Какие бывают течения в океане


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.

Источник: FB.ru

Виды морских течений

Морские течения оказывают значительное влияние на климат не только тех побережий, вдоль которых они протекают, но и на изменения погоды в глобальных масштабах. Помимо этого, морские течения имеют большое значение и для мореплавания. Особенно это актуально для яхтинга, они влияют на скорость и направление движения как парусников, так и моторных судов.

Для выбора оптимального маршрута в том или ином направлении важно знать и учитывать природу их возникновения, направление и скорость течения. Следует принимать во внимание данный фактор при составлении карты движения судна и у побережья, и в открытом море.


виды течения

Классификация морских течений

Все морские течения, в зависимости от своих признаков подразделяются на несколько типов. Классификация морских течений выглядит следующим образом:

  • По происхождению.
  • По устойчивости.
  • По глубине.
  • По типу движения.
  • По физическим свойствам (температура).

Причины образования морских течений

Образование морских течений зависит от целого ряда факторов, оказывающих комплексное влияние друг на друга. Все причины условно подразделяются на внешние и внутренние. К первым относят:

  • Приливное гравитационное воздействие Солнца и Луны на нашу планету. В результате этих сил возникают не только ежесуточные отливы и приливы на побережье, но и устойчивые перемещения объёмов воды в открытом океане. Гравитационное воздействие в той или иной мере влияет на скорость и направление движений всех океанических потоков.

  • Действие ветров на морскую поверхность. Дующие длительное время в одном направлении ветра (например, пассаты) неизбежно передают часть энергии перемещаемых воздушных масс и поверхностным водам, увлекая их за собой. Данный фактор может вызывать появление как временных поверхностных потоков, так и устойчивых перемещений огромных масс воды – Пассатных (Экваториальных) течений Атлантики, Тихого и Индийского океанов.
  • Разница атмосферного давления в различных частях океана, изгибающая водную поверхность в вертикальном направлении. В результате возникает разница уровня воды, и, как следствие – образуются морские течения. Данный фактор приводит к возникновению временных и неустойчивых поверхностных потоков.
  • Сточные течения возникают при перепадах уровня моря. Классический пример – Флоридское течение, вытекающее из Мексиканского залива. Уровень воды в Мексиканском заливе существенно выше, нежели в прилегающем к нему с северо-востока Саргассовом море из-за нагона вод в залив Карибским течением. Вследствие этого возникает поток, устремляющийся через Флоридский пролив, и дающий начало знаменитому Гольфстриму.
  • Стоки с материковых побережий также могут вызывать устойчивые течения. Как пример можно привести мощные потоки, возникающие в устьях больших рек – Амазонки, Ла-Платы, Енисея, Оби, Лены, и проникающие в открытый океан на сотни километров в виде опреснённых потоков.

типы течений мирового океана


К внутренним факторам относят неравномерную плотность водных объёмов. Например, усиленное испарение влаги в тропической и экваториальной области приводит к большей концентрации солей, а в регионах обильных осадков солёность, наоборот, ниже. От уровня солёности зависит и плотность воды. Влияние на плотность оказывает и температура, в более высоких широтах или в глубинных слоях вода холоднее, а, значит, и плотнее.

Типы морских течений по устойчивости

Следующим признаком, позволяющим производить классификацию морских течений, является их устойчивость. По данному признаку выделяют следующие типы морских течений:

  • Постоянные.
  • Непостоянные.
  • Периодические.

Постоянные, в свою очередь, в зависимости от скорости и мощности разделяют на:

  • Мощные — Гольфстрим, Куросио, Карибское.
  • Средние – Пассатные атлантические и тихоокеанские.
  • Слабые – Калифорнийское, Канарское, Северо-Атлантическое, Лабрадорское и т.д.
  • Локальные – обладают небольшими скоростями, малой протяжённостью и шириной. Зачастую они настолько слабо выражены, что определить их без специальной аппаратуры практические невозможно.

К периодическим относят течения, время от времени изменяющие своё направление и скорость. При этом в их характере проявляется определённая цикличность, зависящая от внешних факторов — например, от сезонной перемены направления ветров (ветровые), гравитационного действия Луны и Солнца (приливно-отливные) и так далее.


Если же изменение направления, силы и скорости течение не подчинены никаким повторяющимся закономерностям, они именуются непериодическими. К ним относят возникающие перемещения водных масс под действием разницы атмосферного давления, ураганных ветров, сопровождающихся нагоном воды.

Виды морских течений по глубине расположения

Передвижения водных масс происходят не только в поверхностных слоях моря, но и в его глубинах. По данному признаку типы морских течений бывают:

  • Поверхностные – проходят в верхних слоях океана, глубиной до 15 м. Главным фактором их возникновения бывает ветер. Он же влияет на направление и скорость их движения.
  • Глубинные – происходят в толще воды, ниже поверхностной, но выше придонной. Скорость их течения ниже, чем у поверхностных.
  • Придонные течения, как следует из названия, протекают в непосредственной близости к морскому дну. Из-за постоянно воздействующей на них силы трения грунта, скорость их обычно невелика.

виды морского течения

Типы морских течений по характеру движения

Морские течения различаются между собой и по характеру своего движения. По этому признаку их подразделяют на три вида:


  • Меандрирующие. Имеют извилистый, в горизонтальном направлении, характер. Изгибы, образующиеся при этом, именуются «меандры», по сходству с одноимённым греческим орнаментом. В некоторых случаях меандры могут образовывать по краям основного потока завихрения, длиной до сотен километров.
  • Прямолинейные. Характеризуются сравнительно прямолинейным характером перемещения.
  • Круговые. Представляют собой замкнутые циркуляционные круги. В северном полушарии они могут идти по часовой стрелке («антициклонические») либо против неё («циклонические»). Для южного полушария, соответственно, порядок будет обратным – см. закон Кориолиса.

