Океанические, или морские, течения - это поступательное движение водных масс в океанах и морях, вызванное различными силами. Хотя наиболее значительной причиной, образующей течения, является ветер, они могут сформироваться и из-за неодинаковой солёности отдельных частей океана или моря, разности уровней воды, неравномерного нагрева разных участков акваторий. В толще океана существуют вихри, созданные неровностями дна, их размер нередко достигает 100-300 км в диаметре, они захватывают слои воды в сотни метров толщиной.
Если факторы, вызывающие течения, постоянны, то образуется постоянное течение, а если они носят эпизодический характер, то формируется кратковременное, случайное течение. По преобладающему направлению течения делятся на меридиональные, несущие свои воды на север или на юг, и зональные, распространяющиеся широтно - прим.. Течения, температура воды в которых выше средней температуры для тех же широт, называют тёплыми, ниже - холодными, а течения, имеющие ту же температуру, что и окружающие его воды, - нейтральными.
Муссонные течения изменяют своё направление от сезона к сезону, в зависимости от того, как дуют прибрежные ветры муссоны. Навстречу соседним, более мощным и протяжённым течениям в океане, движутся противотечения.
На направление течений в Мировом океане оказывает влияние отклоняющая сила, вызванная вращением Земли, - сила Кориолиса. В Северном полушарии она отклоняет течения вправо, а в Южном - влево. Скорость течений в среднем не превышает 10 м/с, а в глубину они распространяются не более чем на 300 м.
В Мировом океане постоянно существуют тысячи больших и малых течений, которые огибают континенты и сливаются в пять гигантских колец. Система течений Мирового океана называется циркуляцией и связана, прежде всего, с общей циркуляцией атмосферы. Океанические течения перераспределяют солнечное тепло, поглощённое массами воды. Тёплую воду, нагретую солнечными лучами на экваторе, они переносят в высокие широты, а холодная вода из приполярных областей благодаря течениям попадает на юг. Тёплые течения способствуют повышению температуры воздуха, а холодные, наоборот, понижению. Территории, омываемые тёплыми течениями, отличаются тёплым и влажным климатом, а те, около которых проходят холодные течения, - холодным и сухим.
Самое мощное течение Мирового океана - холодное течение Западных Ветров, называемое также Антарктическим циркумполярным (от лат. cirkum - вокруг - прим.. Причиной его образования являются сильные и устойчивые западные ветры, дующие с запада на восток на огромных пространствах Южного полушария от умеренных широт до побережья Антарктиды. Это течение охватывает зону шириной 2500 км, распространяется на глубину более 1 км и переносит каждую секунду до 200 млн тонн воды. На пути течения Западных Ветров не встречается крупных массивов суши, и оно соединяет в своём круговом потоке воды трёх океанов - Тихого, Атлантического и Индийского.
Гольфстрим - одно из крупнейших тёплых течений Северного полушария. Оно проходит через Мексиканский залив (англ. Gulf Stream - течение залива) и несёт тёплые тропические воды Атлантического океана к высоким широтам. Этот гигантский поток тёплых вод во многом определяет климат Европы, делая его мягким и тёплым. Каждую секунду Гольфстрим переносит 75 млн. тонн воды (для сравнения: Амазонка, самая полноводная река в мире, - 220 тыс. тонн воды). На глубине около 1 км под Гольфстримом наблюдается противотечение.
АПВЕЛЛИНГ
Во многих районах Мирового океана наблюдается «всплывание» глубинных вод к поверхности моря. Это явление, названное апвеллингом (от англ. up - наверх и well - хлынуть - прим.), возникает, например, если ветер отгоняет тёплые поверхностные воды, а на их место поднимаются более холодные. Температура воды в районах апвеллинга ниже, чем средняя на данной широте, что создаёт благоприятные условия для развития планктона, а следовательно, и других морских организмов - рыб и морских животных, которые им питаются. Районы апвеллинга - важнейшие промысловые участки Мирового океана. Они находятся у западных берегов материков: Перуанско-Чилийский - у Южной Америки, Калифорнийский - у Северной Америки, Бенгельский - у Юго-Западной Африки, Канарский - у Западной Африки.
Морскими (океаническими) или просто течениями называют поступательные движения водных масс в океанах и морях на расстояния, измеряемые сотнями и тысячами километров, обусловленные различными силами (гравитационными, трения, приливообразующими).
В океанологической научной литературе существует несколько классификаций морских течений. По одной из них течения могут быть классифицированы по следующим признакам (рис. 1.1.):
1. по силам, их вызывающим, т. е. по происхождению (генетическая классификация);
2. по устойчивости (изменчивости);
3. по глубине расположения;
4. по характеру движения;
5. по физико-химическим свойствам.
Основной является генетическая классификация, в которой выделяют три группы течений.
1. В первой группе генетической классификации - градиентные течения, обусловленные горизонтальными градиентами гидростатическо-го давления. Различают следующие градиентные течения:
· плотностные, обусловленные горизонтальным градиентом плотности (неравномерным распределением температуры и солености воды, а, следовательно, и плотности по горизонтали);
· компенсационные, обусловленные наклоном уровня моря, возникшим под действием ветра;
· бароградиентные, обусловленные неравномерностью атмосферного давления над уровнем моря;
· стоковые, образующиеся вследствие избытка вод в каком-либо районе моря, в результате притока речных вод, обильного выпадения осадков или таяния льдов;
· сейшевые, возникающие при сейшевых колебаниях моря (колебаниях воды всего бассейна в целом).
Течения, существующие при равновесии горизонтального градиента гидростатического давления и силы Кориолиса, называются геострофическими.
Ко второй группе градиентной классификации относятся течения, обусловленные действием ветра. Их подразделяют на:
· дрейфовые создаются длительными, или господствующими, ветрами. К их числу относятся пассатные течения всех океанов и циркумполярное течение в южном полушарии (течение Западных Ветров);
· ветровые, обусловленные не только действием направления ветра, а также наклоном уровенной поверхности и перераспределением плотности воды, вызванных ветром.
