Течения Мирового океана. Течение воды
Мировой океан: изучаем океанические течения
Мировой океан – одно из самых загадочных явлений. Даже в настоящее время оно полностью не изучено. Чем он уникален? Прежде всего, это океанические течения. Они играют большую роль в формировании климата на планете Земля, а также во многом отвечают за разнообразие растительного и животного мира. Сегодня мы познакомимся с видами течений, причиной их возникновения, рассмотрим примеры.
Ни для кого не секрет, что наша планета омывается четырьмя океанами: Тихим, Атлантическим, Индийским и Северным Ледовитым. Естественно, вода в них не может быть стоячей, так как это давно бы привело к экологической катастрофе. Благодаря тому, что она постоянно циркулирует, мы и можем полноценно жить на Земле. Ниже находится карта океанических течений, она отчетливо показывает все передвижения водных потоков.
Что такое течение в океане?
Течение Мирового океана - это не что иное, как непрерывное или периодическое перемещение больших масс воды. Забегая наперед, сразу скажем, что их множество. Отличаются они по температуре, направленности, глубинному прохождению и прочим критериям. Океанические течения зачастую сравнивают с реками. Но движение речных потоков происходит только вниз под действием сил гравитации. А вот циркуляция вод в океане возникает из-за многих разных причин. Например, ветер, неравномерность плотности водяных масс, разность температур, влияние Луны и Солнца, изменения давления в атмосфере.
Причины возникновения
Свой рассказ хочется начать с причин, которые порождают естественную циркуляцию вод. Точной информации даже в настоящее время практически нет. Это объясняется достаточно просто: система океанов не имеет четких границ и находится в постоянном движении. Сейчас более углубленно изучены течения, которые находятся ближе к поверхности. На сегодняшний день точно известно одно, что факторы, влияющие на циркуляцию воды, могут быть как химические, так и физические.
Итак, рассмотрим основные причины возникновения океанических течений. Первое, что хочется выделить, - это воздействие воздушных масс, то есть ветра. Именно благодаря ему поверхностные и малоглубинные течения функционируют. Конечно же, к циркуляции воды на большой глубине ветер отношения не имеет. Второй фактор также немаловажный, это воздействие космического пространства. В этом случае течения возникают благодаря вращению планеты. И наконец, третий основной фактор, который объясняет причины возникновения океанических течений, – разная плотность воды. Все потоки Мирового океана отличаются температурным режимом, соленостью и прочими показателями.
Фактор направленности
В зависимости от направленности потоки циркуляции вод океана делятся на зональные и меридиональные. Первые двигаются на запад или на восток. Меридиональные течения идут на юг и на север.
Существуют также и другие виды, причиной которых становятся приливы и отливы. Такие океанические течения называют приливными. Они имеют наибольшую силу на мелководье в прибрежной зоне, в устьях рек.
Течения, которые не меняют силы и направления, называют устойчивыми, или устоявшимися. К ним относятся такие как Северное пассатное и Южное пассатное. Если движение водного потока меняется время от времени, то его называют неустойчивым, или неустоявшимся. Эту группу представляют поверхностные течения.
Поверхностные течения
Самыми заметными из всех являются поверхностные течения, которые образуются благодаря влиянию ветра. Под действием пассатов, постоянно дующих в тропиках, в районе экватора формируются огромные потоки воды. Именно они образуют Северное и Южное экваториальные (пассатные) течения. Небольшая часть этих водных масс разворачивается вспять и образует противотечение. Основные потоки отклоняются на север или на юг при столкновении с материками.
Теплые и холодные течения
Виды океанических течений играют важнейшую роль в распределении на Земле климатических зон. Теплыми принято называть потоки акватории, которые несут воды с температурой выше нуля. Их движение характеризуется направлением от экватора к высоким географическим широтам. Это течение Аляскинское, Гольфстрим, Куросио, Эль-Ниньо и др.
Холодные потоки переносят воду в противоположном направлении в сравнении с теплыми. Там, где на их пути встречается течение с плюсовой температурой, возникает восходящее движение воды. Наиболее крупными считаются Калифорнийское, Перуанское и др.
Разделение течений на теплые и холодные носит условный характер. Эти определения отражают отношение температуры воды в поверхностных слоях к температуре окружающей среды. Например, если поток холоднее, чем остальная водная масса, то такое течение можно назвать холодным. Если же наоборот, то это считается теплым течением.
Океанические течения во многом определяют изменения климата на нашей планете. Постоянно перемешивая воду в Мировом океане, они создают условия, благоприятные для жизнедеятельности его обитателей. А от этого напрямую зависят наши с вами жизни.
fb.ru
значение, описание и интересные факты (фото, видео)
Мореплаватели о наличии океанических течений узнали практически сразу, как только начали бороздить воды Мирового океана. Правда, общественность обратила на них внимание лишь тогда, когда благодаря движению океанических вод было сделано множество великих географических открытий, например, Христофор Колумб доплыл до Америки благодаря Северному Экваториальному течению. После этого океаническим течениям не только моряки, но и учёные начали уделять пристальное внимание и стремиться исследовать их как можно лучше и глубже.