круговое течения

Классификация морских течений по их температуре

Основным фактором классификации является температура морских течений. По этому признаку их разделяют на тёплые и холодные. При этом понятия «тёплое» и «холодное» весьма условны. К примеру – Нордкапское, являющееся продолжение Гольфстрима, считается тёплым, имея среднюю температуру 5-7о С, а вот Канарское классифицируют как холодное, несмотря на тот факт, что его температура составляет 20-25о С.


Причина здесь заключается в том, что за точку определения берётся температура окружающего океана. Так, 7-градусное Нордкапское течение вторгается в Баренцево море, имеющее температуру 2-3 градуса. А температура вод, окружающих Канарское течение, в свою очередь, на несколько градусов выше, чем в самом течении. Однако, имеются и такие течения, температура которых практически не отличается от температуры окружающих вод. К ним относятся Северное и Южное пассатное течение и огибающее Антарктику течение Западных ветров.

теплое и холодное течения

Источник: SailRoad.ru

Как показывают наблюдения, слои Мирового океана перемещаются в виде огромных потоков шириной в десятки и сотни километров и длиной в тысячи километров. Эти потоки называются течениями. Они движутся со скоростью порядка 1-3 км/час, иногда до 9 км/час.

Течения вызываются действием ветра на водную поверхность действием силы тяжести и приливообразующей силы. Течение испытывает влияние внутреннего трения воды и силы Кориолиса. Первое замедляет течение и вызывает завихрения на границе слоев с разной плотностью, второе изменяет его направление.


Классификация течений. По происхождению течения делятся на фрикционные, гравитационно-градиентные и приливо-отливные. Во фрикционных течениях выделяются дрейфовые, вызванные постоянными или господствующими ветрами; они имеют наибольшее значение в циркуляции вод Мирового океана.

Гравитационно-градиентные течения подразделяются на стоковые (сточные) и плотностные. Стоковые возникают в случае устойчивого поднятия уровня воды, вызванного ее притоком (например приток волжской воды в Каспийское море) и обилием осадков, или в случае опускания уровня, обусловленного оттоком воды и потерей ее на испарение (например, в Красном море). Плотностные течения — результат неодинаковой плотности воды на одной и той же глубине. Они возникают, например, в проливах, соединяющих моря с разной соленостью (например между Средиземным морем и Атлантическим океаном).

Приливо-отливные течения создаются горизонтальной составляющей приливообразующей силы.

В зависимости от расположения в толще воды выделяются течения поверхностные, глубинные и придонные.

По продолжительности существования можно выделить течения постоянные, периодические и временные. Постоянные течения из года в год сохраняют направление и скорость течения. Их могут вызвать постоянные ветры, например пассаты. Направление и скорость периодических течений изменяются в соответствии с изменением вызвавших их причин, например муссонов, приливов. Временные течения вызываются случайными причинами.

Течения могут быть теплыми, холодными и нейтральными. Первые теплее, чем вода в том районе океана, по которому они проходят; вторые холоднее окружающей их воды. Как правило, течения, направляющиеся от экватора, теплые, а течения, идущие к экватору, холодные. Холодные течения 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 распреснена таянием льдов.

Закономерности распространения поверхностных течений. Картина поверхностных течений Мирового океана была установлена в основных чертах к XX веку. Определение направления и скорости течения производилось главным образом из наблюдений за движением естественных и искусственных поплавков (плавника, бутылок, дрейфа кораблей и льдин и др.) и по разности в определении места корабля способом счисления пути и способом наблюдения за небесными светилами. Современная задача океанологии состоит в детальном изучении течений во всей толще океанической воды. Это производится различными инструментальными способами, в частности радиолокационными. Сущность последнего состоит в том, что спускают в воду отражатель радиоволн, и, фиксируя на радиолокаторе его передвижение, определяют

Схема океанических течений

направление и скорость течения.

Изучение дрейфовых течений позволило вывести следующие закономерности их:

1) скорость дрейфового течения увеличивается с усилением вызвавшего его ветра и уменьшается с увеличением широты по формуле

Какие бывают течения в океане

где А — ветровой коэффициент, равный 0,013, W — скорость ветра, φ — широта места;

2) направление течения не совпадает с направлением ветра: оно подчиняется силе Кориолиса. При условии достаточной глубины и удаленности от берега величина отклонения теоретически равна 45°, но практически она несколько меньше.

3) на направление течения сильно влияет конфигурация берегов. Течение, направляющееся к берегу под углом, раздваивается, причем большая его ветвь идет в сторону тупого угла. Там, где к берегу подходят два течения, между ними за счет соединения их ветвей возникает сточно-компенсационное противотечение.

Распределение поверхностных течений Мирового океана можно представить в виде следующей принципиальной схемы (рис. 42).

По обеим сторонам экватора пассатные ветры вызывают северное и южное пассатные течения, отклоняющиеся от направления ветра под влиянием силы Кориолиса и двигающиеся с востока на запад. Встречая на своем пути восточный берег материка, пассатные течения раздваиваются. Ветви их, направляющиеся к экватору, встречаясь, образуют сточно-компенсационные противотечения, следующие на восток между пассатными течениями. Ветвь северного пассатного течения, отклонившаяся к северу, двигается вдоль восточных берегов материка, постепенно отходя от него под влиянием силы Кориолиса. К северу от 30° с. ш. это течение попадает под действие господствующих здесь западных ветров и двигается с запада на восток. У западных берегов материка (около 50° с. ш.) это течение делится на две ветви, расходящиеся в противоположные стороны. Одна ветвь идет к экватору, компенсируя убыль воды, вызванную северным пассатным течением, и присоединяется к нему, замыкая субтропическое кольцо течений. Вторая ветвь следует на север вдоль берегов материка. Одна часть ее проникает в Северный Ледовитый океан, другая присоединяется к течению из Северного Ледовитого океана, завершая еще одно кольцо течений. В южном полушарии так же, как и в северном, возникает субтропическое кольцо течений. Второго кольца течений не образуется, а вместо него существует мощное дрейфовое течение западных ветров, соединяющее воды трех океанов.