К третьей группе градиентов классификации относятся приливные течения, вызванные приливными явлениями. Эти течения наиболее заметны у берегов, на мелководьях, в устьях рек. Они являются наиболее сильными.
Как правило, в океанах и морях наблюдаются суммарные течения, обусловленные совокупным действием нескольких сил. Течения, существующие после прекращения действия сил, вызвавших движение воды, называются инерционными. Под действием сил трения инерционные течения постепенно затухают.
2. По характеру устойчивости, изменчивости выделяют течения периодические и непериодические (устойчивые и неустойчивые). Течения, изменения которых происходят с определенным периодом, называются периодическими. К ним относятся приливные течения, изменяющиеся в основном с периодом, равным приблизительно половине суток (полусуточные приливные течения) или суткам (суточные приливные течения).
Рис. 1.1. Классификация течений Мирового океана
Течения, изменения которых не носят четкого периодического характера, принято называть непериодическими. Своим происхождением они обязаны случайным, неожиданным причинам, (например прохождение циклона над морем вызывает непериодические ветровые и бароградиентные течения).
Постоянных течений в строгом смысле слова в океанах и морях нет. Относительно мало меняющиеся течения по направлению и скорости за сезон - это муссонные, за год - пассатные. Течение, которое не изменяется во времени, называют установившимся, которое изменяется во времени - неустановившимися.
3. По глубине расположения выделяют поверхностные, глубинные и придонные течения. Поверхностные течения наблюдаются в так называемом навигационном слое (от поверхности до 10 - 15 м), придонные - у дна, а глубинные - между поверхностным и придонным течениями. Скорость движения поверхностных течений наиболее высока в самом верхнем слое. Глубже она снижается. Глубинные воды движутся значительно медленнее, а скорость перемещения придонных вод 3 - 5 см/с. Скорости течений неодинаковы в разных районах океана.
4. По характеру движения выделяют меандрирующие, прямолинейные, циклонические и антициклонические течения. Меандрирующими называют течения, которые движутся не прямолинейно, а образуют горизонтальные волнообразные изгибы - меандры. Вследствие неустойчивости потока меандры могут отделяться от течения и образовывать самостоятельно существующие вихри. Прямолинейные течения характеризуются перемещением воды по относительно прямым линиям. Круговые течения образуют замкнутые окружности. Если движение в них направлено против часовой стрелки, то это - циклонические течения, а если по часовой стрелке- то антициклонические (для северного полушария).
5. По характеру физико-химических свойств различают теплые, холодные, нейтральные, соленые и распресненные течения (подразделение течений по этим свойствам в известной степени условно). Для оценки указанной характеристики течения производится сопоставление его температуры (солености) с температурой (соленостью) окружающих его вод. Так, теплым (холодным) называется течение температура воды в котором выше (ниже) температуры окружающих вод. Например, глубинное течение атлантического происхождения в Северном Ледовитом океане имеет температуру около 2 °C, но относится к теплым течениям, а Перуанское течение у западных берегов Южной Америки, имеющее температуру воды около 22 °C, относится к холодным течениям.
Основные характеристики морского течения: скорость и направление. Последнее определяется обратным способом по сравнению со способом направления ветра, т. е. в случае с течением указывается, куда течет вода, тогда как в случае с ветром указывается, откуда он дует. Вертикальные движения масс воды при исследовании морских течений обычно не учитываются, т. к. они не велики.
В мировом океане существует единая, взаимосвязанная система основных устойчивых течений (рис. 1.2.), обусловливающая перенос и взаимодействие вод. Эту систему называют океанической циркуляцией.
Основной силой, приводящей в движение поверхностные воды океана, является ветер. Поэтому поверхностные течения следует рассматривать с преобладающими ветрами.
В пределах южной периферии океанических антициклонов северного полушария и северной периферии антициклонов южного полушария (центры антициклонов располагаются на 30 - 35° северной и южной широты) действует система пассатных ветров, под влиянием которых образуются устойчивые мощные поверхностные течения, направленные на запад (Северные и Южные пассатные течения). Встречая на своем пути восточные берега материков, эти течения создают повышение уровня и поворачивают в высокие широты (Гвианское, Бразильское и др.). В умеренных широтах (около 40°) преобладают западные ветры, что усиливает течения идущие на восток (Северо-Атлантическое, Северо-Тихоокеанское и др.). В восточных частях океанов между 40 и 20° северной и южной широты течения направлены к экватору (Канарское, Калифорнийское, Бенгельское, Перуанское и др.).
Таким образом, к северу и к югу от экватора в океанах образуются устойчивые системы циркуляции вод, представляющие собой гигантские антициклонические круговороты. Так, в атлантическом океане северный антициклонический круговорот простирается с юга на север от 5 до 50° северной широты и от востока на запад от 8 до 80° западной долготы. Центр этого круговорота сдвинут относительно центра азорского антициклона к западу, что объясняют увеличением силы Кориолиса с широтой. Это приводит к интенсификации течений в западных частях океанов, создающей условия для формирования таких мощных течений, как Гольфстрим в Атлантическом и Куросио в Тихом океане.
Своеобразным разделом между Северным и Южным пассатными течениями является Межпассатное противотечение, несущее свои воды на восток.
В северной части Индийского океана глубоко выдающийся на юг полуостров Индостан и обширный Азиатский материк создают благоприятные условия для развития муссонной циркуляции. В ноябре - марте здесь наблюдается северо-восточный муссон, а в мае - сентябре - юго-западный. В связи с этим течения севернее 8° южной широты имеют сезонный ход, следуя сезонному ходу атмосферной циркуляции. Зимой на экваторе и к северу от него наблюдается западное муссонное течение, т. е. в этот сезон направление поверхностных течений в северной части Индийского океана соответствует направлению течений в других океанах. В это же время в зоне, разделяющей муссонные и пассатные ветры (3 - 8° южной широты), развивается поверхностное экваториальное противотечение. Летом западное муссонное течение сменяется восточным, а экваториальное противотечение - слабыми и неустойчивыми течениями.