Уже во второй половине XVIII ст. моряки довольно хорошо изучили Гольфстрим и успешно применяли полученные знания на практике: из Америки в Великобританию шли по течению, а в обратном направлении придерживались определенного расстояния. Это позволяло им на две недели опережать судна, капитаны которых не были знакомы с местностью.
Реки посреди океана
Океаническими или морскими течениями называют крупномасштабные перемещения водных масс Мирового океана со скоростью от 1 до 9 км/ч. Движутся эти потоки не хаотично, а в определённом русле и направлении, что является главной причиной того, почему их иногда называют реками океанов: ширина самых крупных течений может составлять несколько сотен километров, а длина достигать не одну тысячу.
Ворота в океанские пучины1828143 Водные потоки циркулируют не сами по себе, а их приводит в движение достаточное количество факторов – ветер, вращение планеты вокруг своей оси, гравитационные поля Земли и Луны, рельеф дна, очертания материков и островов, разница температурных показателей воды, её плотности, глубины в различных местах океана и даже её физико-химический состав.
Из всех видов водных потоков наиболее выражены поверхностные течения Мирового океана, глубина которых нередко составляет несколько сотен метров. На их возникновение повлияли пассатные ветра, постоянно движущиеся в тропических широтах в западно-восточном направлении. Эти пассаты формируют возле экватора огромные потоки Северного и Южного Экваториальных течений. Меньшая часть этих потоков возвращается на восток, образовывая противотечение (когда движение воды происходит в противоположную от движения воздушных масс сторону). Большая часть, сталкиваясь с материками и островами, поворачивает в северную или южную сторону.
Теплые и холодные водные потоки
Необходимо учитывать, что понятия о «холодных» или «тёплых» течений являются условными определениями. Так, несмотря на то, что температурные показатели водных потоков Бенгельского течения, которое протекает вдоль мыса Доброй Надежды, составляют 20°С, оно считается холодным. А вот Нордкапское течение, которое является одним из ответвлений Гольфстрима, с температурными показателями от 4 до 6°С, является тёплым.
Происходит это потому, что холодное, тёплое и нейтральное течения получили свои названия исходя из сравнения температуры своей воды с температурными показателями окружающего их океана:
- Если температурные показатели водного потока совпадают с температурой окружающих его вод, такое течение называют нейтральным;
- Если температура течений ниже окружающей воды, их называют холодными. Обычно они текут из высоких широт в низкие (например, Лабрадорское течение), или из районов, где из-за большого стока рек океаническая вода имеет пониженную солёность поверхностных вод;
- Если температура течений теплее окружающей их воды, то их называют тёплыми. Они двигаются из тропических в приполярные широты, например, Гольфстрим.
Основные водные потоки
На данный момент учёные зафиксировали около пятнадцати основных океанических водных потоков в Тихом, четырнадцать – в Атлантическом, семь – в Индийском и четыре – в Северном Ледовитом океане.
Интересно, что все течения Северного Ледовитого океана движутся с одинаковой скоростью – 50 см/сек, три из них, а именно Западно-Гренландское, Западно-Шпицбергенское и Норвежское, являются тёплыми, и лишь Восточно-Гренландское относится к холодному течению.
А вот почти все океанические течения Индийского океана относятся к теплым или нейтральным, при этом Муссонное, Сомалийское, Западно-Австралийское и течение Игольного мыса (холодное) движутся со скоростью 70 см/сек., скорость остальных варьирует от 25 до 75 см/сек. Водные потоки этого океана интересны тем, что вместе с сезонными муссонными ветрами, которые два раза в год меняют своё направление, океанические реки также изменяют свой ход: зимой они в основном текут на запад, летом – на восток (явление, характерное только для Индийского океана).
Поскольку Атлантический океан протянулся с севера на юг, его течения также имеют меридиональное направление. Водные потоки, расположенные на севере, движутся по часовой стрелке, на юге – против неё.
Ярким примером течения Атлантического океана является Гольфстрим, который начинаясь в Карибском море, несёт тёплые воды на север, распадаясь по дороге на несколько боковых потоков. Когда воды Гольфстрима оказываются в Баренцевом море, они попадают в Северный Ледовитый океан, где охлаждаются и поворачивают на юг в виде холодного Гренландского течения, после чего на каком-то этапе отклоняются на запад и опять примыкают к Гольфстриму, образуя замкнутый круг.
Течения Тихого океана имеют в основном широтное направление и формируют два огромных круга: северный и южный. Поскольку Тихий океан чрезвычайно велик, не удивительно, что его водные потоки оказывают значительное влияние на большую часть нашей планеты.
Например, пассатные водные потоки перегоняют тёплые воды от западных тропических берегов к восточным, из-за чего в тропической зоне западная часть Тихого океана намного теплее противоположной стороны. А вот в умеренных широтах Тихого океана, наоборот, температура выше на востоке.
Глубинные течения
Довольно длительное время учёные считали, что глубинные океанские воды почти неподвижны. Но вскоре специальные подводные аппараты обнаружили на большой глубине как медленно, так и быстротекущие водные потоки.
Например, под Экваториальным течением Тихого океана на глубине около ста метров учёные определили подводный поток Кромвель, движущийся в восточном направлении со скоростью 112 км/сутки.