Действительное распределение поверхностных течений в каждом океане отклоняется от принципиальной схемы, так как на направление течений влияют очертания материков (рис. 43).

Распространение океанических течений в глубину. Движение воды, вызванное ветром на поверхности, постепенно передается нижерасположенным слоям вследствие трения. Скорость течения при этом убывает в геометрической прогрессии, а направление течения под влиянием силы Кориолиса все более отклоняется от первоначального и на некоторой глубине оказывается противоположным поверхностному (рис. 44). Глубину, на которой течение поворачивает на 180°, называют глубиной трения. На этой глубине влияние дрейфового течения практически заканчивается. Эта глубина равна около 200 м. Однако действие силы Кориолиса, изменяющее направление течения, приводит к тому, что на некоторой глубине струи воды или нагоняются к берегам или отгоняются от них, и тогда у берегов возникает угол поверхности равных давлений, приводящий всю толщу воды в движение. Это движение распространяется далеко от берега. В связи с разными условиями нагревания поверхности океана на разных широтах существует конвекция океанической воды. В экваториальной области господствует восходящее движение относительно более теплой воды, в полярных областях нисходящее движение относительно более холодной воды. Это должно привести к перемещению воды в поверхностных слоях от экватора к полюсам, а в придонных слоях от полюсов к экватору.

В областях повышенной солености вода стремится опуститься, в областях пониженной солености, наоборот, подняться. Опускание и подъем воды вызываются также нагоном и сгоном воды на поверхности (например, в области действия пассатов).

В глубоководных океанических ложбинах температура воды повышается на несколько десятых градуса под действием внутреннего тепла Земли. Это приводит к возникновению вертикальных токов воды. На дне материковых склонов наблюдаются мощные течения со скоростью до 30 м/сек, вызываемые землетрясениями и другими причинами. Они несут большое количество взвешенных частиц и называются мутъевыми потоками.

Течения Мирового океана

Существование систем поверхностных течений с общим направлением движения к центру или от центра системы приводит к тому что в первом случае возникает нисходящее движение воды, во втором — восходящее. Примером таких областей могут быть субтропические кольцевые системы течений.

Весьма малые изменения солености с глубиной и постоянством солевого состава на больших глубинах свидетельствуют о перемешивании всей толщи вод Мирового океана. Однако точная картина

Изменение направления и скорости течения с глубиной

распространения глубинных и придонных течений пока что еще не установлена. Благодаря непрерывному перемешиванию воды осуществляется постоянный перенос не только тепла и холода, но и питательных веществ, необходимых организмам. В зонах опускания воды глубинные слои обогащаются кислородом, в зонах поднятия воды биогенные вещества (соли фосфора и азота) выносятся с глубин на поверхность.

Течения в морях и проливах. Течения в морях вызываются теми же причинами, что и в океанах, но ограниченность размеров и меньшие глубины определяют масштаб явления, а местные условия придают им своеобразные черты. Для многих морей (например, Черного и Средиземного) характерно круговое течение, обусловленное силой Кориолиса. В некоторых морях (например, в Белом море) хорошо выражены приливо-отливные течения. В других морях (например, в Северном и Карибском) морские течения являются ответвлением океанических.

Проливы по характеру течений можно подразделить на проточные и обменные. В проточных проливах течение направлено в одну сторону (например, во Флоридском). В обменных проливах вода перемещается в двух противоположных направлениях. Разнонаправленные потоки воды могут находиться одни над другими (например, в Босфоре и Гибралтарском) или могут располагаться рядом друг с другом (например, Лаперузов и Девисов). В нешироких и мелких проливах направление может изменяться на противоположное в зависимости от направления ветра (например, Керченский).

 

—Источник—

Богомолов, Л.А. Общее землеведение/ Л.А. Богомолов [и д.р.]. – М.: Недра, 1971.-  232 с.

 

Предыдущая глава ::: ::: Следующая глава

Источник: big-archive.ru

Причины образования течений в мировом океане

Широкие движения воды, составляющей мировой океан, перемещаются в горизонтальном направлении. Процесс перемещения носит название течения.


Факторы, приводящие к возникновению течений, подразделяются на внешние и внутренние. Первая группа представлена в виде списка:

  • влияние ветра;

  • приливы;

  • неоднородность рельефа;

  • разница атмосферного давления.

Схема направления основных течений мирового океана показана на рисунке ниже.

Ключевой фактор перемещения воды – ветер. Влияние последнего обусловливает формирование мелких потоков – неровностей на поверхности воды. Это приводит к образованию энергии между ветром и водными массами, способствующей появлению волновых движений. Напряжение распространяется сверху вниз (с поверхностных слоев на глубинные). В основе процесса лежит явление турбулентной вязкости жидкости, что способствует становлению дрейфового течения. 

Ветер действует как на поверхностные слои, так и на береговые составляющие океана. Отклонение воды от берега осуществляется под наклоном. Так образуются течения по градиенту (градиентные).

Приливы зависят от вращения Луны и Солнца. Планета совершает полный оборот в течение суток, этим объясняется периодичность приливов. 

Силы притяжения связаны с суточными изменениями. Ряд исследователей рассматривают приливы, как источник турбулентного (с завихрениями, хаотичного, без четкой направленности) потока воды.

