Андрей Смирнов
Время чтения: ~17 мин.
Просмотров: 0

Течения мирового океана. что такое холодное и теплое течение? описание и примеры

Течение Западных ветров

«Ревущие сороковые». Так иногда называют широты в зоне течения Западных Ветров. Оно циркулирует вокруг южного материка между 40 и 50 градусами южной широты. Здесь господствуют сильные западные веры, отсюда и название течения. Редко стихающие сильные штормы и огромные льдины долгое время не давали исследователям даже приблизиться к берегам южного континента. Здешние сильные ветры способны гонять не только штормовые волны на поверхности океана. В некоторых местах в общее движение приходят самые донные слои вод.

Кроме течения Западных Ветров, в мире больше нет других таких течений, которые бы пересекали все земные меридианы. Мощнейшее в мире течение в некоторых местах достигает двух с половиной тысяч километров в ширину, а максимальная скорость его доходит до 14,5 км в час.

Теплые водные потоки

Теплым называют течение с более высокой температурой воды, чем температура окружающей водной массы.

Одно из самых известных теплых течений – это Гольфстрим. Оно располагается в Атлантическом океане. Начинается Гольфстрим в Саргассовом море, затем выходит в океан вдоль берегов США.

Северо-Атлантическое теплое течение оказывает свое влияние на климат Европы, проходя возле его берегов. Начинается оно также в северных морях, а затем устремляется на восток.

В Тихом океане располагается широкое теплое течение Куросио. Начинается оно в области Филиппинских островов и достигает Японии.

Почему образуются течения

В Мировом океане постоянно идет циркуляция больших невидимых «рек без берегов». Вода вообще очень динамичная стихия. Но с реками все понятно: они стекают от истока к устью из-за разницы в высотах между этими пунктами. Но что заставляет двигаться огромные массы воды в рамках океана? Из множества причин главными являются две: пассатные ветра и изменения атмосферного давления. Из-за этого течения делятся на дрейфовые и бароградиентные. Первые образуются пассатами – постоянно дующими в одном направлении ветрами. Таких течений большинство. Могучие реки выносят в моря большое количество воды, отличной от морской по плотности и температуре. Такие течения называются стоковыми, гравитационными и фрикционными

Следует принять во внимание и большую протяженность с севера на юг, которой обладает Атлантический океан. Течения в этой акватории поэтому имеют больше меридиональную, чем широтную направленность

Динамика вод

Особенностями циркуляции атмосферы над акваторией и сопредельными частями материков прежде всего определяется общая схема поверхностных течений в Тихом океане. В атмосфере и океане формируются однотипные и генетически связанные циркуляционные системы.

Как и в Атлантическом, в Тихом океане формируются северный и южный субтропические антициклональные кругообороты течений и циклональный кругооборот в северных умеренных широтах. Но в отличие от других океанов здесь существует мощное устойчивое Межпассатное противотечение, которое образует с Северным и Южным Пассатными течениями два узких тропических кругооборота в приэкваториальных широтах: северный — циклональный и южный — антициклональный. У берегов Антарктиды под влиянием ветров с восточной составляющей, дующих с материка, образуется Антарктическое течение. Оно взаимодействует с течением Западных Ветров, и здесь формируется еще один циклональный кругооборот, особенно хорошо выраженный в море Росса. Таким образом, в Тихом океане по сравнению с другими океанами наиболее ярко выражена динамическая система поверхностных вод. С кругооборотами связаны зоны конвергенции и дивергенции водных масс.

У западных берегов Северной и Южной Америки в тропических широтах, где сгон поверхностных вод Калифорнийским и Перуанским течениями усиливается устойчивыми ветрами вдоль берега, наиболее ярко выражен апвеллинг.

Важная роль в циркуляции вод Тихого океана принадлежит подповерхностному течению Кромвелла, представляющему собой мощный поток, движущийся под Южным Пассатным течением на глубине 50—100 м и более с запада на восток и компенсирующий в восточной части океана убыль воды, сгоняемой пассатами.

Протяженность течения около 7000 км, ширина — примерно 300 км, скорость — от 1,8 до 3,5 км/ч. Средняя скорость большинства основных поверхностных течений составляет 1—2 км/ч, Куросио и Перуанского—до 3 км/ч Наибольшим переносом вод отличаются Северное и Южное Пассатные течения — 90—100 млн. м3/с, Куросио переносит 40—60 млн. м3/с (для сравнения Калифорнийское течение — 10—12 млн. м3/с).

Приливы на большей части Тихого океана — неправильные полусуточные. В южной части океана преобладают приливы правильного полусуточного характера. Небольшие области в экваториальной и северной части акватории имеют суточные приливы.

Высота приливных волн составляет в среднем 1—2 м, в бухтах залива Аляска — 5—7 м, в заливе Кука — до 12 м. Наибольшая высота приливов в Тихом океане отмечалась в Пенжинской губе (Охотское море) — более 13 м.

В Тихом океане образуются самые высокие ветровые волны (до 34 м). Наиболее штормовыми являются зоны 40—50° с. ш. и 40—60° ю. ш., где высота волн при сильных и длительных ветрах достигает 15—20 м.

Штормовая активность наиболее интенсивна в районе между Антарктидой и Новой Зеландией. В тропических широтах преобладающее волнение обусловлено пассатами, оно довольно устойчиво по направлению и высоте волн — до 2—4 м. Несмотря на огромную скорость ветра в тайфунах, высота волн в них не превышает 10—15 м (поскольку радиус и продолжительность этих тропических циклонов невелики).