Подобное движение водных потоков, но уже в Атлантическом океане, нашли советские учёные: ширина течения Ломоносова составляет около 322 км, а максимальная скорость в 90 км/сутки была зафиксирована на глубине около ста метров. После этого был обнаружен ещё один подводный поток в Индийском океане, правда, скорость его оказалась намного ниже – около 45 км/сутки.
Открытие этих течений в океане послужило поводом к возникновению новых теорий и загадок, основной из которых является вопрос – почему они появились, как сформировались, а также вся ли площадь океана охвачена течениями или существует точка, где вода неподвижна.
Интересные факты о Луне182814.673 Влияние океана на жизнь планеты
Роль океанических течений в жизни нашей планеты трудно переоценить, поскольку движение водных потоков непосредственно влияет на климат планеты, погоду, морские организмы. Многие сравнивают океан с огромной тепловой машиной, которую приводит в движение солнечная энергия. Эта машина создаёт беспрестанный водообмен между поверхностными и глубинными слоями океана, обеспечивая его растворённым в воде кислородом и влияя на жизнь морских обитателей.
Этот процесс можно проследить, например, рассматривая Перуанское течение, что находится в Тихом океане. Благодаря подъёму глубинных вод, которые поднимают наверх фосфор и азот, на океанической поверхности успешно развивается животный и растительный планктон, в результате чего организовывается пищевая цепь. Планктон поедает мелкая рыбка, та, в свою очередь, становится жертвой более крупных рыб, птиц, морских млекопитающих, которые при таком пищевом изобилии поселяются здесь, делая регион одним из самых высокопродуктивных районов Мирового океана.
Случается и так, что холодное течение становится тёплым: средняя температура окружающей среды повышается на несколько градусов, из-за чего на землю проливаются теплые тропические ливни, которые, оказавшись в океане, губят рыбу, привыкшую к холодной температуре. Результат плачевный – в океане оказывается огромное количество дохлой мелкой рыбы, крупная рыба уходит, рыбный промысел прекращается, птицы покидают свои гнездовья. В результате местное население лишается рыбы, урожая, который побили ливни, и прибыли от продажи гуано (птичьего помёта) в качестве удобрения. На восстановление прежней экосистемы нередко может уйти несколько лет.
awesomeworld.ru
Океанические течения
Все течет
Ветровые течения
Плотностные течения
Морские течения
В океанах и морях в определенных направлениях на расстояния в тысячи километров перемещаются огромные потоки воды шириной в десятки и сотни километров, глубиной в несколько сотен метров. Такие потоки — «реки в океанах» — называются морскими течениями. Движутся они со скоростью 1-3 км/ч, иногда до 9 км/ч. Причин, вызывающих течения, несколько: например, нагревание и охлаждение поверхности воды, осадки и испарение, различия в плотности вод, однако наиболее значимой в образовании течений является роль ветра.
Течения по преобладающему в них направлению делятся на зональные, идущие на запад и на восток, и меридиональные — несущие свои воды на север или юг.
В отдельную группу выделяют течения, идущие навстречу соседним, более мощным и протяженным. Такие потоки называют противотечениями. Те течения, которые изменяют свою силу от сезона к сезону в зависимости от направления прибрежных ветров, называются муссонными.
Среди меридиональных течений наиболее известен Гольфстрим. Он переносит в среднем каждую секунду около 75 млн. тонн воды. Для сравнения можно указать, что самая полноводная река мира Амазонка переносит каждую секунду лишь 220 тысяч тонн воды. Гольфстрим переносит тропические воды к умеренным широтам, во многом определяя климат, а значит, и жизнь Европы. Именно благодаря этому течению Европа получила мягкий, теплый климат и стала землей обетованной для цивилизации, несмотря на свое северное положение. Подходя к Европе, Гольфстрим уже не тот поток, что вырывается из Мексиканского залива. Поэтому северное продолжение течения называется Северо-Атлантическим. Голубые воды Гольфстрима сменяются все более и более зелеными.Из зональных течений наиболее мощным является течение Западных ветров. На огромном пространстве Южного полушария у побережья Антарктиды нет сколько-нибудь значительных массивов суши. Над всем этим пространством преобладают сильные и устойчивые западные ветры. Они интенсивно переносят воды океанов в восточном направлении, создавая самое мощное во всем Мировом океане течение Западных ветров. Оно соединяет в своем круговом потоке воды трех океанов и переносит каждую секунду около 200 млн. тонн воды (почти в 3 раза больше, чем Гольфстрим). Скорость этого течения невелика: чтобы обойти Антарктиду, его водам необходимо 16 лет. Ширина течения Западных ветров около 1300 км.
В зависимости от температуры воды течения могут быть теплыми, холодными и нейтральными. Вода первых теплее, чем вода в том районе океана, по которому они проходят; вторые, наоборот, холоднее окружающей их воды; третьи не отличаются от температуры вод, среди которых протекают. Как правило, течения, направляющиеся от экватора, теплые; течения, идущие к экватору, —-холодные. Они обычно менее соленые, чем теплые. Это объясняется тем, что они текут из областей с большим количеством осадков и меньшим испарением или из областей, где вода опреснена таянием льдов. Холодные течения тропических частей океанов образуются благодаря поднятию холодных глубинных вод.