Атмосферные изменения влекут за собой деформации поверхностного рельефа (слоя воды) мирового океана, формируя течения. Последние также зависят от температурных характеристик, плотности воды, которые варьируют на разной глубине.

В таблице представлены известные течения.

Течение

Представитель

Самое сильное теплое течение

Гольфстрим

Самые крупные

Течение Западных ветров проходит вокруг Антарктиды через все бассейны.

Гольфстрим, Куросио, Эль-Ниньо.

Северное и Южное пассатное.

Самое мощное

Антарктическое циркумполярное течение или течение Западных ветров (в три раза превышает Гольфстрим).

Самое большое течение Северного Ледовитого океана

Восточно-Гренландское

Классификация течений мирового океана

По температуре

Различают:

  1. Теплые. Для них характерна более низкая температура окружающих водных масс по сравнению с течением. В местностях, где господствует данный тип, температура среды повышается. Направление потока происходит от экватора к полюсам (или из теплых широт в холодные). Еще одна особенность — увеличение уровня осадков. Например, самое большое – Гольфстрим. Берет свое начало близ берегов США, Канады, направляясь к Европейским странам (в том числе к Скандинавии). Затем становится Североатлантическим, его влияние распространяется на Баренцево море (которое не замерзает).

  2. Холодные. Сопровождается переносом холодных масс в теплые океанические воды (от полюсов к экватору). Данные потоки сопровождаются уменьшением количества осадков, снижением температуры. Например, Перуанское течение, берущее начало в водах Южной Америки. Воздух не насыщен влагой, отсюда периоды длительного отсутствия осадков на континенте (пустыня Атакама).

  3. Нейтральные течения. При третьем типе температура потока и воды не отличается. Например, Южное Экваториальное течение. Начинается на Галапагосских островах, затем перемещается к Новой Гвинее, омывает берега Австралии – это Тихоокеанское течение.

По расположению

В эту группу относят:

  1. Поверхностные. Распространяются в поверхностном слое (до пятнадцати метров в глубину). Зачастую их появление – это результат суммации дрейфовых и градиентных потоков.

  2. Глубинные. Происходят на глубине более сотни метров, их генез во многом не ясен. Очевидно, что здесь преобладает влияние рельефа, плотности воды и других термохалинных характеристик (внутренних). Направление здесь противоположно поверхностному течению. Примеры: течение Ломоносова, Кромвеля — оба развиваются при наличии мощного северного экваториального течения в Атлантическом и Тихом океане соответственно.

  3. Придонные. Распространяются у дна, зависят от характера рельефа. Их происхождение связано с приливами, штормовыми волнами, сейшами (стоячие волны). Например, воды Северного моря, проникающие в Балтику.

По происхождению

Классификация по генезу или физической природе представлена:


Ветровой циркуляцией:

  • дрейфовые течения;

  • градиентные течения:

бароградиентные – появление наклона воды в ответ на изменение атмосферного давления (Флоридское течение);

конвекционные (плотностные) – обусловлены разной плотностью воды на одном уровне (Куросио, принадлежащее к тихоокеанскому бассейну);

стоковые — связаны с повышением уровня осадков и как следствие притоком береговых вод (Ленское течение).

Приливные — обусловлены влиянием Солнца и Луны.

Дрейфовые течения развиваются под влиянием ветра. Воздушный поток – динамическая структура, где скорость и давление непостоянны. Это ведет к появлению шероховатостей, завихрений водной поверхности. Возрастает сила трения, образуются дрейфы. Градиентные потоки подразумевают появление градиента – разницы давлений.

По времени действия

Классификация по устойчивости изменения направления — бывают устойчивые (постоянные) и неустойчивые. Для первых характерно стабильное направление на протяжении длительного промежутка времени (пассатные течения). Вторые обусловлены нерегулярным влиянием сторонних сил (например, ветра).

Еще одна разновидность – периодические морские течения, связанные с приливами (Гудзонов пролив в Канаде, где интервал между приливами восемь суток).

