Циркуляция вод. течения мирового океана

Тема 3. Мировой океан

Гидросфера - водная оболочка Земли, включающая части Мирового океана, воды суши и атмосферы. На Мировой океан приходится 96,4%; ледники занимают ~ 1,8 %; подземные воды - 1,7%; остальное приходится на реки, озера, болота и воду в атмосфере. Гидросфера - единая оболочка, так как все части оболочки взаимосвязаны и находятся в постоянном большом и малом круговороте. Гидросфера играет очень большую роль в жизни планеты: она накапливает солнечное тепло и перераспределяет его на Земле, с Мирового океана на сушу поступают атмосферные осадки.

Состав Мирового океана.

Большую часть нашей планеты (около 71 %) занимает Мировой океан. Мировой океан разделен материками на четыре океана. Некоторые ученые выделяют пятый океан - Южный. Все океаны имеют моря, заливы, проливы.

Море - часть Мирового океана, более или менее отделенное от него сушей или возвышениями подводного рельефа. По степени обособленности от океана моря подразделяются на внутренние, полузамкнутые, окраинные, межостровные.

Внутреннее море - это море, глубоко вдающееся в сушу и сообщающееся с океаном или прилегающим морем одним или несколькими проливами.

Внутренние моря в зависимости от количества континентов, чьи берега омывают, делятся на:

а) внутр и континентальные (примерами являются: Черное, Азовское, Балтийское);

и 6) межкон­тинентальные (например, Средиземное и Красное).

Окраинное море - это море, слабо отделенное полуостровами или островами от океана. В основном окраинные моря расположены на шельфе и материковом склоне. К морям такого типа относятся, например: Восточно-Сибирское, Лаптевых, Росса и др.

Полузамкнутое море - это море, частично ограниченное материком и отделенное от океана или прилегающего моря островами

или цепью островов. К полузамкнутым морям относят Восточно- Китайское, Желтое, Японское и др.

Межостровное море - это море, отделенное от океана кольцом островов. К межостровным относят море Сулавеси, Яванское, Банда (моря у берегов Малайского архипелага).

Найдите моря, указанные в параграфе на карте.

Залив-это часть океана, моря или озера, вдающаяся в сушу, но имеющая свободный водообмен с основным водоёмом.

Найдите заливы:Бискайский, Бенгальский, Мексиканский,

Гудзонов, Персидский, Гвинейский. К каким океанам они относятся?

Пролив - узкое водное пространство, соединяющее смежные океаны, моря (или их части) и разделяющее какие-либо участки суши.

Найдите на карте проливы: а) соединяющие да а смежных океана; б) океан с морем; в) два смежных моря

Жизнь в океане.

Вода океана считается идеальной средой жизни для растений и животных, так как вода пропускает свет, содержит кислород и множество различных и необходимых химических веществ. Большая плотность воды поддерживает животных на плаву, следовательно, в океане могут обитать самые крупные животные планеты. Океан населен организмами неравномерно. Особенно плотно заселены прибрежные районы с глубинами до 200 м (эти районы океана хорошо прогреваются и освещаются).

Все организмы Мирового океана условно делят на три группы:

а) планктон - организмы, живущие на поверхности океана и в толще воды и не обладающие активными средствами передвижения. Боль­шинство этих организмов очень малы, многие из них видны только под микроскопом. Различают фитопланктон (различные водоросли) и зоо­планктон. Зоопланктон составляют мелкие рачки, многочисленные простейшие (одноклеточные животные, имеющие микроскопическиеразмеры). Планктон - основная пища большинства обитателей океана. В районах богатых планктоном обитают разнообразные рыбы и млеко­питающие (кит);

Б) нектон - организмы, активно перемещающиеся в толще воды: разнообразные рыбы, морские млекопитающие (дельфины, киты, тюлени, моржи), морские змеи, кальмары, черепахи и другие;

в) бентос - организмы, обитающие на дне. К бентосу отно­сятся бурые и красные водоросли, моллюски, ракообразные и другие. Важное промысловое значение имеют устрицы, морские гребешки, омары, крабы.

Водные массы. Поверхностные течения.