Важной закономерностью течений в открытом океане является то, что их направление не совпадает с направлением ветра. Оно отклоняется вправо в Северном полушарии и влево в Южном полушарии от направления ветра на угол до 45°. Наблюдения показывают, что в реальных условиях величина отклонения на всех широтах несколько меньше 45°. Каждый нижележащий слой продолжает отклоняться вправо (влево) от направления движения вышележащего слоя. Скорость течения при этом уменьшается. Многочисленные измерения показали, что течения оканчиваются на глубинах, не превышающих 300 метров.Значение океанских течений заключается прежде всего в перераспределении на Земле солнечного тепла: теплые течения способствуют повышению температуры, а холодные понижают ее. Огромное влияние оказывают течения на распределение осадков на суше. Территории, омываемые теплыми водами, всегда имеют влажный климат, а холодные — сухой; в последнем случае дожди не выпадают, увлажняющее значение имеют только туманы. С течениями переносятся и живые организмы. Это в первую очередь относится к планктону, вслед за которым движутся и крупные животные. При встрече теплых течений с холодными образуются восходящие токи воды. Они поднимают глубинную воду, богатую питательными солями. Эта вода благоприятствует развитию планктона, рыб и морских животных. Такие места являются важными рыболовными участками.
Изучение морских течений ведется как в прибрежных зонах морей и океанов, так и в открытом море специальными морскими экспедициями.
geographyofrussia.com
Виды морских течений в судовождении
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.
Схема переноса тепла течением Гольфстрим
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.
seaman-sea.ru
Морские течения – отчего появляются?
Вода перемещается в Мировом океане по всем направлениям - между континентами, экватором и полюсами, дном и поверхностью. Действие течений многогранно и проявляется в глобальных масштабах. Они формируют рельеф дна и побережий, обогащают воду минеральными солями, влияют на климат огромных регионов.
Поверхностные течения
Морские течения - результат совместного влияния ветров, различий в плотности воды и силы Кориолиса, порождаемой вращением Земли вокруг своей оси. Сильный, постоянно дующий ветер приводит в движение массу воды до глубины 200-300 м. При этом соседние массы воды, отличающиеся по плотности, практически остаются на месте. В результате возникает своего рода могучая река, пересекающая порой несколько океанов. Если бросить в эту реку пробку, она поплывет по вполне предсказуемому маршруту, который определяется не только ветрами, но и очертаниями суши, с которой сталкиваются по пути текущие воды.
Круговые течения
Когда выпускаешь из ванной воду, она вытекает через сток, вращаясь всегда в одном направлении: в Северном полушарии по часовой стрелке, а в Южном - против нее. Это вызывается так называемой силой Кориолиса, порождаемой вращением Земли вокруг своей оси. Ей же подчиняются и морские течения. К северу от экватора они отклоняются вправо, образуя огромные петли: направляются на западе океанов к полюсу, а на востоке возвращаются к экватору. К югу от экватора течения отклоняются влево и движутся против часовой стрелки. Эти петли называются северными и южными спиралями. Основные морские течения -результат взаимодействия господствующих ветров и силы Кориолиса.
Глубинные течения
Глубинные течения обусловлены разницей в температуре и солености (плотности) воды. Чем холоднее и солонее вода, тем она плотнее. Холодная (тяжелая) вода, оказавшись поверх более теплой (легкой, опускается вглубь, вытесняя ее оттуда. Такие глубинные течения, не зависящие от ветров, возникают, например, у полюсов. Зимой вода у поверхности остывает (контактируя с холодным воздухом) и становится солонее (за счет образования пресного льда). Она опускается, оттесняя нижележащие слои к экватору. Порождаемые этим придонные течения с очень небольшой скоростью проходят огромные расстояния, перенося холодные полярные воды в тропическую зону. Постепенно они нагреваются и всплывают к поверхности - после путешествия, которое может длиться более 1000 лет!
Разная плотность водных масс приводит к появлению глубинных течений.
Антарктическое циркумполярное течение (течение Западных Ветров) идет по кругу с запада на восток, не встречаясь с континентами. Его ширина 1000-2000 км, скорость - 0,75 км/ч (18 км/сут), а сток -270 млн куб. м воды в секунду, т.е. почти в 2000 раз больше, чем у Амазонки!
В узком Гибралтарском проливе друг на друга накладываются два течения: одно, поверхностное, несет воду в Средиземное море; другое, глубинное, - в Атлантический океан. Соприкосновение теплой соленой морской воды с прохладной и менее соленой океанской приводит к образованию огромных водяных пузырей. Чтобы выйти незамеченными из Средиземного моря, подлодки порой прячутся внутри таких пузырей, поверхность которых отражает волны поисковых гидролокаторов.