Источник: nauka.club

В Мировом океане течения вызываются действием ветра на водную поверхность, действием силы тяжести и приливообразующих сил. Независимо от причины возникновения течение испытывает влияние внутреннего трения воды и отклоняющего действия вращения Земли. Первое замедляет течение и вызывает завихрения на границе слоев с разной плотностью, второе изменяет его направление, отклоняя вправо в северном и влево в южном полушариях.
По происхождению течения делятся на фрикционные (главная причина — трение движущегося воздуха о поверхность воды), гравитационно-градиентные (причина — стремление силы тяжести выровнять поверхность и ликвидировать неравномерное распределение плотности) и приливо-отливные (причина — изменение уровня, обусловленное приливообразующими силами).
Во фрикционных течениях можно выделить ветровые, вызванные временными ветрами, и дрейфовые, вызванные ветрами постоянными (или господствующими). В циркуляции вод Мирового океана дрейфовые ветры имеют наибольшее значение.
Гравитационно-градиентные течения подразделяются на сточные (стоковые) и плотностные. Сточные течения возникают в случае устойчивого поднятия уровня воды, вызванного ее притоком и обилием осадков, или, наоборот, в случае опускания уровня, обусловленного оттоком воды и потерей ее на испарение. Примером сточного течения, связанного с повышением уровня в результате притока воды из соседнего моря (Карибского), может быть Флоридское течение, обеспечивающее сток из Мексиканского залива в Атлантический океан. Сточное течение, обусловленное повышением уровня в связи со стоком рек, наблюдается в морях Карском и Лаптевых. Сточное течение может вызывать ветер (сгоны и нагоны воды).
Плотностные течения — результат неодинаковой плотности воды на одной и той же глубине. Они возникают, например, в проливах, соединяющих моря с разной соленостью (Гибралтарский пролив, Босфор и др.). Различия в плотности воды могут быть вызваны неодинаковым давлением атмосферы на разные части Океана. Возникающие при этом плотностные течения получили название бароградиентных.
Приливо-отливные течения создаются горизонтальной составляющей приливообразующих сил. Эти течения захватывают всю толщу воды. Скорость приливных течений прямо пропорциональна высоте прилива. В проливах и заливах она зависит от их поперечного сечения. Если в открытом Океане скорость приливного течения всего около 1 км в час, то в узких проливах она достигает 22 км в час. С глубиной приливное течение очень медленно (медленнее всякого другого) теряет скорость. Период приливо-отливных течений зависит от периода прилива (полусуточный, суточный). Приливо-отливное течение сохраняет прямолинейное направление движения (туда и обратно) только в проливах. В открытом Океане приливное течение отклоняется от прямолинейного движения и принимает вращательный характер, совершая полный оборот (по часовой стрелке в северном полушарии и против нее — в южном полушарии) за 12 час. 25 мин. или за 24 часа 50 мин.
Так как причины возникновения течений могут действовать одновременно, течения нередко являются комплексными.
Течения могут существовать как инерционные некоторое время после того, как действие вызвавшей его силы прекратилось.
В зависимости от расположения в толще океанской воды выделяются течения поверхностные, глубинные, придонные.
По продолжительности существования можно выделить течения постоянные, периодические и временные (случайные). Принадлежность течений к той или иной группе определяется характером действия вызывающих их сил. Постоянные течения из года в год сохраняют направление и среднюю скорость. Их могут вызвать постоянные ветры (например, пассаты). Направление и скорость периодических течений изменяются периодически в соответствии с характером изменения вызвавших их причин (например, мусонные ветры, приливы). Временные течения вызываются случайными причинами, и в изменении их нет закономерности.
Течения могут быть теплыми, холодными и нейтральными. Первые теплее, чем вода в том районе Океана, по которому они проходят; вторые, наоборот, холоднее окружающей их воды; третьи не отличаются по температуре от вод, среди которых протекают. Температура холодного Перуанского течения в районе о-вов Галапагос достигает 22°, но она на 5—6° ниже температуры поверхностных вод в районе экватора. Теплое течение, проникающее на некоторой глубине из Атлантического океана в Северный Ледовитый, имеет температуру всего 2° (и даже ниже), но над ним и под ним находится вода с температурой 0°.
Как правило, течения, направляющиеся от экватора, теплые; течения, идущие к экватору, холодные.
Холодные течения 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 распреснена таянием льдов.

При взаимодействии теплых и холодных течений холодные течения, если они не являются менее солеными, погружаются под теплые. Однако сочетание солености и температуры может привести к тому, что холодная вода оказывается над теплой (например, в Северном Ледовитом океане).
Изучение дрейфовых течений позволило вывести ряд закономерностей, которым эти течения подчиняются:
1) скорость дрейфового течения увеличивается с усилением вызвавшего его ветра и уменьшается с увеличением широты:

2) направление течения не совпадает с направлением ветра: оно отклоняется вправо в северном полушарии и влево в южном. При условии достаточной глубины и удаленности от берега величина отклонения теоретически равна 45°. Наблюдения показывают, что в реальных условиях величина отклонения на всех широтах несколько меньше 45°;
3) вследствие трения движение воды, вызванное ветром на поверхности, постепенно передается нижерасположенным слоям. Скорость течения при этом убывает в геометрической прогрессии, а направление течения (под влиянием вращения Земли) все более и более отклоняется и на некоторой глубине оказывается противоположным поверхностному (рис. 83). Скорость противотечения составляет 1/23 поверхностной скорости (4%). Глубину, на которой течение поворачивает на 180°, называют глубиной трения. На этой глубине влияние дрейфового течения практически заканчивается. Наблюдения показывают, что дрейфовые течения прекращаются на всех широтах на глубине около 200 м.
Передача течения вглубь требует времени. Для того чтобы течение распространилось до глубины трения, нужно около пяти месяцев.
На мелком месте отклонение течения от направления ветра уменьшается, и там, где глубина меньше 1/10 глубины трения, отклонения вообще не происходит.
Влияние рельефа дна сказывается на поверхностных течениях даже при сравнительно больших глубинах (до 500 м).
Сильно влияет на направление течения конфигурация берегов. Течение, направляющееся к берегу под углом, раздваивается, причем большая его ветвь идет в сторону тупого угла. Там, где к берегу подходят два течения, между ними за счет соединения их ветвей возникает сточно-компенсационное противотечение.
Общая схема поверхностных течений Мирового океана. Так как основной причиной поверхностных течений являются постоянные (или господствующие) ветры в трех океанах — Атлантическом, Тихом и Индийском, — общий характер распределения течений одинаков (рис. 84).
По обеим сторонам экватора пассатные ветры вызывают северное и южное пассатные (экваториальные) течения, отклоняющиеся от направления ветра и двигающиеся с востока на запад. Встречая на своем пути восточный берег материка, пассатные течения раздваиваются. Ветви их, направляющиеся к экватору, встречаясь, образуют сточнокомпенсационное межпассатное противотечение, следующее на восток между пассатными течениями. Ветвь северного пассатного течения, отклонившаяся к северу, двигается вдоль восточных берегов материка, постепенно отходя от него под влиянием вращения Земли. К северу от 30° с. ш. это течение попадает под действие господствующих здесь западных ветров и двигается поперек Океана с запада на восток. У западных берегов материка (около 50° с. ш.) это течение делится на два течения, расходящиеся в противоположные стороны. Одно из них идет к экватору, компенсируя убыль воды, вызванную северным пассатным течением, и присоединяется к нему, замыкая субтропическое кольцо с антициклонической (по часовой стрелке к центру области) системой течений. Второе течение вдоль берегов материка следует на север. Одна часть его проникает в Северный Ледовитый океан, а другая присоединяется к течению из Северного Ледовитого океана, завершая еще одно, меньшее (и менее выраженное), чем субтропическое, кольцо с циклонической системой (против часовой стрелки от центра области) течений.