Рис. 1.2.
В умеренных широтах (45 - 65°) в северной части Атлантического и Тихого океанов имеет место циркуляция против часовой стрелки. Однако вследствие неустойчивости атмосферной циркуляции в этих широтах течения также характеризуются малой устойчивостью. В полосе 40 - 50° южной широты находится направленное на восток Атлантическое циркумполярное течение, называемое также течением Западных Ветров.
У побережья Антарктиды течения имеют преимущественно западное направление и образуют узкую полосу прибрежной циркуляции вдоль берегов материка.
Северо-Атлантическое течение проникает в бассейн Северного Ледовитого океана в виде ветвей Норвежского, Нордкапского и Шпицбергенского течений. В Северном Ледовитом океане поверхностные течения направлены от берегов Азии через полюс к восточным берегам Гренландии. Такой характер течений вызван преобладанием восточных ветров и компенсацией притока в глубинных слоях атлантических вод.
В океане выделяются зоны дивергенции и конвергенции, характеризующиеся расхождением и схождением поверхностных струй течений. В первом случае имеет место подъем вод, во втором - их опускание. Из указанных зон более четко выделяются зоны конвергенции (например, антарктическая конвергенция на 50 - 60° южной широты).
Рассмотрим особенности циркуляции вод отдельных океанов и характеристики основных течений Мирового океана (табл.).
В северной и южной частях Атлантического океана в поверхностном слое существуют замкнутые круговороты течений с центрами вблизи 30° северной и южной широты. (О круговороте в северной части океана будет говориться в следующей главе).
Основные течения Мирового океана
|
Название |
Температурнаяградация |
Устойчивость |
Средняя скорость,см/с |
|
Северное пассатное |
Нейтральное |
Устойчивое |
|
|
Минданао |
Нейтральное |
Устойчивое |
|
|
Весьма устойчивое |
|||
|
Северо-Тихоокеанское |
Нейтральное |
Устойчивое |
|
|
Устойчивое |
|||
|
Алеутское |
Нейтральное |
Неустойчивое |
|
|
Курило-Камчатское |
Холодное |
Устойчивое |
|
|
Калифорнийское |
Холодное |
Неустойчивое |
|
|
Межпассатноепротивотечение |
Нейтральное |
Устойчивое |
|
|
Южное пассатное |
Нейтральное |
Устойчивое |
|
|
Восточно-Австралийское |
Устойчивое |
||
|
Южно-Тихоокеанское |
Нейтральное |
Неустойчивое |
|
|
Перуанское |
Холодное |
Слабо устойчивое |
|
|
Эль-Ниньо |
Слабо устойчивое |
||
|
Антарктическое циркумполярное |
Нейтральное |
Устойчивое |
|
|
Индийский |
|||
|
Южное пассатное |
Нейтральное |
Устойчивое |
|
|
Игольного мыса |
Весьма устойчивое |
||
|
Западно-Австралийское |
Холодное |
Неустойчивое |
|
|
Антарктическое циркумполярное |
Нейтральное |
Устойчивое |
|
|
Северный |
Ледовитый |
||
|
Норвежское |
Устойчивое |
||
|
Западно-Шпицбергенское |
Устойчивое |
||
|
Восточно-Гренландское |
Холодное |
Устойчивое |
|
|
Западно-Гренландское |
Устойчивое |
||
|
Атлантический |
|||
|
Северное пассатное |
Нейтральное |
Устойчивое |
|
|
Гольфстрим |
Весьма устойчивое |
||
|
Северо-Атлантическое |
Весьма устойчивое |
||
|
Канарское |
Холодное |
Устойчивое |
|
|
Ирмингера |
Устойчивое |
||
|
Лабрадорское |
Холодное |
Устойчивое |
|
|
Межпассатное противотечение |
Нейтральное |
Устойчивое |
|
|
Южное пассатное |
Нейтральное |
Устойчивое |
|
|
Бразильское |
Устойчивое |
||
|
Бенгельское |
Холодное |
Устойчивое |
|
|
Фолклендское |
Холодное |
Устойчивое |
|
|
Антарктическое циркумполярное |
Нейтральное |
Устойчивое |
В южной части океана теплое Бразильское течение осуществляет перенос воды (скоростью до 0,5 м/с) далеко на юг, а ответвившееся от мощного течения Западных Ветров Бенгельское течение замыкает основной круговорот в южной части Атлантического океана и приносит к берегам Африки холодные воды.
Холодные воды Фолклендского течения проникают в Атлантику, огибая мыс Горн и вливаясь между берегом и Бразильским течением.
Особенностью в циркуляции вод поверхностного слоя Атлантического океана является наличие подповерхностного экваториального противотечения Ломоносова, которое движется вдоль экватора с запада на восток под сравнительно тонким слоем Южного пассатного течения (глубина от 50 до 300 м) со скоростью до 1 - 1,5 м/с. Течение устойчиво по направлению и существует во все сезоны года.
Географическое положение, климатические особенности, системы циркуляции вод и хороший водообмен с антарктическими водами обусловливает гидрологические условия Индийского океана.
В северной части Индийского океана, в отличие от других океанов, муссонная циркуляция атмосферы вызывает сезонную смену поверхностных течений севернее 8° южной широты. В зимний период наблюдается Западное Муссонное течение со скоростью 1 - 1,5 м/с. В этом сезоне развивается (в зоне раздела Муссонного и Южного пассатного течений) Экваториальное противотечение исчезает.