Апвеллинг
Когда ветер постоянно дует с континента, он гонит поверхностную морскую воду от берега. На смену ей тут же подтягивается глубинная вода. Такой ее подъем называется апвеллингом. Обширные ап-веллинговые зоны простираются вдоль побережий Мавритании и Марокко в Африке, а также Перу в Южной Америке, где засушливые условия порождают стойкие барические максимумы. Глубинные воды насыщены минеральными солями. Поднимаясь к поверхности, они служат удобрениями для фитопланктона - основы океанских пищевых цепей. В результате апвеллинговые зоны очень богаты рыбой и прочей морской живностью.
Роль течений
Течения переносят рыхлые осадки и формируют рельеф морского дна. Кроме того, они играют огромную роль в распространении по океанам питательных веществ, фито- и зоопланктона и личинок морской фауны. Течения несут с собой орехи, семена, ветки и целые древесные стволы с их мелкими обитателями. В результате растения и животные получают возможность колонизировать затерянные в океане острова и новые континенты. Мигрирующие виды морских животных хорошо знают течения и используют их для экономии сил в долгих путешествиях. Наконец, перераспределяя по планете теплые и холодные воды, течения смягчают климат: направляясь от экватора к полюсам, согревают Арктику и Антарктику, а двигаясь в обратном направлении, освежают тропические регионы.
Течения и человек
Знать и использовать морские течения важно прежде всего рыбакам и мореплавателям. С древнейших времен люди понимали, что это знание помогает им экономить время - и силы в дальних путешествиях. Португальские моряки в XVI в. быстро сообразили, что до Америки легче добраться, если плыть от Европы не сразу на запад, а сначала к югу, а затем по Северному пассатному течению, которое несет корабли прямо в Карибское море. А вот возвращаться лучше севернее - вместе с Гольфстримом. Современные яхтсмены, ставя рекорды скорости в своих кругосветных гонках, выбирают попутные ветры и течения, пользуясь точными спутниковыми данными.
Холодная придонная вода поднимается к поверхности в зоне апвеллинга.
Речной угорь живет в европейских реках, а размножаться и умирать уплывает в Саргассовоморе северо-восточнее Антильских островов Еголичинки два года мигрируют назад, дрейфуя к Европе в водах Гольфстрима.
В 1980 г. крушение транспортного судна с грузом спортивной обуви стала неожиданным источником ценной океанографической информации. Корабль затонул у берегов Южной Кореи, а 80 тыс. бывших на нем кроссовок через год оказались на западном побережье США, проделав 2400 км по Тихому океану.
Самое знаменитое течение
Гольфстрим в переводе с английского означает поток из залива. Речь идет о Мексиканском заливе, где рождается это теплое поверхностное течение, самое быстрое и мощное в Атлантике. Уже более 500 лет моряки пользуются им, чтобы быстро доплыть в Европу из Америки. Проходя через Флоридский пролив, оно движется вдоль побережья США и Канады к северу до Ньюфаундленда, откуда сворачивает на восток. По дороге Гольфстрим разделяется на три ветви. Одна из них идет к северу и обогревает берега Британии и Скандинавии. Вторая отклоняется к Африке, а третья образует петлю, огибающую Бермудские острова.
Для изучения Гольфстрима в 1969 г. была организована экспедиция на маленькой подводной лодке Бенджамин Франклин. На ее борту пять ученых дрейфовали в толще этого трансатлантического потока со скоростью ок. 4 км/ч. Лодка двигалась с выключенными моторами по течению, позволяя трясти себя его подводным вихрям. За месяц Франклин преодолел 2700 км!
Спутниковый снимок поверхностных температур нашей планеты. Благодаря цветовой обработке данных слева хорошо заметно восточное побережье США между Вашингтоном и полуостровом Кейп-Код, а справа от него розовый Гольфстрим.
Эта страница была опубликована 21.10.2013 в 17:34.
kapway.com
Течения
ТЕЧЕНИЕ ВОДЫ В РЕКЕ — движение частиц воды в реке вдоль русла под действием силы тяжести. С увеличением уклона поверхности воды скорость течения возрастает. Энергия речного потока расходуется на внутреннее трение воды и на преодоление трения о дно и берега. Поэтому в целом ускорения движения воды в речном потоке не наблюдается, однако может возникнуть местное ускорение, например, на перекатах и порогах.
Течение воды в реке имеет особенности, иногда их называют неправильными течениями. Тиховод — медленное течение, образующееся за выпуклыми берегами, крупными песчаными отложениями в русле и т.п. При движении судна вверх для увеличения скорости, где это возможно, следует идти по тиховоду. Суводь — водное пространство с вращательным движением воды, обычно находящееся за выступами берегов, мысами, выпуклыми берегами, сильно вдающимися в русло (рис. 1). В этих местах течение, с большой скоростью обтекая берег, встречает на своем пути выступ и создает перед ним подпор воды и повышение уровня. Проходя выступ, водный поток отклоняется от него и по инерции проходит некоторое расстояние. За выступом уровень воды понижен, из-за чего в низовой части суводи вода затягивается из основного потока, а в верхней части, наоборот, — из области суводи в основную струю потока. Этот процесс происходит непрерывно и вызывает вращательное движение воды.
Рис. 1.