Нагревание океанов солнечной радиацией и факторы перемешивания воды обуславливают формирование водных масс, которые отличаются температурой, соленостью, плотностью, прозрачностью, наличием органического мира. Температура поверхностных вод изменяется в зависимости от географической широты (табл. 9). Но на некоторых участках океана эта закономерность нарушается под влиянием океанических течений, постоянных ветров, а в прибрежных водах - под влиянием суши и стекающих с нее рек. Температура воды изменяется и с глубиной, т.к. солнечные лучи проникают в толщу воды на глубину только 200 м. Температура на глубине 300СМ000 м составляет всего +2°, -0°С.

Таблица 9. Водные масс ы

Соленость - это количество солей, растворенных в 1 литре воды. Соленость вычисляют в промилле (%о). Средняя соленость океанической воды составляет 35%о. Соленость вод океана неодинакова в разных слоях и зависит от соотношения количества атмосферных осадков и величины испарения, а также от географической широты. Соленость воды у экватора - 34%о, ближе к тропикам - 36%о, в умеренных и полярных широтах - около 33%о.

В разных своих частях Мировой океан имеет неодинаковую температуру, плотность. Океан подвержен постоянному влиянию циркуляции атмосферы. Поэтому водные массы находятся в постоянном движении. Наиболее важными из них являются волнение, течения, приливы и отливы, перемешивание вод.

Волнение.

Главной причиной волнообразования является ветер. При скорости ветра более 1 м/сек устанавливается волнение. Наибольшие ветровые волны наблюдаются в Южном полушарии. Огромные волны возникают при землетрясениях и извержений прибрежных вулканов. Цунами - сильнейшие волны Земли. Цунами (в переводе с японского языка означает «волна в гавани») образуются при землетрясении любой силы, более мощные цунами возникают при землетрясениях с магнитудой более 7 баллов. Более 80% цунами образуются на периферии Тихого океана.

Океанские и морские течения .

Течения - это постоянный перенос огромных масс воды на большие расстояния. Течения вызываются разными причинами, в зависимости от них течения бывают плотностными, дрейфовыми и стоковыми.

Плотностные - образуются из-за разности плотностей воды в разных морях или разных частях океана. Различие в плотности холодной и теплой воды вызывает обмен водных масс экваториальными и полярными частями океана. В Арктике (Антарктике) холодные и плотные воды образуют высокое давление в придонных слоях. В экваториальных широтах из-за высокой температуры поверхностных вод внизу давление ниже, чем в полярных, поэтому придонные воды текут от полюсов к экватору, а поверхностные - от экватора к полюсам.

Дрейфовые течения образуются под влиянием постоянных и господствующих ветров.

Приведи примеры течений по картам атласа.

Рассмотрим некоторые закономерности течений в открытом океане:

1. Течения в Северном полушарии отклоняются вправо от первичного направления, в Южном полушарии- влево (Сила Кор полиса).

2. Если два течения текут параллельно, то между ними возникают противотечение (например, меж пассатное противотечение)

3. Встретив на пути сушу, течение делится на две части и меняет направление. Например, Южное Пассатное течение делится на Гвианское и Бразильское (у восточных берегов Южной Америки).

В зависимости от температуры воды, течения бывают теплыми и холодными. Деление основано не на абсолютной, а на относительной температуре воды. Теплые течения - это течения, температура воды в которых выше, чем в окружающих водах. Холодные течения - это течения, температура воды в которых ниже, чем в окружающих водах.

Следует обратить внимание, что теплые течения в полярных широтах несут более холодную воду, чем холодные течения в тропиках. Температура воды течения связана с местом его зарождения. Так, теплыми являются течения, приходящие в умеренные и полярные широты из тропиков. Холодные течения движутся из полярных морей.

По картам атласа, найдите теплые и холодные течения. Проследите направление течений.

При встрече теплых и холодных течений образуются восходящие токи, поднимающие глубинную воду, богатую питательными солями. Эта вода благоприятствует развитию планктона, следовательно, рыб и других морских организмов. Такие места являются самыми рыболовными (в основном, это умеренные широты).

Уровень, поверхности в океанах и морях периодически меняется. Колебания уровня называются приливами и отливами. Во время прилива уровень воды постепенно повышается и достигает наивысшего положения, называемого полной водой. При отливе уровень воды снижается (малая вода). При приливе вода течет в сторону берегов, при отливе- от берегов. Приливы и отливы образуются вследствие периодического притяжения Луны и Солнца. Солнце гораздо дальше от Земли, чем Луна. Поэтому притяжение маленькой Луны, в конечном итоге, больше притяжения гигантского по сравнению с ней Солнца. Заметнее всего приливы и отливы у берегов океанов или открытых морей.

