais frias em altas latitudes, situação em que essas águas superficiais se deslocam para as camadas profundas em função de suas altas densidades.
São características imprescindíveis à formação de uma jazida petrolífera a existência de sedimentos ricos em matéria orgânica, com condições propícias para transformações químicas e bioquímicas dos compostos orgânicos, condições para processos migratórios e rochas reservatórias com boa porosidade para o petróleo fluir livremente entre os interstícios, além da existência de rochas acumuladoras que possibilitem futura exploração.
As quebras deslizantes (spilling) caracterizam-se por possuírem arrebentação progressiva ao longo de um pequeno percurso da zona de surf, enquanto as quebras derramantes (plunging) evidenciam o esgotamento abrupto da onda distante da face da praia.
Os limites entre as placas continentais, também conhecidos como zona de instabilidade tectônica, podem ser divergentes onde elas se separam, formando o fundo oceânico, ou convergentes, onde elas colidem, criando cadeias montanhosas continentais
As ondas, além das arrebentações em formato mergulhante ou deslizante, também apresentam um comportamento do tipo ascendente, em que, devido ao elevado gradiente do fundo marinho (> 11º), ao invés de quebrarem, avançam sobre a face da praia, sendo refletidas de volta.
Marés semidiurnas ocorrem duas vezes ao dia, sendo duas marés baixas e duas marés altas a cada dia lunar, com aproximadamente a mesma amplitude.
Ondas no oceano geradas pelo vento, ao atingirem profundidade menor que a metade de seu comprimento de onda, passam a transportar matéria (sedimentos).
O período das ondas geradas em águas profundas diminui quando as ondas atingem as regiões mais rasas, devido ao atrito e à modificação da velocidade das ondas nessas regiões.
As correntes de contorno oeste são rápidas e estreitas e carregam águas tropicais superficiais quentes para os polos.
O giro subtropical inclui a corrente do Brasil, a corrente do Atlântico Sul, a corrente de Benguela e a corrente Sul Equatorial.
A água profunda que flui na costa do Brasil, também conhecida como água profunda do Atlântico Sul, é formada no polo sul.
Nos meses de inverno, a corrente do Brasil flui em sentido norte devido ao avanço de frentes frias.
Dadas a amplitude e a profundidade da correte do Brasil, que flui lentamente pela costa, essa corrente não possui vórtice nem meandros.
A corrente do Brasil carrega a água tropical da região equatorial fluindo para o sul, onde se encontra com a corrente das Malvinas e forma a confluência subtropical.
A fim de identificar as massas de água presentes em determinada localização no mar, um conjunto de observações de temperatura e de salinidade para profundidades sucessivas são plotados em um gráfico, denominado diagrama T-S. Nesse gráfico, a temperatura corresponde ao eixo vertical e a salinidade corresponde ao eixo horizontal.
A circulação termohalina nos oceanos é controlada pelas variações de temperatura e salinidade. Esta circulação se origina em altas latitudes, onde as águas superficiais são frias e mais densas.
A massa de água Antártica Intermediária, que, comparada às outras massas de água, é a massa de água mais difundida no mundo, forma-se no inverno em torno do continente Antártico, particularmente no Mar de Ross e no Mar de Weddell.