В южном полушарии так же, как и в северном, возникает субтропическое кольцо (антициклоническое) течений. Второго, меньшего (циклонического) кольца течений не образуется. На юге, там, где расположено сплошное водное пространство (Южный Ледовитый океан), существует мощное дрейфовое течение западных ветров, соединяющее воды трех океанов.
Поверхностные течения Атлантического океана. В Атлантическом океане, как это показано на рисунке 84, существуют северное и южное пассатные течения и противотечения между ними. Южное пассатное течение расположено на экваторе, северное пассатное течение и противотечение сдвинуты к северу от него так же, как сдвинуты термический экватор, экваториальная зона пониженного давления и, следовательно, пассатные ветры над Океаном.
Северное пассатное течение начинается у Зеленого мыса, пересекает Океан и подходит к Антильским о-вам. Часть его заходит в Карибское море (Карибское течение) и оттуда проникает в Мексиканский залив. Часть воды проходит вдоль Антильских о-вов (Антильское течение) и сливается со сточным Флоридским течением, выходящим из Мексиканского залива.
От слияния Флоридского (более мощного) и Антильского (менее мощного) течений, образуется Гольфстрим, протягивающийся от мыса Гаттерас до Большой Ньюфаундлендской банки.
Гольфстрим представляет собой сравнительно узкую полосу (75—120 км) воды с большими скоростями движения (до 3—10 км/час), отделяющую теплые воды Саргассова моря от холодных вод, идущих с севера. На глубине 1350—1800 м течение очень слабое, а с глубины 2800 м наблюдается движение воды, противоположное поверхностному. Ствол течения состоит из ряда разнонаправленных струй (полос), завихрений, ответвлений. Характерны постоянная пульсация и образование извилин. Изменение скорости течения обнаруживает периодический характер и вызывается изменениями скорости пассатов и западных ветров. Чем интенсивнее пассатная циркуляция, тем меньше скорость Гольфстрима. В зависимости от интенсивности пассатов находится и температура течения. При усилении их температура воды сначала повышается. Это происходит через 3—6 месяцев после усиления северо-восточного пассата и через 6—9 месяцев после усиления юго-восточного пассата, в результате нагона теплой воды в Мексиканский залив. Через 9—11 месяцев после усиления северо-восточного пассата и через 10—12 после усиления юго-восточного пассата наблюдается снижение температуры. Вслед за теплой водой, перемещенной пассатами от берегов Африки, ветры гоняют поднявшуюся с глубины более холодную воду. Средняя годовая температура воды на поверхности Гольфстрима 25—26°, соленость — 36,2—36,4‰.
К юго-востоку от Большой Ньюфаундлендской банки (несколько севернее 40° с. ш. и около 40° з. д.) Гольфстрим заканчивается, распадаясь на ряд струй, направляющихся к югу и к юго-востоку и включающихся в общую антициклоническую циркуляцию вод в этой части Атлантического океана.
У восточный окраины Большой Ньюфаундлендской банки под влиянием западных ветров возникает Северо-Атлантическое течение, продолжающее Гольфстрим на северо-восток. Около 50° с. ш. течение делится на две ветви: северную и южную. Южная ветвь образует Португальское течение. Между Канарскими о-вами и мысом Зеленым воды этого течения сливаются с отличающимися от них по физическим свойствам (в связи с влиянием поднимающихся здесь холодных глубинных вод) водами Канарского течения. У мыса Зеленого Канарское течение вливается в северное пассатное, замыкая субтропическое кольцо течений в северной части Атлантического океана.
Северная (основная) ветвь Северо-Атлантического течения идет к берегам Европы и под названием Норвежского уходит в Северный -Ледовитый океан. Около 60-й параллели от Северо-Атлантического течения (под влиянием рельефа дна) на запад отходит течение Ирмингера. Большая часть его у м. Фарвел присоединяется к Восточно-Гренландскому, образуя вместе с ним Западно-Гренландское течение. Меньшая часть его, обогнув с запада и севера о. Исландию, вливается в Восточно-Исландское течение (ветвь Восточно-Гренландского).
Западно-Гренландское течение, следуя вдоль берега Гренландии, уходит в Баффинов залив. Некоторая часть его проникает в Северный Ледовитый океан. Остальная масса воды этого течения поворачивает на юг и, усиливаясь холодными водами, поступающими через проливы из Арктики, образует Лабрадорское течение. Последнее, встречаясь с Гольфстримом, делится на ряд струй. Западные струи, сливаясь с течением, выходящим из пролива Кабота, идут вдоль берега Северной Америки на юг. Между берегом материка и теплыми водами Гольфстрима всегда находится холодная вода. Температура Лабрадорского течения в январе 0°, в августе 12°. Холодные воды его постепенно уходят вглубь под теплые воды Гольфстрима. Лабрадорское течение приносит к Ньюфаундленской банке айсберги разнообразной формы, спускающиеся к югу до 41° с. ш. (в исключительных случаях южнее).
Южное пассатное течение, наиболее постоянное из всех течений Мирового океана, пересекает Атлантический океан, следуя вдоль экватора, и у берегов Южной Америки делится на Гвианское и Бразильское течения. Гвианское течение вместе с Северным экваториальным несет воду в Карибское море и в Мексиканский залив. Бразильское идет на юг и, отклоняясь к востоку около 40-й параллели, присоединяется к течению Западных ветров. Только небольшая ветвь Бразильского течения продолжает двигаться на юг вдоль берега материка, прижимаясь к нему.
Навстречу Бразильскому течению, проникая между двумя его ветвями (на расстоянии 30—50 км от берега), направляется холодное Фолклендское течение, поворачивающее (после соединения с Бразильским у 35° ю. ш.) на восток. У берегов Африки от течения Западных ветров к северу отходит Бенгельское течение. Им замыкается южное субтропическое кольцо течений в Атлантическом океане.
