Termoklin är en typ av språngskikt, det vill säga en horisontell gräns, mellan vattenmassor som har olika temperaturer. I varmt vatten rör sig molekylerna snabbare, ”knuffar” varandra och tar mer plats än molekylerna i kallare vatten. Varmt vatten har lägre densitet än kallt vatten – vi kan säga att varmt vatten tar större plats än kallt vatten – och därför väger en liter varmt vatten mindre än en liter kallt vatten. Eftersom det varma vattnet väger mindre, kommer det att flyta på det kallare och tyngre vattnet. Ibland kan det kännas att vattnet är skiktat när man badar – vattnet vid fötterna känns kallare än vattnet vid övre delen av kroppen!
Det här behövs: två glas (som tål varmt vatten), vatten, genomskinlig plastfolie, en kniv eller gaffel att göra hål på plastfolien med, en tratt, karamellfärg.
- Fyll ett glas till 2/3 med kallt vatten. Lägg en bit plastfolie på vattenytan och låt folien komma upp och fästa på sidorna av glaset.
- Koka lite vatten. Häll det i det andra glaset och färga det med karamellfärg.
- Använd tratten och häll försiktigt det färgade varma vattnet på det kalla vattnet och plastfolien i det första glaset.
Gör ett hål i plastfolien så att det varma vattnet kan rinna igenom. Vänta ett tag och ta sedan försiktigt bort plastfolien.
Vad ser du? Av det du ser hända, vad kan du tänka dig händer med en flod när den kommer ut till havet?
- Blås på vattnet i glaset (representerar vindar) och rör om i det (representerar till exempel havsströmmar).
Vad händer?
Nu kanske du undrar: om varmt vatten väger mindre än kallt vatten och därför flyter ovanpå det, varför flyter då den kalla isen på vattnet? Vatten är lite annorlunda än de flesta andra ämnen och har högst densitet, eller väger som mest, när det är 4˚C. Alltså, både vatten som är varmare och kallare än vatten med temperaturen 4˚C, kommer att flyta ovanpå detta vatten. Vatten som under vintern kyls av uppifrån av de låga temperaturerna i luften, kommer att ha lägre temperatur än det 4˚C-vattnet och kommer därför flyta ovanpå detta. När vatten fryser till is får det ännu lägre densitet och kommer därför att flyta ovanför det kalla vattnet under 4˚C.
Detta gäller för vattnets densitet:
4-gradigt vatten > 0-gradigt vatten > 20-gradigt vatten > is