При вращении воды в суводи дно оказывает тормозящее действие. Вследствие этого ближе к поверхности суводи скорость вращения воды и центробежные силы увеличиваются. Под воздействием центробежных сил происходит большее отбрасывание воды от оси суводи у поверхности и меньшее — у дна. Снизу вверх вдоль оси суводи образуется восходящий поток, восполняющий отбрасываемую воду. Он размывает дно, захватывает продукты размыва, создавая воронкообразное углубление дна (рис. 1). При уменьшении скорости вода плавно обтекает выступ, образуя за ним тиховод.
У вогнутых берегов в крутых изгибах русла реки также образуются суводи (рис. 2). В отличие от суводей, расположенных за выступами берегов, здесь нисходящие токи воды спускаются в восходящий поток воды в суводи центре суводи ко дну и растекаются в стороны. Этот тип суводи с отчетливо выраженной воронкой на поверхности воды иногда называют омутом. Суводи у вогнутых берегов образуются в тех случаях, когда нарушается плавное обтекание берегов излучины.
Рис. 2.
Суводи могут существовать постоянно или возникать только в половодье. На больших реках создаются крупные суводи, имеющие сферу действия десятки метров и скорость вращения воды в центральной части — несколько метров в секунду. В некоторых бассейнах суводь имеет свое местное название, например на Енисее — улово, на Иртыше — заводь. Суводи представляют серьезное затруднение для судоходства. Суда в них теряют управление, резко смещаются в сторону берега, при этом нередко рвутся канаты счалов судов и буксирные тросы, ломаются рули и т.п.
Майдан — беспорядочное вращательное движение воды в виде подвижных вихрей размером от нескольких сантиметров до нескольких метров в поперечнике. Майданы образуются над крупными подводными предметами при небольшой глубине над ними (рис. 3), во время половодья и паводка в тех местах, где идущий через пойму поток встречается под углом с другим потоком, идущим по меженному руслу, при интенсивных местных переформированиях русла и на перекатах, при резких изменениях формы дна и т.д. Майданы неблагоприятны для судоходства, так как вызывают рыскливость судов.
Рис. 3.
Спорные воды — майданы, образующиеся у устьев притоков и при их слиянии. Чем ближе угол встречи к прямому, тем сильнее развиваются вихри, которые в поперечнике достигают нескольких метров.
Прижимное течение создается у берега на участке реки, где слив воды направлен к берегу. Например, на закруглениях русла прижимное течение возникает у вогнутого берега, так как вода вследствие инерции стремится сохранить прежнее прямолинейное направление, но, встречая на своем пути препятствие в виде вогнутого берега, прижимается к нему (рис. 4). На участках с прижимным течением происходит раскат судов в сторону берега.
Рис. 4.
Свальное течение — слив воды, направленный под углом к судовому ходу (рис. 5). Свальное течение возникает из-за разности в уровнях воды по ширине реки. На перекатах такие течения создаются в результате подпора потока седловиной переката, поэтому они направлены из верхней плесовой лощины в затонную часть нижней плесовой лощины (см. Перекат). Смещая суда с оси судового хода, свальные течения могут вызвать навал судов и плотов на отмели, опоры мостов и т.п.
Рис. 5.
Затяжное течение возникает у входа в протоки (рис. 6). Особенно сильны затяжные течения во время половодий, когда расход воды в протоках значительно возрастает. Затяжное течение может вызвать навал судов на остров. На характер течения влияют также мосты, дамбы, плотины, сооружения в русле и др.
Рис. 6.
ВОДОВОРОТ — постоянное вращательное движение воды в русле. В. нередко создают глубокие ямы (омуты) и являются типичными для горных и полугорных рек.
www.wherry.ru
Мировой океан. Океанские течения.
4. Океанские течения.
© Владимир Каланов,"Знания-сила".
Постоянное и непрерывное движение водных масс является извечным динамическим состоянием океана. Если реки на Земле текут к морю по своим наклонным руслам под действием силы земного тяготения, то течения в океане вызываются различными причинами. Основными причинами морских течений являются: ветер (дрейфовые течения), неравномерность или изменения атмосферного давления (бароградиентные), притяжение водных масс Солнцем и Луной (приливно-отливные), разность плотностей воды (из-за разности солёности и температуры), разность уровней, создаваемая притоком речной воды с материков (стоковые).
Не всякое перемещение океанской воды можно называть течением. Морскими течениями в океанографии называют поступательное движение водных масс в океанах и морях.
Две физические силы вызывают течения – трение и сила тяжести. Возбуждаемые этими силами течения называются фрикционными и гравитационными.
Течение в Мировом океане вызывается обычно сразу несколькими причинами. Например, могучее течение Гольфстрим образуется слиянием плотностного, ветрового и стокового течений.
Первоначальное направление любого течения вскоре изменяется под воздействием вращения Земли, сил трения, конфигурации береговой линии и дна.
По степени устойчивости выделяют течения устойчивые (например, Северное и Южное пассатные течения), временные (поверхностные течения северной части Индийского океана, вызываемые муссонами) и периодические (приливно-отливные).