По сравнению с другими океанами в Индийском океане зона господствующих юго-восточных ветров, под воздействием которых возникает Южное пассатное течение, смещена к югу, поэтому это течение двигается с востока на запад (скорость 0,5 - 0,8 м/с) между 10 и 20° южной широты. У берегов Мадагаскара Южное пассатное течение разделяется. Одна из его ветвей идет на север вдоль берегов Африки до экватора, где она поворачивает к востоку и в зимний период дает начало Экваториальному противотечению. Летом северная ветвь Южного пассатного течения, двигаясь вдоль берегов Африки, дает начало Сомалийскому течению. Другая ветвь Южного пассатного течения у берегов Африки поворачивает на юг и под названием Мозамбикского течения двигается вдоль берегов Африки к юго-западу, где его ответвление дает начало течению Игольного мыса. Большая часть Мозамбикского течения поворачивает на восток и присоединяется к течению Западных Ветров, от которого у берегов Австралии ответвляется Западно-Австралийское течение, замыкающее круговорот южной части Индийского океана.
Незначительный приток арктических и поступление антарктических холодных вод, географическое положение и система течений обусловливают особенности гидрологического режима Тихого океана.
Характерной особенностью общей схемы поверхностных течений Тихого океана является наличие в северной и южной его частях больших круговоротов воды.
В пассатных зонах под воздействием постоянных ветров возникают Южное и Северное пассатное течения, идущие с востока на запад. Между ними с запада на восток перемещается Экваториальное (Межпассатное) противотечения со скоростями 0,5 - 1 м/с.
Северное пассатное течение у Филиппинских островов разделяется на несколько ветвей. Одна из них поворачивает на юг, затем на восток и дает начало Экваториальному (Межпассатному) противотечению. Главная ветвь следует к северу вдоль острова Тайвань (Тайванское течение), далее поворачивает на северо-восток и под названием Куросио проходит вдоль восточных берегов Японии (скорость до 1 - 1,5 м/с) до мыса Нодзима (остров Хонсю). Далее оно отклоняется к востоку и пересекает океан как Северо-Тихоокеанское течение. Характерной особенностью течения Куросио, как и Гольфстрима, является меандриравание и смещение его оси то к югу, то к северу. У берегов Северной Америки Северо-Тихоокеанское течение раздваивается на Калифорнийское, направленное к югу и замыкающее основной циклонический круговорот северной части Тихого океана, и Аляскинское течения, идущее на север.
Холодное Камчатское течение зарождается в Беринговом море и течет вдоль берегов Камчатки, Курильских островов (Курильское течение), берегов Японии, отжимая к востоку течение Куросио.
Южное пассатное течение продвигается на запад (скорость 0,5 - 0,8 м/с) с многочисленными ответвлениями. У берегов Новой Гвинеи часть потока поворачивает на север, а затем на восток и вместе с южной ветвью Северного пассатного течения дает начало Экваториальному (Межпассатному) противотечению. Большая часть Южного пассатного течения отклоняется, образуя Восточно-Австралийское течение, которое вливается затем в мощное течение Западных Ветров, от которого у берегов Южной Америки ответвляется холодное Перуанское течение, замыкающее круговорот в Южной половине Тихого океана.
В летний период южного полушария навстречу Перуанскому течению от Экваториального противотечения продвигается на юг до 1 - 2° южной широты теплое течение Эль-Ниньо, проникающее в отдельные годы до 14 - 15° южной широты. Такое вторжение теплых вод Эль-Ниньо в южные районы берегов Перу приводит к катастрофическим последствиям вследствие повышения температуры воды и воздуха (сильные ливни, гибель рыбы, эпидемии).
Характерной особенностью в распределении течений поверхностного слоя океана является наличие Экваториального подповерхностного противотечения - течения Кромвелла. Оно пересекает океан вдоль экватора с запада на восток на глубине от 30 до 300м со скоростью до 1,5 м/с. Течение охватывает полосу шириной от 2° северной широты до 2° южной широты.
Наиболее характерной особенностью Северного Ледовитого океана является то, что в течение круглого года его поверхность покрыта плавучими льдами. Низкая температура и соленость вод благоприятствуют образованию льда. Прибрежные воды только летом, в течение двух - четырех месяцев, свободны ото льда. В центральной части Арктики в основном наблюдаются тяжелые многолетние льды (паковый лед) толщиной более 2 - 3 м, покрытые многочисленными торосами. Кроме многолетних встречаются однолетние и двухлетние льды. Вдоль арктических берегов зимой образуется довольно широкая (десятки и сотни метров) полоса припая. Отсутствуют льды только в районе теплых Норвежского, Нордкапского и Шпицбергенского течений.
Под влиянием ветров и течений лед в Северном Ледовитом океане находится в постоянном движении.
На поверхности Северного Ледовитого океана наблюдаются хорошо выраженные области циклонического и антициклонического круговорота вод.
Под влиянием полярного барического максимума в притихоокеанской части Арктического бассейна и ложбины исландского минимума возникает генеральное Трансарктическое течение. Оно осуществляет общее перемещение вод с востока на запад по всей полярной акватории. Трансарктическое течение берет свое начало от Берингова пролива и идет к проливу Фрама (между Гренландией и Шпицбергеном). Продолжением его служит Восточно-Гренландское течение. Между Аляской и Канадой наблюдается обширный антициклонический круговорот вод. Холодное Баффиново течение формируется главным образом за счет выноса арктических вод через проливы Канадского Арктического архипелага. Продолжением его служит Лабрадорское течение.
Средняя скорость перемещения вод около 15 - 20 см/с.
Циклонический, весьма интенсивный круговорот возникает в Норвежском и Гренландском морях в приатлантической части Северного Ледовитого океана.
Водные массы, которые непрерывно движутся по океанам, называются течениями. Они настолько сильны, что с ними не сравнится ни одна континентальная река.
Какие существуют виды течений?
Еще несколько лет назад были известны только течения, движущиеся по поверхности морей. Их называют поверхностными. Протекают они на глубине до 300 метров. Теперь мы знаем, что в более глубоких участках возникают глубинные течения.
