Le ondate di caldo marinesono fasi in cui determinate regioni dell'oceano risultano anormalmente calde per lunghi periodi di tempo. Tali ondate di caldo marine si verificano di solito quando interagiscono diversi fattori:
- Cambiamento climatico: se l'aria è più calda dell'acqua sottostante, l'atmosfera rilascia parte della sua energia termica all'oceano. L'oceano globale assorbe il 90% dell’energia aggiuntivo causata dai cambiamenti climatici. Il cambiamento climatico aumenta quindi il rischio di ondate di caldo marine.
- Radiazione solare: se non ci sono nuvole sul mare per un periodo di alcuni giorni o settimane, gli strati superficiali dell'acqua dell'oceano sono riscaldati dall'atmosfera e dalla radiazione solare diretta. Il processo nell'oceano è inverso a quello dell'atmosfera: l'atmosfera è riscaldata principalmente dal suolo, cioè dal basso. L'aria calda sale e si mescola con gli strati d'aria più freddi che la sovrastano. L'oceano, invece, è riscaldato dall'alto. L'acqua calda non sale verso l'alto, ma si trova già nel punto più alto. Ciò significa che energia termica si accumula negli strati superiori dell'acqua e il mescolamento con l'acqua fredda sottostante è minimo.
- Vento: in generale, l'acqua degli oceani è stratificata in modo stabile. Acqua più fredda in basso, acqua più calda in alto. Le differenze di temperatura si compenserebbero molto lentamente se non fosse per il vento. Il vento in superficie muove l'acqua e quindi la mescola anche negli strati più profondi. Tuttavia, se è particolarmente calmo, l’energia termica può accumularsi negli strati superficiali dell'acqua.
- Aerosol: Gli aerosol sono le particelle più piccole dell'atmosfera. Più aerosol ci sono nell'aria sopra l'oceano, meno luce solare raggiunge la superficie. Di conseguenza, la superficie dell'oceano si raffredda. Una fonte di aerosol è, ad esempio, la polvere sahariana sopra l'Atlantico settentrionale o l'inquinamento atmosferico proveniente da città e navi. Questi aerosol sono spesso trasportati attraverso l'oceano dal vento. Anche le condizioni di assenza di vento contribuiscono al riscaldamento degli oceani a causa della mancanza di aerosol
- Fluttuazioni naturali del sistema climatico: anche fenomeni come El Niño o l'Oscillazione Nord Atlantica (NAO) contribuiscono regolarmente all'aumento delle temperature oceaniche.