По положению в толще океанских вод течения могут быть поверхностными, подповерхностными, промежуточными, глубинными и придонными. При этом определение «поверхностное течение» иногда относится к достаточно мощному слою воды. Например, толщина межпассатных противотечений в экваториальных широтах океанов может составлять 300 м, а толщина Сомалийского течения в северо-западной части Индийского океана достигает 1000 метров. Отмечается, что глубинные течения чаще всего направлены в противоположную сторону по сравнению с движущимися над ними поверхностными водами.
Течения делятся также на тёплые и холодные. Тёплые течения перемещают водные массы из низких географических широт в более высокие, а холодные – в обратном направлении. Такое деление течений относительно: оно характеризует лишь поверхностную температуру движущихся вод в сравнении с окружающими водными массами. Например, в тёплом Нордкапском течении (Баренцево море) температура поверхностных слоёв составляет 2–5 °С зимой и 5–8 °С летом, а в холодном Перуанском течении (Тихий океан) – круглый год от 15 до 20 °С, в холодном Канарском (Атлантика) – от 12 до 26 °С.
Карта поверхностной температуры океана.Основной источник данных — буи ARGO. Поля получены при помощи оптимального анализа.
Некоторые течения в океанах соединяются с другими течениями, образуя общебассейновый круговорот.
В целом постоянное перемещение водных масс в океанах представляет собой сложную систему холодных и тёплых течений и противотечений как поверхностных, так и глубинных.
Самым известным для жителей Америки и Европы является, конечно, морское течение Гольфстрим. В переводе с английского это название означает Течение из залива. Раньше считалось, что это течение начинается в Мексиканском заливе, откуда через Флоридский пролив устремляется в Атлантику. Потом выяснилось, что из этого залива Гольфстрим выносит лишь небольшую долю своего потока. Достигнув широты мыса Хаттерас на атлантическом побережье США, течение принимает в себя мощный приток воды из Саргассова моря. Вот здесь и начинается собственно Гольфстрим. Особенностью Гольфстрима является то, что при выходе в океан это течение отклоняется влево, тогда как под влиянием вращения Земли оно должно было бы отклониться вправо.
Параметры этого могучего течения весьма внушительны. Поверхностная скорость воды в Гольфстриме достигает 2,0–2,6 метра в секунду. Даже на глубине до 2 км скорость слоёв воды составляет 10–20 см/с. При выходе из Флоридского пролива течение выносит 25 млн.кубометров воды в секунду, что в 20 раз больше общего стока всех рек нашей планеты. Но после присоединения потока воды из Саргассова моря (Антильское течение) мощность Гольфстрима достигает уже 106 миллионов кубометров воды в секунду. Этот могучий поток движется на северо-восток до Большой Ньюфаундленской банки, а отсюда поворачивает на юг и вместе с отделившимся от него Течением Склона включается в северо-атлантический круговорот воды. Глубина течения Гольфстрим составляет 700–800 метров, а ширина достигает 110–120 км. Средняя температура поверхностных слоёв течения равна 25–26 °С, а на глубинах около 400 м – всего 10–12 °С. Поэтому представление о Гольфстриме как о тёплом течении создают именно поверхностные слои этого потока.
Отметим ещё одно течение в Атлантике – Северо-Атлантическое. Оно проходит через океан на восток, к Европе. Северо-Атлантическое течение по сравнению с Гольфстримом менее мощное. Расход воды здесь составляет от 20 до 40 млн.кубометров в секунду, а скорость от 0,5 до 1,8 км/ч, в зависимости от места. Однако влияние Северо-Атлантического течения на климат Европы очень заметное. Вместе с Гольфстримом и другими течениями (Норвежским, Нордкапским, Мурманским) Северо-Атлантическое течение смягчает климат Европы и температурный режим омывающих её морей. Такое воздействие на климат Европы только одно тёплое течение Гольфстрим оказывать не может: ведь существование этого течения заканчивается за тысячи километров от берегов Европы.
А теперь возвратимся в экваториальную зону. Здесь воздух нагревается значительно сильнее, чем в других районах земного шара. Нагретый воздух поднимается вверх, достигает верхних слоёв тропосферы и начинает растекаться по направлению к полюсам. Примерно в районе 28-30° северной и южной широт, охладившись воздух начинает опускаться. Притекающие из района экватора всё новые воздушные массы создают в субтропических широтах избыточное давление, в то время как над самим экватором вследствие оттока нагретых воздушных масс давление постоянно понижено. Из районов повышенного давления воздух устремляется в районы низкого давления, то есть к экватору. Вращение Земли вокруг своей оси отклоняет воздух от прямого меридионального направления на запад. Так возникают два мощных потока тёплого воздуха, называемые пассатами. В тропиках Северного полушария пассаты дуют с северо-востока, а в тропиках Южного полушария – с юго-востока.
Для простоты изложения мы не упоминаем о влиянии циклонов и антициклонов в умеренных широтах обоих полушарий. Важно подчеркнуть, что пассаты – это самые устойчивые ветры на Земле, они дуют постоянно и вызывают тёплые экваториальные течения, которые перемещают с востока на запад огромные массы океанской воды.
Экваториальные течения приносят пользу в мореплавании, помогая кораблям быстрее пересечь океан с востока на запад. В своё время Х.Колумб, ничего заранее не зная о ветрах пассатах и экваториальных течениях, ощутил их могучее действие во время своих морских путешествий.