Как возникают поверхностные течения?
Поверхностные течения вызываются постоянно дующими ветрами – пассатами – и достигают скорости от 30 до 60 километров в день. К ним относятся экваториальные течения (направленные на запад), у восточного побережья континентов (направленные в сторону полюсов) и другие.
Что такое пассаты?
Пассаты – это устойчивые на протяжении года воздушные течения (ветры) в тропических широтах океанов. В Северном полушарии эти ветры направлены с северо-востока, в Южном – с юго-востока. Вследствие вращения Земли они всегда отклоняются на запад. Ветры, которые дуют в Северном полушарии, называют северо-восточными пассатами, а в Южном полушарии – юго-восточными. Парусные суда используют эти ветры, чтобы быстрее прибыть к месту назначения.
Что такое экваториальные течения?
Пассатные ветры веют постоянно и так сильно, что разделяют океанические воды по обе стороны экватора на два мощных западных течения, которые называются экваториальными. На пути у них оказываются восточные побережья частей света, поэтому эти течения изменяют направление на север и юг. Потом они попадают в другие системы ветров и распадаются на маленькие течения.
Как возникают глубинные течения?
Глубинные течения, в отличие от поверхностных, вызываются не ветрами, а иными силами. Они зависят от плотности воды: холодная и солёная вода плотнее, чем тёплая, и менее солёная, и поэтому опускается ниже к морскому дну. Глубинные течения возникают вследствие того, что охлаждённая солёная вода в северных широтах опускается и продолжает двигаться над морским дном. С юга начинает свое движение новое, теплое поверхностное течение. Холодное глубинное течение несёт воду по направлению к экватору, где снова прогревается и поднимается наверх. Таким образом, образуется круговорот. Глубинные течения движутся медленно, поэтому иногда проходят годы, пока они не поднимутся на поверхность.
Что стоит знать об экваторе?
Экватором называют воображаемую линию, которая проходит через центр Земли перпендикулярно к оси её вращения, то есть, одинаково удалена от обоих полюсов и делит нашу планету на два полушария – Северное и Южное. Длина этой линии составляет около 40 075 километров. Экватор расположен на нулевом градусе географической широты.
Почему содержание соли в морской воде меняется?
Содержание соли в морской воде увеличивается, когда вода испаряется или замерзает. В северной части Атлантического океана много льда, поэтому вода там более солёная и холодная, чем на экваторе, особенно зимой. Однако солёность тёплой воды возрастает при испарении, так как в ней остается соль. Содержание соли уменьшается, когда, например, в северной части Атлантики тают льды и пресные воды текут в море.
На что влияют глубинные течения?
Глубинные течения несут холодную воду из полярных регионов в тёплые тропические страны, где водные массы перемешиваются. Подъём холодной воды влияет на прибрежный климат: дожди выпадают прямо на холодную воду. На тёплый материк воздух приходит практически сухим, поэтому дожди прекращаются и на прибрежных берегах появляются пустыни. Именно так возникла пустыня Намиб на южноафриканском побережье.
Какая разница между холодными и тёплыми течениями?
В зависимости от температуры морские течения делятся на тёплые и холодные. Первые возникают поблизости экватора. Они несут тёплые воды через холодные, расположенные недалеко от полюсов, и нагревают воздух. Встречные морские течения, текущие из полярных областей по направлению к экватору, переправляют холодные воды через окружающие тёплые, и в результате воздух охлаждается. Морские течения похожи на огромный кондиционер, который распределяет холодный и тёплый воздух вокруг земного шара.
Что такое боры?
Борами называют приливные волны, которые можно наблюдать в тех местах, где реки впадают в моря – то есть, в устьях. Они возникают, когда в мелком и широком воронкообразном устье скапливается столько бегущих к берегу волн, что все они внезапно вливаются в реку. В Амазонке, одной из южноамериканских рек, прибой разбушевался настолько, что пятиметровая стена воды продвинулась вглубь материка более чем на сто километров. Боры появляются также в Сене (Франция), дельте Ганга (Индия) и на побережье Китая.
Александр фон Гумбольдт (1769-1859)
Немецкий натуралист и ученый Александр фон Гумбольдт много путешествовал по Латинской Америке. В 1812 году он обнаружил, что холодное глубинное течение перемещается из полярных регионов к экватору и охлаждает там воздух. В его честь течение, которое несёт воды вдоль побережья Чили и Перу, было названо течением Гумбольдта.
Где на планете самые большие тёплые морские течения?
К самым большим тёплым морским течениям относятся Гольфстрим (Атлантический океан), Бразильское (Атлантический океан), Куросио (Тихий океан), Карибское (Атлантический океан), Северное и Южное экваториальные течения (Атлантический, Тихий и Индийский океаны), а также Антильское (Атлантический океан).
Где находятся самые большие холодные морские течения?
Самые большие холодные морские течения – Гумбольдта (Тихий океан), Канарское (Атлантический океан), Оясио, или Курильское (Тихий океан), Восточно-Гренландское (Атлантический океан), Лабрадорское (Атлантический океан) и Калифорнийское (Тихий океан).
Как морские течения влияют на климат?
Тёплые морские течения, прежде всего, влияют на окружающие их воздушные массы и, в зависимости от географического положения континента, прогревают воздух. Так, благодаря Гольфстриму в Атлантическом океане температура в Европе на 5 градусов выше, чем могла бы быть. Холодные течения, которые направляются от полярных областей к экватору, наоборот, приводят к понижению температуры воздуха.
На что влияют изменения в морском течении?