Экваториальное противотечение в Атлантическом океане на всем протяжении выражено летом, с декабря по март оно сохраняется только на востоке. Продолжение противотечения — Гвинейское течение, соединяющееся с Южным экваториальным течением.
Поверхностные течения в Тихом океане. Северное пассатное течение наблюдается всегда севернее экватора (между 10 и 22° с. ш.). В западной части океана у Филиппинских о-вов оно делится на 3 неравные ветви: одна становится частью межпассатного противотечения, вторая уходит к Зондским о-вам, а третья, самая мощная, образует теплое течение Куросио (аналог Гольфстрима). Близ острова Кюсю от Куросио отходит западная ветвь, проникающая через Цусимский пролив в Японское море — Цусимское течение.
Куросио омывает восточные берега Японских о-вов и у о. Хонсю (около 40-й параллели) поворачивает на восток, переходя в поперечное Ceeepo-Tихоокеанское течение. Около берегов Северной Америки оно делится на Калифорнийское (более мощное) и Аляскинское (менее мощное) течения.
Северное субтропическое кольцо течений в Тихом океане составляют течения: Северное экваториальное — Куросио—Ceвepo-Tихоокеанское — Калифорнийское.
Аляскинское течение, следуя вдоль берегов Аляски и Алеутских о-вов, частично проникает в Берингово море и в Северный Ледовитый океан, частично поворачивает на юг и юго-восток, образуя небольшое кольцо.
Из Берингова моря вдоль берегов Камчатки и гряды Курильских островов двигаются к югу воды холодного Курило-Камчатского течения. Оно постепенно уходит вниз, превращаясь в глубинное течение.
Межпассатное противотечение в Тихом океане существует весь год, но летом в северном полушарии оно смещается к северу и расширяется. На востоке у берегов Америки противотечение делится на две противоположные ветви, вливающиеся в пассатное течение. Летом большая часть противотечения поворачивает на север.
Под поверхностным межпассатным течением в Тихом океане обнаружено противотечение Кромвелла. Оно находится на глубине более 100 м, мощность его достигает приблизительно 200 м, скорость — 1,5 м/сек. Оно проходит с запада на восток более 4,5 тыс. км и исчезает у о-вов Галапагос. Под течением Кромвелла вода снова движется на запад. Существование течений, аналогичных течению Кромвелла, предполагается и в других океанах.
Южное пассатное течение, более устойчивое и сильное, чем Северное, идет с востока на запад близ 23° ю. ш. Около Австралии и Новой Гвинеи оно делится на два течения.
Основная часть его вливается в противотечение, меньшая часть образует Восточно-Австралийское течение. Оно вызывает круговое движение воды на поверхности Тасманова моря, а затем присоединяется к течению Западных ветров. У берегов Южной Америки от течения Западных ветров на север, на соединение с Южным пассатным течением идет мощное Перуанское течение (Гумбольдта). Температура воды на 8—10° ниже температуры воздуха.
Поверхностные течения Индийского океана. Размеры и положение Индийского океана объясняют некоторые отличия его поверхностных течений от течений Атлантического и Тихого океанов.
В северной части Индийского океана, разделенной п-овом Индостан, главное значение приобретают муссонные течения, изменяющие свое направление по сезонам. Постоянного Северного пассатного течения здесь нет, оно выражено только с ноября по март так же, как и межпассатное противотечение.
Южное пассатное течение существует постоянно, но по сравнению с аналогичными течениями двух других океанов оно в соответствии с положением пассатов смещено на 10° к югу.
В западной части океана от Южного пассатного течения ответвляется на юг сначала Мадагаскарское, затем Мозамбикское течение, но основная масса его вод поворачивает на север. Летом она образует Сомалийское течение, зимой дает начало межпассатному противотечению.
Летом, во время юго-западного муссона, в северной части Индийского океана вода движется в общем с запада на восток, зимой же, при северо-восточном муссоне, — с востока на запад. В этот период у берегов Сомали проходит течение, также называемое Сомалийским, но противоположное по направлению летнему Сомалийскому течению.
В южной части Индийского океана (южнее Мадагаскара) Мадагаскарское и Мозамбикское течения, сливаясь, образуют устойчивое Игольное течение, но большая часть воды идет на восток и присоединяется к течению Западных ветров. Игольное течение частично заходит в Атлантический океан, вливаясь в Бенгельское. Течения Западных ветров на юге и Западно-Австралийское на востоке завершают субтропическое кольцо течений в Индийском океане.
Течение Западных ветров, охватывающее южные части трех океанов,— величайшее течение Мирового океана. Ширина его в море Беллинсгаузена — 1300 км. Скорость невелика (на поверхности — 0,2—0,3 м/сек) и с глубиной уменьшается. Чтобы обойти Антарктиду, поверхностным водам нужно 16 лет, глубинным — более 100 лет.
Течения Северного Ледовитого океана. Распределение течений в Северном Ледовитом океане по сравнению с другими океанами отличается большим своеобразием, хотя и зависит также от господствующих ветров.
Сильные ветры, дующие с востока на запад, вдоль северных берегов материка Евразии, и с севера на юг, вдоль восточных берегов Гренландии, вызывают дрейф льдов и поверхностных вод в общем в сторону Атлантического океана. При этом возникает несколько связанных между собой циркуляций: одна в котловине Бофорта — антициклоническая, две в котловине Нансена — антициклоническая (к северу от Гренландии) и циклоническая (к северо-востоку от Новой Земли). Две последние циркуляции способствуют возникновению Восточно-Гренландского течения, выносящего большое количество воды и льдов в Атлантический океан.