Исходя из постоянства экваториальных течений, норвежский этнограф и археолог Тур Хейердал выдвинул теорию о первоначальном заселении островов Полинезии древними жителями Южной Америки. Чтобы доказать возможность плавания на примитивных судах, он построил плот, который, по его мнению, был похож на те плавсредства, которыми могли пользоваться древние жители Южной Америки, пересекая Тихий океан. На этом плоту, названном «Кон-тики», Хейердал вместе с пятью другими смельчаками в 1947 году совершил полное опасностей плавание от побережья Перу до архипелага Туамоту в Полинезии. За 101 день он проплыл расстояние около 8 тысяч километров по одной из ветвей южного экваториального течения. Смельчаки недооценили силу ветра и волн и едва не поплатились за это своими жизнями. Вблизи тёплое экваториальное течение, подгоняемое пассатами, совсем не ласковое, как можно было подумать.
Кратко остановимся на характеристике других течений в Тихом океане. Часть вод северного экваториального течения в районе Филиппинских островов поворачивает на север, образуя тёплое течение Куросио (по-японски «Тёмная вода»), которое мощным потоком направляется мимо Тайваня и южных японских островов на северо-восток. Ширина Куросио составляет около 170 км, а глубина проникновения достигает 700 м, но в целом по модности это течение уступает Гольфстриму. Около 36° с.ш. Куросио поворачивает в океан, переходя в тёплое Северо-Тихоокеанское течение. Его воды текут на восток, пересекают океан примерно по 40-й параллели и согревают побережье Северной Америки вплоть до Аляски.
На отворот Куросио от побережья заметно повлияло воздействие холодного Курильского течения, подходящего с севера. Это течение по-японски называется Оясио («Голубая вода»).
В Тихом океане наблюдается ещё одно замечательное течение – Эль Ниньо (по-испански «Младенец»). Название это дано потому, что течение Эль-Ниньо подходит к берегам Эквадора и Перу перед Рождеством, когда отмечается приход в мир младенца – Христа. Течение это возникает не каждый год, но когда оно всё же приближается к берегам упомянутых стран, то иначе как стихийное бедствие оно не воспринимается. Дело в том, что слишком тёплые воды Эль-Ниньо губительно действуют на планктон и мальков рыб. В результате уловы местных рыбаков снижаются в десятки раз.
Учёные считают, что это коварное течение может также вызывать ураганы, ливни и другие стихийные бедствия.
В Индийском океане воды движутся по не менее сложной системе тёплых течений, которые постоянное влияние оказывают муссоны – ветры, которые летом дуют с океана на континент, а зимой – в противоположном направлении.
В полосе сороковых широт Южного полушария в Мировом океане постоянно в направлении с запада на восток дуют ветры, что порождает холодные поверхностные течения. Самым крупным из этих течений, где почти постоянно бушуют волны, является течение Западных ветров, которое циркулирует в направлении с запада на восток. Полосу этих широт от 40° до 50° по обе стороны экватора моряки не случайно называют «Ревущими сороковыми».
Северный Ледовитый океан большей частью закован льдами, но от этого его воды совсем не стали неподвижными. Течения здесь непосредственно наблюдают учёные и специалисты дрейфующих полярных станций. За несколько месяцев дрейфа льдина, на которой находится полярная станция, иногда проходит многие сотни километров.
Наиболее крупным холодным течением в Арктике является Восточно-Гренландское течение, которое выносит воды Северного Ледовитого океана в Атлантику.
В районах соприкосновения тёплых и холодных течений наблюдается явление подъёма глубинных вод (апвеллинг), при котором вертикальные потоки воды выносят к поверхности океана глубинные воды. Вместе с ними поднимаются биогенные вещества, которые содержатся в нижних горизонтах воды.
В открытом океане апвеллинг возникает в районах расхождения течений. В таких местах уровень океана понижается и происходит подток глубинных вод. Процесс этот развивается медленно – несколько миллиметров в минуту. Наиболее интенсивный подъём глубинных вод замечается в прибрежных районах (10 – 30 км от береговой линии). В Мировом океане существуют несколько постоянных районов апвеллинга, отражающихся на общей динамике океанов и влияющих на условия рыболовства, например: Канарский и Гвинейский апвеллинги в Атлантике, Перуанский и Калифорнийский в Тихом океане и апвеллинг моря Бофорта в Северном Ледовитом океане.
Глубинные течения и подъёмы глубинных вод отражаются на характере поверхностных течений. Даже такие могучие потоки, как Гольфстрим и Куросио, временами то усиливаются, то ослабевают. В них меняется температура воды и образуются отклонения от постоянного направления и огромные завихрения. Подобные изменения в морских течениях влияют на климат соответствующих регионов суши, а также на направление и дальность миграции некоторых видов рыб и других животных организмов.
Несмотря на кажущуюся хаотичность и разрозненность морских течений, фактически они представляют определённую систему. Течения обеспечивают их одинаковый солевой состав и объединяют все воды в единый Мировой океан.
© Владимир Каланов,"Знания-сила"
znaniya-sila.narod.ru