На морские течения могут влиять такие внезапные явления, как, например, извержения вулканов или изменения, связанные с Эль-Ниньо. Эль-Ниньо – это тёплое водное течение, которое способно вытеснять холодное течение вблизи побережья Перу и Эквадора в Тихом океане. Хотя влияние Эль-Ниньо ограничено определенными областями, его последствия сказываются на климате отдаленных регионов. Оно вызывает сильные ливни на побережьях Южной Америки и восточной Африки, в результате чего происходят разрушительные наводнения, штормы и оползни. Во влажных тропических лесах в окрестностях Амазонки, наоборот, воцаряется сухой климат, который доходит до Австралии, Индонезии и Южной Африки, способствуя возникновению засух и распространению лесных пожаров. Вблизи перуанского побережья Эль-Ниньо приводит к массовому вымиранию рыбы и кораллов, поскольку планктон, который обитает преимущественно в холодной воде, страдает при её нагревании.
Как далеко морские течения могут уносить в море предметы?
Морские течения могут уносить упавшие в воду предметы на огромные расстояния. Так, например, в море можно обнаружить винные бутылки, которые 30 лет назад были выброшены с кораблей в океане между Южной Америкой и Антарктидой и унесены на тысячи километров. Течения переправили их через Тихий и Индийский океаны!
Что стоит знать о течении Гольфстрим?
Течение Гольфстрим – одно из самых мощных и известных морских течений, которое возникает в Мексиканском заливе и несет теплые воды к архипелагу Шпицберген. Благодаря тёплым водам Гольфстрима, в Северной Европе преобладает мягкий климат, хотя здесь должно быть намного холоднее, поскольку эта местность расположена так же далеко на севере, как и Аляска, где царит леденящий холод.
Что такое морские течения – видео
Течения имеют очень важное значение для мореплавания, влияя на скорость и направление движения судна. Поэтому в судовождении очень важно уметь правильно их учитывать (рис. 18.6).
Для выбора наивыгоднейших и безопасных путей при плавании вблизи берегов и в открытом море важно знать природу, направления и скорость морских течений.
При плавании по счислению морские течения могут оказывать значительное влияние на его точность.
Морские течения - перемещение водных масс в море или в океане из одного места в другое. Основные причины, вызывающие морские течения - ветер, атмосферное давление, приливо-отливные явления.
Морские течения подразделяются на следующие виды
1. Ветровые и дрейфовые течения возникают под действием ветра вследствие трения движущихся масс воздуха о морскую поверхность. Длительные, или господствующие, ветры вызывают движение не только верхних, но и более глубоких слоев воды, и образуют дрейфовые течения.
Причем, дрейфовые течения, вызываемые пассатами (постоянными ветрами), - постоянные, а дрейфовые течения, вызываемые муссонами (переменными ветрами), в течение года изменяют и направление, и скорость. Временные, непродолжительные, ветры вызывают ветровые течения, которые носят переменный характер.
2. Приливо-отливные течения вызываются изменением уровня моря приливами и отливами. В открытом море приливо-отливные течения постоянно меняют свое направление: в северном полушарии - по часовой стрелке, в южном - против часовой стрелки. В проливах, узких заливах и у берегов течения во время прилива направлены в одну сторону, а при отливе - в обратную.
3. Сточные течения вызываются повышением уровня моря в отдельных его районах в результате притока пресной воды из рек, выпадения большого количества атмосферных осадков и т. д.
4. Плотностные течения возникают вследствие неравномерного распределения плотности воды в горизонтальном направлении.
5. Компенсационные течения возникают в том или ином районе для восполнения убыли воды, вызванной ее стоком или сгоном.
Рис. 18.6. Течения Мирового океана
Гольфстрим - самое мощное теплое течение Мирового океана идет вдоль берегов Северной Америки в Атлантическом океане,а затем отклоняется от берега и распадается на ряд ветвей. Северная ветвь, или Северо-Атлантическое течение, идет на северо-восток. Наличие Северо-Атлантического теплого течения объясняет сравнительно мягкую зиму на побережье Северной Европы, а также существование ряда незамерзающих портов.
В Тихом океане Северное пассатное (экваториальное) течение начинается у берегов Центральной Америки, пересекает Тихий океан со средней скоростью около 1 узла, и у Филиппинских островов разделяется на несколько ветвей.
Главная ветвь Северного пассатного течения проходит вдоль Филиппинских островов и следует на северо-восток под названием Куросио, которое является вторым после Гольфстрима мощным теплым течением Мирового океана; его скорость от 1 до 2 уз и даже временами до 3 уз.
Около южной оконечности острова Кюсю это течение разделяется на две ветви, одна из которых - Цусимское течение направляется в Корейский пролив.
Другая, двигаясь на северо-восток, переходит в Северо-Тихоокеанское течение, пересекающее океан на восток. Холодное Курильское течение (Ойясио) следует навстречу Куросио вдоль Курильской гряды и встречается с ним примерно на широте Сангарского пролива.
Течение западных ветров у берегов Южной Америки разделяется на две ветви, одна из которых дает начало холодному Перуанскому течению.
В Индийском океане Южное пассатное (экваториальное) течение у острова Мадагаскар разделяется на две ветви. Одна ветвь поворачивает на юг и образует Мозамбикское течение, скорость которого от 2 до 4 уз.
У южной оконечности Африки Мозамбикское течение дает начало теплому, мощному и устойчивому Иголь- ному течению, средняя скорость которого более 2 уз, а максимальная - около 4,5 уз.
В Северном Ледовитом океане основная масса поверхностного слоя воды совершает движение по часовой стрелке с востока на запад.
Волнение — это колебательное движение воды. Оно воспринимается наблюдателем как движение волн по поверхности воды. На самом же деле водная поверхность совершает колебания вверх-вниз от среднего уровня положения равновесия. Форма волн при волнении постоянно изменяется в связи с движением частиц по замкнутым, почти круговым орбитам.
Каждая волна представляет собой плавное соединение возвышений и углублений. Основными частями волны являются: гребень — самая высокая часть; подошва - самая низкая часть; склон - профиль между гребнем и подошвой волны. Линия вдоль гребня волны называется фронтом волны (рис. 1).