Географический словарь

Море - часть Мирового океана, более или менее отделенное от него сушей или возвышениями подводного рельефа.

Внутреннее море -это море, глубоко вдающееся в сушу и сообщающееся с океаном или прилегающим морем одним или несколькими пр оливами.

Окраинное море - это море, слабо отделенное полуостровами или островами от океана. В основном, окраинные моря расположены на шельфе и материковом склоне.

Полузамкнутое море - это море, частично ограниченное материком и отделенное от океана или прилегающего моря островами или цепью островов.

Межостровное море - это море, отделенное от океана кольцом островов.

! Это интересно

1. Единственное море на Земле, в которое не впадает ни одна река, - Красное. Саргассово море в Атлантическом океане, - это единственное море, не имеющее берегов.

2. В Тихом океане находится приблизительно 25 ООО островов (больше, чем общее количество в объединенных океанах остальной части а шра), почти все из которых расположены к югу от экватора.

3. Тихий океан был впервые обнаружен 15 сентября 1513 года?тутешественником Васко Нуньес де Бальбоа. Поскольку они вышли к океану в заливе, открытом к югу, то Нуньес де Бальбоа назвал его Южное море. 28 ноября 1520 года в открытый океан вышел Ф. Магеллан Он пересёк океан от Огненной Земли до Филиппинских островов за 3 месяца и 20 дней Всё это время стояла спокойная погода, и Магеллан назвал его Тихим океанам.

? Вопр осы и задания

1. Что входит в состав Мирового океана? Приведите примеры на карте.

2. На какие группы по степени обособленности от океана делятся моря?

3. Чем залив отличается от мор^? Приведите примеры заливов.

4. Почему вода океана считается идеальной средой жизни для растений и животных?

5. На какие группы делят все организмы Мирового океана?

6. Дайте характеристику океанскими морским течениям.

7. Каковы закономерности течений в открытом океане?

Работа в тетради

Выполните задания в тестовой форме.

1. Часть Мирового океана, более или менее отделенное от него сушей ил и возвышениями подводного рельефа

A) Озеро

B) Море

C) Пролив

Б) Котловина

Е) Желоб

2. Межконтинентальное море

A) Коралловое

Морскими (океаническими) или просто течениями называют поступательные движения водных масс в океанах и морях на расстояния, измеряемые сотнями и тысячами километров, обусловленные различными силами (гравитационными, трения, приливообразующими).

В океанологической научной литературе существует несколько классификаций морских течений. По одной из них течения могут быть классифицированы по следующим признакам (рис. 1.1.):

1. по силам, их вызывающим, т. е. по происхождению (генетическая классификация);

2. по устойчивости (изменчивости);

3. по глубине расположения;

4. по характеру движения;

5. по физико-химическим свойствам.

Основной является генетическая классификация, в которой выделяют три группы течений.

1. В первой группе генетической классификации - градиентные течения, обусловленные горизонтальными градиентами гидростатическо-го давления. Различают следующие градиентные течения:

· плотностные, обусловленные горизонтальным градиентом плотности (неравномерным распределением температуры и солености воды, а, следовательно, и плотности по горизонтали);

· компенсационные, обусловленные наклоном уровня моря, возникшим под действием ветра;

· бароградиентные, обусловленные неравномерностью атмосферного давления над уровнем моря;

· стоковые, образующиеся вследствие избытка вод в каком-либо районе моря, в результате притока речных вод, обильного выпадения осадков или таяния льдов;

· сейшевые, возникающие при сейшевых колебаниях моря (колебаниях воды всего бассейна в целом).

Течения, существующие при равновесии горизонтального градиента гидростатического давления и силы Кориолиса, называются геострофическими.

Ко второй группе градиентной классификации относятся течения, обусловленные действием ветра. Их подразделяют на:

· дрейфовые создаются длительными, или господствующими, ветрами. К их числу относятся пассатные течения всех океанов и циркумполярное течение в южном полушарии (течение Западных Ветров);

· ветровые, обусловленные не только действием направления ветра, а также наклоном уровенной поверхности и перераспределением плотности воды, вызванных ветром.

К третьей группе градиентов классификации относятся приливные течения, вызванные приливными явлениями. Эти течения наиболее заметны у берегов, на мелководьях, в устьях рек. Они являются наиболее сильными.