Норвежское течение приносит теплую атлантическую воду (145 000 км3/год). У мыса Нордкап оно делится на Нордкапское (35 000 км3/год), уходящее на восток вдоль берега материка, и Шпицбергенское (78000 км3/год), следующее на север и постепенно погружающееся (вследствие сравнительно большой солености) до глубины 100—900 м. Теплая вода этого течения, прижимаясь к материковому склону, двигается на восток и создает промежуточный слой сравнительно теплой (до 2,0—2,5°) воды мощностью до 600 м.
Тихоокеанская вода, проникая через Берингов пролив (44 000 км3/год), самостоятельного течения в Северном Ледовитом океане не образует.
Течения в морях, заливах и проливах. Течения в морях вызываются теми же причинами, что и в океанах, но ограниченность размеров и меньшие глубины определяют масштаб явления, а местные условия придают им своеобразные черты. Для многих морей (Черное, Средиземное и др.) характерно круговое течение, обусловленное отклоняющей силой вращения Земли. В некоторых морях очень хорошо выражены приливо-отливные течения (например, Белое море). Течения в ряде морей (например, в Северном, Карибском) являются ответвлением океанских течений.
По характеру течений проливы можно подразделить (следуя H.Н. Зубову) на проточные и обменные. В проточных проливах течение, как и в реке, направлено в одну сторону (Флоридский пролив). В обменных проливах вода перемещается в двух противоположных направлениях, причем разнонаправленные потоки воды могут находиться один над другим (вертикальный водообмен) или рядом друг с другом (горизонтальный водообмен). Примерами проливов с вертикальным обменом могут быть Босфор и Гибралтарский, с горизонтальным обменом — Лаперузов и Девисов. В нешироких и мелких проливах направление течения может изменяться на противоположное в зависимости от направления ветра (Керченский пролив).
Общая циркуляция Мирового океана. Поверхностные течения — часть сложной и еще очень мало изученной общей циркуляции вод Мирового океана.
Основные причины, обусловливающие перемещение воды,—движение и давление атмосферы, различия в распределении температуры и солености — действуют прежде всего на поверхность Океана. Движение поверхностных вод, вызванное ветром, в общем имеет широтное направление с резкими отклонениями в ту и другую сторону. Под влиянием тепла вода на поверхности Океана перемещается в сторону холода (холодная вода уплотняется и опускается, теплая — расширяется и поднимается), т. е. от экватора к полюсам. В экваториальной области господствует восходящее движение вод, в полярных, наоборот, нисходящее. При термической циркуляции в придонных слоях должно существовать общее перемещение воды от полюсов к экватору.
В областях повышенной солености вода стремится опуститься, в областях пониженной солености, наоборот, подняться (влияние плотности). Соответственно этому возникает горизонтальное перемещение воды в ту или иную сторону.
Существование систем поверхностных течений с общим направлением движения к центру или от центра системы приводит к тому, что в первом случае возникает нисходящее движение воды, во втором — восходящее. Примером таких областей в Океане могут быть субтропические кольцевые системы течений.
Опускание и подъем вод вызывается также нагоном и сгоном «оды на поверхности (например, в области действия пассатов).
Зоны сближения течений (зоны конвергенции) представляют собой области опускания воды, зоны расхождения течений (зоны дивергенции) — области их поднятия.
Так как разные причины, обусловливающие перемещение океанских вод, или совпадают, или оказываются противонаправленными, общая циркуляция их очень усложняется. За основу может быть принята схема термической циркуляции. Если в полярных и умеренных широтах резко преобладает опускание воды, то экваториальная область характеризуется ее поднятием. На поверхности Океана преобладает движение вод от экватора, на глубине — к экватору. Существование течений во всей толще воды, в том числе и в придонных ее слоях, не вызывает в настоящее время сомнений.
Значение океанских течений велико и разнообразно. Хорошо известно большое влияние течений на климат.
Благодаря непрерывному перемещению воды осуществляется постоянный перенос He только тепла и холода, но и питательных веществ, необходимых организмам.
В зонах сходимости течений и опускания воды глубинные слои обогащаются кислородом, в зонах расходимости течений и поднятия воды биогенные вещества (соли фосфора и азота) выносятся с глубин на поверхность. Эти процессы очень важны для развития жизни в Океане.
Течения определяют распространение планктона в открытом Океане и в морях, переносят личинки и мальков рыб из мест нереста в места обитания. Примером могут быть личинки европейского угря, выводящиеся в Саргассовом море и перемещающиеся в пассивном дрейфе (занимающем два-три года) к берегам Европы. При помощи течений перемещаются икра, личинки и мальки трески и сельди; так, например, личинки и мальки трески, появляющиеся у Ньюфаундленда и Лофотенских о-вов, переносятся течением в Норвежское и Баренцево моря.
Поступление теплых и соленых атлантических вод в Северный Ледовитый океан играет большую роль в жизни его морей и имеет значение для рыбных промыслов. Обнаружено, что изменения температуры, количества и содержания солей в атлантических водах испытывают колебания приблизительно с четырехлетним периодом, что заметно отражается на сельдяном промысле.
Изменение направления течений у дальневосточных берегов (отход струй теплого течения) привело к прекращению улова дальневосточной сардины — иваси.
Течения играли огромную роль в эпоху парусного флота и теперь имеют большое значение. Составляют карты течений, описания и таблицы для мореплавателей.

Источник: racechrono.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.