Рис. 1. Основные части волны
Основные характеристики волн — это высота - разность уровней гребня и подошвы волны; длина - кратчайшее расстояние межу смежными гребнями или подошвами волн; крутизна - угол между склоном волны и горизонтальной плоскостью (рис. 1).
Рис. 1. Основные характеристики волны
Волны обладают очень большой кинетической энергией. Чем выше волна, тем больше в ней заключено кинетической энергии (пропорционально квадрату увеличения высоты).
Под влиянием силы Кориолиса справа по течению вдали от материка возникает водяной вал, а у суши создается депрессия.
По происхождению волны подразделяются следующим образом:
- волны трения;
- барические волны;
- сейсмические волны или цунами;
- сейши;
- приливные волны.
Волны трения
Волны трения, в свою очередь, могут быть ветровыми (рис. 2) или глубинными. Ветровые волны возникают вследствие ветровые волнытрения на границе воздуха и воды. Высота ветровых волн не превышает 4 м, но при сильных и затяжных штормах она возрастает до 10-15 м и выше. Наиболее высокие волны — до 25 м — наблюдаются в полосе западных ветров Южного полушария.
Рис. 2. Ветровые волны и волны прибоя
Пирамидальные, высокие и крутые ветровые волны получили название толчея. Эти волны присущи центральным областям циклонов. Когда ветер стихает, волнение приобретает характер зыби , т. е. волнения по инерции.
Первичная форма ветровых волн - рябь. Она возникает при скорости ветра менее 1 м/с, а при скорости, большей 1 м/с, образуются сначала мелкие, а потом более крупные волны.
Волна близ берегов, в основном на мелководьях, основывающаяся на поступательных движениях, получила название прибоя (см. рис. 2).
Глубинные волны возникают на границе двух слоев воды с разными свойствами. Они часто возникают в проливах, с двумя этажами течения, близ устьев рек, у кромки тающих льдов. Эти волны перемешивают морскую воду и являются очень опасными для моряков.
Барическая волна
Барические волны возникают из-за быстрой смены атмосферного давления в местах происхождения циклонов, особенно тропических. Обычно эти волны одиночные и не приносят особого вреда. Исключение составляют случаи, когда они совпадают с высоким приливом. Таким бедствиям наиболее часто подвергаются Антильские острова, полуостров Флорида, побережья Китая, Индии, Японии.
Цунами
Сейсмические волны возникают под воздействием подводных толчков и прибрежных землетрясений. Это очень длинные и невысокие в открытом океане волны, но сила их распространения достаточно велика. Они движутся с очень большой скоростью. У побережий их длина сокращается, а высота резко возрастает (в среднем от 10 до 50 м). Их появление влечет за собой человеческие жертвы. Сначала морс отступает на несколько километров от берега, набирая силу для толчка, а потом волны с огромной скоростью выплескиваются на берег с интервалом 15-20 мин (рис. 3).
Рис. 3. Трансформация цунами
Японцы назвали сейсмические волны цунами , и этот термин используется во всем мире.
Сейсмический пояс Тихого океана является основным районом образования цунами.
Сейши
Сейши — это стоячие волны, которые возникают в заливах и внутренних морях. Они происходят по инерции после прекращения действия внешних сил — ветра, сейсмических толчков, резких изменений , выпадения интенсивных осадков и т. д. При этом в одном месте вода поднимается, а в другом — опускается.
Приливная волна
Приливные волны — это движения , совершаемые под влиянием приливообразующих сил Луны и Солнца. Обратная реакция морской воды на прилив - отлив. Полоса, осушаемая во время отлива, называется осушкой.
Существует тесная связь высоты приливов и отливов с фазами Луны. В новолуния и полнолуния наблюдаются самые высокие приливы и самые низкие отливы. Они называются сизигийными. В это время лунные и солнечные приливы, наступая одновременно, накладываются друг на друга. В промежутках между ними, в первую и последнюю четверги фазы Луны, наблюдаются самые низкие, квадратурные приливы.
Как уже было сказано во втором разделе, в открытом океане высота прилива невелика — 1,0-2,0 м, а у расчлененных берегов она резко возрастает. Максимальной величины прилив достигает на атлантическом побережье Северной Америки, в заливе Фанди (до 18 м). В России максимальная величина прилива — 12,9 м — отмечена в заливе Шелихова (Охотское море). Во внутренних морях приливы мало заметны, например, в Балтийском морс у Санкт-Петербурга прилив составляет 4,8 см, а вот по некоторым рекам прилив прослеживается на сотни и даже тысячи километров от устья, например, в Амазонке — до 1400 см.
Крутую приливную волну, поднимающуюся вверх по реке, называют бором. На Амазонке бор достигает высоты 5 м и ощущается на расстоянии 1400 км от устья реки.
Даже при спокойной поверхности в толще океанских вод происходит волнение. Это так называемые внутренние волны — медленные, но весьма значительные по размаху, достигающему порой сотен метров. Они возникают в результате внешнего воздействия на неоднородную по вертикали массу воды. К тому же так как температура, соленость и плотность океанской воды изменяются с глубиной не постепенно, а скачкообразно от одного слоя к другому, на границе между этими слоями и возникают специфические внутренние волны.
Морские течения
Морские течения — это горизонтальные поступательные движения водных масс в океанах и морях, характеризующиеся определенным направлением и скоростью. Они достигают нескольких тысяч километров в длину, десятков-сотен километров в ширину, сотен метров в глубину. По физико-химическим свойствам воды морских течений отличны от окружающих.
По продолжительности существования (устойчивости) морские течения подразделяют следующим образом:
- постоянные , которые проходят в одних и тех же районах океана, имеют одно генеральное направление, более или менее постоянную скорость и устойчивые физико-химические свойства переносимых водных масс (Северное и Южное пассатные, Гольфстрим и др.);
- периодические , у которых направление, скорость, температура подчинены периодическим закономерностям. Происходят они через равные промежутки времени в определенной последовательности (летнее и зимнее муссонные течения в северной части Индийского океана, приливно-отливные течения);
- временные , вызываемые чаще всего ветрами.