Как правило, в океанах и морях наблюдаются суммарные течения, обусловленные совокупным действием нескольких сил. Течения, существующие после прекращения действия сил, вызвавших движение воды, называются инерционными. Под действием сил трения инерционные течения постепенно затухают.

2. По характеру устойчивости, изменчивости выделяют течения периодические и непериодические (устойчивые и неустойчивые). Течения, изменения которых происходят с определенным периодом, называются периодическими. К ним относятся приливные течения, изменяющиеся в основном с периодом, равным приблизительно половине суток (полусуточные приливные течения) или суткам (суточные приливные течения).

Рис. 1.1. Классификация течений Мирового океана

Течения, изменения которых не носят четкого периодического характера, принято называть непериодическими. Своим происхождением они обязаны случайным, неожиданным причинам, (например прохождение циклона над морем вызывает непериодические ветровые и бароградиентные течения).

Постоянных течений в строгом смысле слова в океанах и морях нет. Относительно мало меняющиеся течения по направлению и скорости за сезон - это муссонные, за год - пассатные. Течение, которое не изменяется во времени, называют установившимся, которое изменяется во времени - неустановившимися.

3. По глубине расположения выделяют поверхностные, глубинные и придонные течения. Поверхностные течения наблюдаются в так называемом навигационном слое (от поверхности до 10 - 15 м), придонные - у дна, а глубинные - между поверхностным и придонным течениями. Скорость движения поверхностных течений наиболее высока в самом верхнем слое. Глубже она снижается. Глубинные воды движутся значительно медленнее, а скорость перемещения придонных вод 3 - 5 см/с. Скорости течений неодинаковы в разных районах океана.

4. По характеру движения выделяют меандрирующие, прямолинейные, циклонические и антициклонические течения. Меандрирующими называют течения, которые движутся не прямолинейно, а образуют горизонтальные волнообразные изгибы - меандры. Вследствие неустойчивости потока меандры могут отделяться от течения и образовывать самостоятельно существующие вихри. Прямолинейные течения характеризуются перемещением воды по относительно прямым линиям. Круговые течения образуют замкнутые окружности. Если движение в них направлено против часовой стрелки, то это - циклонические течения, а если по часовой стрелке- то антициклонические (для северного полушария).

5. По характеру физико-химических свойств различают теплые, холодные, нейтральные, соленые и распресненные течения (подразделение течений по этим свойствам в известной степени условно). Для оценки указанной характеристики течения производится сопоставление его температуры (солености) с температурой (соленостью) окружающих его вод. Так, теплым (холодным) называется течение температура воды в котором выше (ниже) температуры окружающих вод. Например, глубинное течение атлантического происхождения в Северном Ледовитом океане имеет температуру около 2 °C, но относится к теплым течениям, а Перуанское течение у западных берегов Южной Америки, имеющее температуру воды около 22 °C, относится к холодным течениям.

Основные характеристики морского течения: скорость и направление. Последнее определяется обратным способом по сравнению со способом направления ветра, т. е. в случае с течением указывается, куда течет вода, тогда как в случае с ветром указывается, откуда он дует. Вертикальные движения масс воды при исследовании морских течений обычно не учитываются, т. к. они не велики.

В мировом океане существует единая, взаимосвязанная система основных устойчивых течений (рис. 1.2.), обусловливающая перенос и взаимодействие вод. Эту систему называют океанической циркуляцией.

Основной силой, приводящей в движение поверхностные воды океана, является ветер. Поэтому поверхностные течения следует рассматривать с преобладающими ветрами.

В пределах южной периферии океанических антициклонов северного полушария и северной периферии антициклонов южного полушария (центры антициклонов располагаются на 30 - 35° северной и южной широты) действует система пассатных ветров, под влиянием которых образуются устойчивые мощные поверхностные течения, направленные на запад (Северные и Южные пассатные течения). Встречая на своем пути восточные берега материков, эти течения создают повышение уровня и поворачивают в высокие широты (Гвианское, Бразильское и др.). В умеренных широтах (около 40°) преобладают западные ветры, что усиливает течения идущие на восток (Северо-Атлантическое, Северо-Тихоокеанское и др.). В восточных частях океанов между 40 и 20° северной и южной широты течения направлены к экватору (Канарское, Калифорнийское, Бенгельское, Перуанское и др.).