По температурному признаку морские течения бывают:
- теплые , которые имеют температуру выше, чем окружающая вода (например. Мурманское течение с температурой 2-3 °С среди вод О °С); они имеют направление от экватора к полюсам;
- холодные , температура которых ниже окружающей воды (например, Канарское течение с температурой 15-16 °С среди вод с температурой около 20 °С); эти течения направлены от полюсов к экватору;
- нейтральные , которые имеют температуру, близкую к окружающей среде (например, экваториальные течения).
По глубине расположения в толще воды различают течения:
- поверхностные (до 200 м глубины);
- подповерхностные , имеющие направление, противоположное поверхностному;
- глубинные , движение которых совершается очень медленно — порядка нескольких сантиметров или первых десятков сантиметров в секунду;
- придонные , регулирующие обмен вод между полярными — субполярными и экваториально-тропическими широтами.
По происхождению выделяют следующие течения:
- фрикционные , которые могут быть дрейфовыми или ветровыми. Дрейфовые возникают под влиянием постоянных ветров, а ветровые создаются сезонными ветрами;
- градиентно-гравитационные , среди которых выделяют стоковые , образующиеся в результате наклона поверхности, вызванного избытком вод вследствие их притока из океана и обильных осадков, и компенсационные , которые возникают благодаря оттоку вод, скудным осадкам;
- инертные , которые наблюдаются после прекращения действия возбуждающих их факторов (например, приливные течения).
Система течений океана обусловлена общей циркуляцией атмосферы.
Если представить гипотетический океан, непрерывно простирающийся от Северного полюса к Южному, и наложить на него генерализированную схему атмосферных ветров, то с учетом отклоняющей силы Кориолиса получим шесть замкнутых колец -
круговоротов морских течений: Северное и Южное экваториальные, Северное и Южное субтропические, Субарктическое и Субантарктическое (рис. 4).
Рис. 4. Круговороты морских течений
Отступления от идеальной схемы вызваны наличием материков и особенностями их распределения по земной поверхности Земли. Однако, как и на идеальной схеме, в действительности на поверхности океана наблюдается зональная смена крупных — протяженностью в несколько тысяч километров — не полностью замкнутых циркуляционных систем: это экваториальная антициклоническая; тропические циклонические, северная и южная; субтропические антициклонические, северная и южная; антарктическая циркумполярная; высокоширотные циклонические; арктическая антициклоническая системы.
В Северном полушарии они движутся по часовой стрелке, в Южном — против. С запада на восток направлены экваториальные межпассатные противотечения.
В умеренных субполярных широтах Северного полушария существуют малые кольца течений вокруг барических минимумов. Движение вод в них направлено против часовой стрелки, а в Южном полушарии — с запада на восток вокруг Антарктиды.
Течения в зональных циркуляционных системах достаточно хорошо прослеживаются до глубины 200 м. С глубиной они меняют направление, слабеют и превращаются в слабые вихри. Взамен на глубине усиливаются меридиональные течения.
Самые мощные и глубокие из поверхностных течений играют важнейшую роль в глобальной циркуляции Мирового океана. Наиболее устойчивые поверхностные течения — это Северное и Южное пассатные течения Тихого и Атлантического океанов и Южное пассатное течение Индийского океана. Они имеют направление с востока на запад. Для тропических широт характерны теплые сточные течения, например Гольфстрим, Куросио, Бразильское и др.
Под действием постоянных западных ветров в умеренных широтах существуют теплые Северо-Атлантическое и Северо-
Тихоокеанское течения в Северном полушарии и холодное (нейтральное) течение Западных ветров — в Южном. Последнее образует кольцо в трех океанах вокруг Антарктиды. Замыкают большие круговороты в Северном полушарии холодные компенсационные течения: вдоль западных берегов в тропических широтах — Калифорнийское, Канарское, а в Южном — Перуанское, Бенгальское, Западно-Австралийское.
Наиболее известными течениями также являются теплое Норвежское течение в Арктике, холодное Лабрадорское в Атлантике, теплое Аляскинское и холодное Курило-Камчатское — в Тихом океане.
Муссонная циркуляция в северной части Индийского океана порождает сезонные ветровые течения: зимнее — с востока на запад и летнее — с запада на восток.
В Северном Ледовитом океане направление движения вод и льдов происходит с востока на запад (Трансатлантическое течение). Причины его — обильный речной сток рек Сибири, вращательное циклоническое движение (против часовой стрелки) над Баренцевым и Карским морями.
Помимо циркуляционных макросистем существуют вихри открытого океана. Их размер — 100-150 км, а скорость перемещения водных масс вокруг центра — 10-20 см/с. Эти мезосистемы называются синоптическими вихрями. Считается, что именно в них заключено не менее 90 % кинетической энергии океана. Вихри наблюдаются не только в открытом океане, но и в морских течениях типа Гольфстрим. Здесь они вращаются с еще большей скоростью, чем в открытом океане, их кольцевая система лучше выражена, поэтому их называют рингами.
Для климата и природы Земли, особенно прибрежных районов, значение морских течений велико. Теплые и холодные течения поддерживают разницу температур западных и восточных побережий материков, нарушая ее зональное распределение. Так, незамерзающий Мурманский порт находится за Полярным кругом, а на восточном побережье Северной Америки замерзает залив св. Лаврентия (48° с.ш.). Теплые течения способствуют выпадению осадков, холодные, напротив, уменьшают возможность их выпадения. Поэтому территории, омываемые теплыми течениями, имеют влажный климат, а холодными — сухой. При помощи морских течений осуществляются миграция растений и животных, перенос питательных веществ и газовый обмен. Течения учитывают и при мореплавании.