Таким образом, к северу и к югу от экватора в океанах образуются устойчивые системы циркуляции вод, представляющие собой гигантские антициклонические круговороты. Так, в атлантическом океане северный антициклонический круговорот простирается с юга на север от 5 до 50° северной широты и от востока на запад от 8 до 80° западной долготы. Центр этого круговорота сдвинут относительно центра азорского антициклона к западу, что объясняют увеличением силы Кориолиса с широтой. Это приводит к интенсификации течений в западных частях океанов, создающей условия для формирования таких мощных течений, как Гольфстрим в Атлантическом и Куросио в Тихом океане.

Своеобразным разделом между Северным и Южным пассатными течениями является Межпассатное противотечение, несущее свои воды на восток.

В северной части Индийского океана глубоко выдающийся на юг полуостров Индостан и обширный Азиатский материк создают благоприятные условия для развития муссонной циркуляции. В ноябре - марте здесь наблюдается северо-восточный муссон, а в мае - сентябре - юго-западный. В связи с этим течения севернее 8° южной широты имеют сезонный ход, следуя сезонному ходу атмосферной циркуляции. Зимой на экваторе и к северу от него наблюдается западное муссонное течение, т. е. в этот сезон направление поверхностных течений в северной части Индийского океана соответствует направлению течений в других океанах. В это же время в зоне, разделяющей муссонные и пассатные ветры (3 - 8° южной широты), развивается поверхностное экваториальное противотечение. Летом западное муссонное течение сменяется восточным, а экваториальное противотечение - слабыми и неустойчивыми течениями.

Рис. 1.2.

В умеренных широтах (45 - 65°) в северной части Атлантического и Тихого океанов имеет место циркуляция против часовой стрелки. Однако вследствие неустойчивости атмосферной циркуляции в этих широтах течения также характеризуются малой устойчивостью. В полосе 40 - 50° южной широты находится направленное на восток Атлантическое циркумполярное течение, называемое также течением Западных Ветров.

У побережья Антарктиды течения имеют преимущественно западное направление и образуют узкую полосу прибрежной циркуляции вдоль берегов материка.

Северо-Атлантическое течение проникает в бассейн Северного Ледовитого океана в виде ветвей Норвежского, Нордкапского и Шпицбергенского течений. В Северном Ледовитом океане поверхностные течения направлены от берегов Азии через полюс к восточным берегам Гренландии. Такой характер течений вызван преобладанием восточных ветров и компенсацией притока в глубинных слоях атлантических вод.

В океане выделяются зоны дивергенции и конвергенции, характеризующиеся расхождением и схождением поверхностных струй течений. В первом случае имеет место подъем вод, во втором - их опускание. Из указанных зон более четко выделяются зоны конвергенции (например, антарктическая конвергенция на 50 - 60° южной широты).

Рассмотрим особенности циркуляции вод отдельных океанов и характеристики основных течений Мирового океана (табл.).

В северной и южной частях Атлантического океана в поверхностном слое существуют замкнутые круговороты течений с центрами вблизи 30° северной и южной широты. (О круговороте в северной части океана будет говориться в следующей главе).

Основные течения Мирового океана

Название	Температурнаяградация	Устойчивость	Средняя скорость,см/с
Северное пассатное	Нейтральное	Устойчивое
Минданао	Нейтральное	Устойчивое
		Весьма устойчивое
Северо-Тихоокеанское	Нейтральное	Устойчивое
		Устойчивое
Алеутское	Нейтральное	Неустойчивое
Курило-Камчатское	Холодное	Устойчивое
Калифорнийское	Холодное	Неустойчивое
Межпассатноепротивотечение	Нейтральное	Устойчивое
Южное пассатное	Нейтральное	Устойчивое
Восточно-Австралийское		Устойчивое
Южно-Тихоокеанское	Нейтральное	Неустойчивое
Перуанское	Холодное	Слабо устойчивое
Эль-Ниньо		Слабо устойчивое
Антарктическое циркумполярное	Нейтральное	Устойчивое
Индийский
Южное пассатное	Нейтральное	Устойчивое
Игольного мыса		Весьма устойчивое
Западно-Австралийское	Холодное	Неустойчивое
Антарктическое циркумполярное	Нейтральное	Устойчивое
Северный	Ледовитый
Норвежское		Устойчивое
Западно-Шпицбергенское		Устойчивое
Восточно-Гренландское	Холодное	Устойчивое
Западно-Гренландское		Устойчивое
Атлантический
Северное пассатное	Нейтральное	Устойчивое
Гольфстрим		Весьма устойчивое
Северо-Атлантическое		Весьма устойчивое
Канарское	Холодное	Устойчивое
Ирмингера		Устойчивое
Лабрадорское	Холодное	Устойчивое
Межпассатное противотечение	Нейтральное	Устойчивое
Южное пассатное	Нейтральное	Устойчивое
Бразильское		Устойчивое
Бенгельское	Холодное	Устойчивое
Фолклендское	Холодное	Устойчивое
Антарктическое циркумполярное	Нейтральное	Устойчивое

В южной части океана теплое Бразильское течение осуществляет перенос воды (скоростью до 0,5 м/с) далеко на юг, а ответвившееся от мощного течения Западных Ветров Бенгельское течение замыкает основной круговорот в южной части Атлантического океана и приносит к берегам Африки холодные воды.

Холодные воды Фолклендского течения проникают в Атлантику, огибая мыс Горн и вливаясь между берегом и Бразильским течением.

Особенностью в циркуляции вод поверхностного слоя Атлантического океана является наличие подповерхностного экваториального противотечения Ломоносова, которое движется вдоль экватора с запада на восток под сравнительно тонким слоем Южного пассатного течения (глубина от 50 до 300 м) со скоростью до 1 - 1,5 м/с. Течение устойчиво по направлению и существует во все сезоны года.

Географическое положение, климатические особенности, системы циркуляции вод и хороший водообмен с антарктическими водами обусловливает гидрологические условия Индийского океана.

В северной части Индийского океана, в отличие от других океанов, муссонная циркуляция атмосферы вызывает сезонную смену поверхностных течений севернее 8° южной широты. В зимний период наблюдается Западное Муссонное течение со скоростью 1 - 1,5 м/с. В этом сезоне развивается (в зоне раздела Муссонного и Южного пассатного течений) Экваториальное противотечение исчезает.

По сравнению с другими океанами в Индийском океане зона господствующих юго-восточных ветров, под воздействием которых возникает Южное пассатное течение, смещена к югу, поэтому это течение двигается с востока на запад (скорость 0,5 - 0,8 м/с) между 10 и 20° южной широты. У берегов Мадагаскара Южное пассатное течение разделяется. Одна из его ветвей идет на север вдоль берегов Африки до экватора, где она поворачивает к востоку и в зимний период дает начало Экваториальному противотечению. Летом северная ветвь Южного пассатного течения, двигаясь вдоль берегов Африки, дает начало Сомалийскому течению. Другая ветвь Южного пассатного течения у берегов Африки поворачивает на юг и под названием Мозамбикского течения двигается вдоль берегов Африки к юго-западу, где его ответвление дает начало течению Игольного мыса. Большая часть Мозамбикского течения поворачивает на восток и присоединяется к течению Западных Ветров, от которого у берегов Австралии ответвляется Западно-Австралийское течение, замыкающее круговорот южной части Индийского океана.

Незначительный приток арктических и поступление антарктических холодных вод, географическое положение и система течений обусловливают особенности гидрологического режима Тихого океана.

Характерной особенностью общей схемы поверхностных течений Тихого океана является наличие в северной и южной его частях больших круговоротов воды.

В пассатных зонах под воздействием постоянных ветров возникают Южное и Северное пассатное течения, идущие с востока на запад. Между ними с запада на восток перемещается Экваториальное (Межпассатное) противотечения со скоростями 0,5 - 1 м/с.

Северное пассатное течение у Филиппинских островов разделяется на несколько ветвей. Одна из них поворачивает на юг, затем на восток и дает начало Экваториальному (Межпассатному) противотечению. Главная ветвь следует к северу вдоль острова Тайвань (Тайванское течение), далее поворачивает на северо-восток и под названием Куросио проходит вдоль восточных берегов Японии (скорость до 1 - 1,5 м/с) до мыса Нодзима (остров Хонсю). Далее оно отклоняется к востоку и пересекает океан как Северо-Тихоокеанское течение. Характерной особенностью течения Куросио, как и Гольфстрима, является меандриравание и смещение его оси то к югу, то к северу. У берегов Северной Америки Северо-Тихоокеанское течение раздваивается на Калифорнийское, направленное к югу и замыкающее основной циклонический круговорот северной части Тихого океана, и Аляскинское течения, идущее на север.

Холодное Камчатское течение зарождается в Беринговом море и течет вдоль берегов Камчатки, Курильских островов (Курильское течение), берегов Японии, отжимая к востоку течение Куросио.

Южное пассатное течение продвигается на запад (скорость 0,5 - 0,8 м/с) с многочисленными ответвлениями. У берегов Новой Гвинеи часть потока поворачивает на север, а затем на восток и вместе с южной ветвью Северного пассатного течения дает начало Экваториальному (Межпассатному) противотечению. Большая часть Южного пассатного течения отклоняется, образуя Восточно-Австралийское течение, которое вливается затем в мощное течение Западных Ветров, от которого у берегов Южной Америки ответвляется холодное Перуанское течение, замыкающее круговорот в Южной половине Тихого океана.

В летний период южного полушария навстречу Перуанскому течению от Экваториального противотечения продвигается на юг до 1 - 2° южной широты теплое течение Эль-Ниньо, проникающее в отдельные годы до 14 - 15° южной широты. Такое вторжение теплых вод Эль-Ниньо в южные районы берегов Перу приводит к катастрофическим последствиям вследствие повышения температуры воды и воздуха (сильные ливни, гибель рыбы, эпидемии).

Характерной особенностью в распределении течений поверхностного слоя океана является наличие Экваториального подповерхностного противотечения - течения Кромвелла. Оно пересекает океан вдоль экватора с запада на восток на глубине от 30 до 300м со скоростью до 1,5 м/с. Течение охватывает полосу шириной от 2° северной широты до 2° южной широты.

Наиболее характерной особенностью Северного Ледовитого океана является то, что в течение круглого года его поверхность покрыта плавучими льдами. Низкая температура и соленость вод благоприятствуют образованию льда. Прибрежные воды только летом, в течение двух - четырех месяцев, свободны ото льда. В центральной части Арктики в основном наблюдаются тяжелые многолетние льды (паковый лед) толщиной более 2 - 3 м, покрытые многочисленными торосами. Кроме многолетних встречаются однолетние и двухлетние льды. Вдоль арктических берегов зимой образуется довольно широкая (десятки и сотни метров) полоса припая. Отсутствуют льды только в районе теплых Норвежского, Нордкапского и Шпицбергенского течений.

Под влиянием ветров и течений лед в Северном Ледовитом океане находится в постоянном движении.

На поверхности Северного Ледовитого океана наблюдаются хорошо выраженные области циклонического и антициклонического круговорота вод.

Под влиянием полярного барического максимума в притихоокеанской части Арктического бассейна и ложбины исландского минимума возникает генеральное Трансарктическое течение. Оно осуществляет общее перемещение вод с востока на запад по всей полярной акватории. Трансарктическое течение берет свое начало от Берингова пролива и идет к проливу Фрама (между Гренландией и Шпицбергеном). Продолжением его служит Восточно-Гренландское течение. Между Аляской и Канадой наблюдается обширный антициклонический круговорот вод. Холодное Баффиново течение формируется главным образом за счет выноса арктических вод через проливы Канадского Арктического архипелага. Продолжением его служит Лабрадорское течение.

Средняя скорость перемещения вод около 15 - 20 см/с.

Циклонический, весьма интенсивный круговорот возникает в Норвежском и Гренландском морях в приатлантической части Северного Ледовитого океана.

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

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

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.

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

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).

Мировой океан, как и атмосфера, находится в постоянном движении: уровень его колеблется под действием приливов и отливов, поверхность покрыта морщинами волн, водные массы погружаются с поверхности на глубину или поднимаются из недр океана к поверхности.

Одной из самых важных форм движения в океане являются морские течения - более или менее правильные перемещения водных масс в горизонтальном направлении; течения захватывают сравнительно неглубокий слой воды, имеют по сравнению с длиной небольшую ширину и отчасти напоминают реки, которые текут в «берегах» из воды.

По происхождению различают течения фрикционные (вызываемые трением), гравитационно-градиентные (обусловленные наклоном уровня) и приливо-отливные. Различают также класс инерционных, или свободных, течений, т. е. таких, которые под действием инерции продолжаются и после прекращения вызвавшей их силы; но совершенно очевидно, что они не могут составлять самостоятельной генетической группы.

С географической точки зрения наиболее интересны течения первых двух классов.

Из фрикционных течений важнее всего дрейфовые.

Дрейфовые течения возникают под влиянием длительных ветров. Движущийся воздух трением и давлением на наветренную сторону волн увлекает частицы воды на поверхности океана, а движение частиц верхнего слоя, ослабляясь, передаётся на известную, обычно ограниченную, глубину. Пока дрейфовое течение движется в районе действия создавшего его ветра, оно является «вынужденным» течением. Но дрейфовые течения по инерции выходят и за пределы поля материнских ветров и существуют там, пока трение их не погасит; в данном случае они рассматриваются уже как течения «свободные».

К группе гравитационно-градиентных относятся течения стоковые, сточные, плотностные, компенсационные и некоторые другие.

Стоковые течения образуются в результате наклона уровня моря, вызванного приносом речных вод, выпадением атмосферных осадков или испарением, сточные - в результате наклона уровня моря, обусловленного притоком вод из других районов или оттоком в другие районы моря под давлением внешней силы (например, по прекращении ветра, нагнавшего воду у берегов, появляется сточное течение от берега).

Плотностные течения возникают между водоёмами с разной плотностью воды; различие в плотности определяется несходством температуры или солёности (или тем и другим вместе), зависящим, в свою очередь, от многих факторов - испарения, выпадения осадков, таяния льдов и т. п. Например, ввиду того, что воды в Средиземном море плотнее вод Атлантического океана, уровень в Средиземном море стоит ниже, чем в Атлантике; поэтому через Гибралтарский пролив из Атлантики в Средиземное море движутся поверху более лёгкие воды, а по дну из моря в Атлантический океан через тот же пролив более тяжёлые.

Морское течение самим фактом своего существования влечёт убыль воды в одной части Мирового океана, вызывая здесь понижение уровня последнего, и прибыль воды в другой части океана, вызывая там повышение уровня. Опускание уровня на каком-нибудь участке поверхности высоко подвижной жидкой среды не может остаться невозмещённым: немедленно же соседние с данным участком водные массы начинают двигаться, чтобы компенсировать образовавшийся недостаток воды; но так как их перемещение в свою очередь вызывает изменение уровня в той области, которую они сами занимали, то для устранения этого вторичного изменения выводятся из состояния покоя новые массы воды. Таким образом, стоит прийти в движение хоть одной какой-нибудь части Мирового океана, как весь Мировой океан начинает на это реагировать. Так возникают компенсационные течения, т. е. течения вторичного характера, возмещающие отток воды, чем бы он ни был вызван.

Возмещение убыли воды достигается не только поверхностными компенсационными течениями, но и подъёмом вод из глубины, причём воды эти холодные. Холодная вода, вследствие своей большой плотности, сосредоточивается в океане в нижних слоях. Тёплый верхний слой можно уподобить тонкой плёнке; коль скоро эта пленка разрывается - холодная вода выступает наружу. Это бывает, например, когда ветер долго дует от берега и отгоняет тёплую воду. Так, 23 августа 1926 г. на южном берегу Крыма в продолжение 10 часов дул ветер с берега, и за это время температура воды на поверхности моря понизилась с 23 до 11°. На наветренной стороне островов Галапагос, куда ветром нагоняется тёплая вода, температура её (в среднем 26°) на 11-12° выше, чем на подветренной (в среднем 14°), где происходит сгон воды и подъём холодных масс с глубины.

Подъём холодных глубинных масс в широком масштабе отмечен у берегов полуострова Калифорния, у западных берегов Южной Америки между 10 и 25° ю. ш., у западных берегов Африки между Гибралтаром и 10° с. ш., а также между устьем Конго и мысом Доброй Надежды и т. п. Здесь тёплый, верхний слой воды оттеснён от берега пассатами, а кроме того, течения, идущие вдоль берега, отклоняются от него под действием вращения Земли.

Разобранная выше генетическая классификация течений носит в сущности довольно отвлечённый характер, так как морские течения никогда не бывают «чистыми» по своему происхождению и возникают под влиянием не одного фактора, а целого их комплекса. Во всяком случае наиболее мощные из течений являются всегда генетически смешанными, т. е. одновременно дрейфовыми, плотностными, сточными и компенсационными.

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 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 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

Океанические течения во многом определяют 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.