Острова и побережья Евразии в северной и северо-западной части океана, а также берега Южной Америки нередко посещают цунами, которые многократно вызывали здесь тяжелые разрушения и человеческие жертвы.

Основное направление течений Атлантического океана

Образование морских течений двух самых крупных мировых океанов происходит по схожим схемам. Они зарождаются и проистекают под действием сил преобладающих ветров и сил вызванных вращением Земли. И Атлантический и Тихий океаны имеют по два кольца течений, которые циркулируют по разные стороны экватора. При этом кольцеобразное направление течений в северном полушарии Земли идёт по часовой стрелке, а в южном – против. Разнонаправленность океанических течений вызвано вращением планеты, а сила, действующая на отклонения течений, называется силой Кориолиса.

Научные исследования и фотоснимки из космоса сегодня дают полную картину всех процессов происходящих в мировом океане. Но даже в те времена, когда люди представляли нашу планету в виде плоского диска, они уже умели использовать течения для своих морских походов.

Северное пассатное течение

Тёплое Северное пассатное течение Атлантического океана берет своё начало у берегов Западной Африки. Оно выходит из холодного Канарского течения и продолжает свой путь вдоль экватора в сторону Нового Света. Двигаясь в северо-западном направлении, течение достигает Антильских островов. Дальше оно разделяется на два рукава. Часть вод, продолжая идти в северо-западном направлении, образует Антильское течение, другая часть, пройдя Карибское море, уходит в Мексиканский залив, а далее, уже под именем Флоридского течения, вновь соединяется с Антильским.

Именно Северное пассатное течение вкупе с попутным ветром, помогло когда-то Христофору Колумбу пересечь просторы Атлантического океана.

Экономическое значение

Знание о поверхностных океанских течениях необходимо для снижения затрат на судоходство, поскольку путешествие с ними снижает расходы на топливо. В эпоху парусных кораблей, приводимых в движение ветром, знание моделей ветра и океанских течений было еще более важным. Хорошим примером этого является течение Агульяс (вниз по восточной части Африки), которое долгое время не позволяло морякам добраться до Индии. В последнее время участники соревнований по парусному спорту со всего мира хорошо используют поверхностные течения для создания и поддержания скорости. Океанские течения также могут использоваться для выработки энергии на море , при этом районы за пределами Японии, Флориды и Гавайев рассматриваются для тестовых проектов.

Бенгельское течение

Бенгельское течение ответвляется от течения Западных Ветров. Его формирование происходит в районе самой южной оконечности Африки и направлено в северную сторону вдоль побережья Африканского материка. Далее оно доходит до пустыни Намиб и вливается в Южное экваториальное течение.

Температура воды этого течения примерно на 8 градусов ниже температуры граничащих с ним вод.

На своей южной оконечности ширина течения составляет примерно 200-300 км. К северу этот показатель значительно увеличивается и достигает значений в 750 км. Несмотря на эти внушительные цифры, Лабрадорское течение считается  слабым. Его скорость изменяется в пределах 1 — 2 км/час

Лабрадорское течение

Лабрадорское течение движется между берегами Канады и Гренландии. Оно течёт из моря Баффина до Ньюфаундлендской отмели. Помимо вод моря Баффина, Лабрадорское течение включает в себя ещё и потоки Западно-Гренладского течения, напитанного холодными водами Арктики. В зависимости от времени года, температура воды колеблется от -1оС до +10оС. В районе большой отмели возле острова Ньюфаундленд, холодное Лабрадорское течение врезается в течение Гольфстрим и направляет его в открытый океан, в сторону Европы.

В результате столкновения мощного холодного потока с мощным тёплым Гольфстримом, в месте их слияния часто образуются туманы и циклоны, что затрудняет мореходство. Кроме этого, Лабрадорское течение влечёт за собой отколовшиеся от гренландских льдов огромные айсберги, один из которых когда-то пустил на дно большой пассажирский лайнер, известный всем под именем «Титаник». В связи с потеплением климата, количество этих айсбергов увеличивается с каждым годом.

Канарское течение

Канарское течение подпитывается от двух потоков Азорского и Португальского течений. Они ответвляются от Северо-Атлантического и текут вдоль Пиренейского полуострова. Вблизи Азорских островов течения сливаются, образуя Канарское течение, которое потом направляется в южную сторону, огибая берега  Африки и Канарских островов.

В 1970 году известный путешественник Тур Хейердал построил точную копию древнеегипетского судна, сплетённого из стеблей папируса. Он сумел доказать, что используя силу течений и попутные ветры, древние мореплаватели могли пересечь Атлантику на таких парусных лодках. Стартовала его экспедиция из  Марокко, и первым попутным потоком ему послужило именно Канарское течение, которое впоследствии сворачивает в западную сторону и вливается в Северное пассатное течение.

Основные течения Атлантики в Северном полушарии

Здесь, конечно же, нельзя не упомянуть Гольфстрим

Но и другие проходящие через Атлантический океан течения оказывают на климат близлежащих территорий немаловажное влияние. У Зеленого Мыса (Африка) рождается северо-восточный пассат

Он гонит огромные прогревшиеся массы воды на запад. Пересекая Атлантический океан, они соединяются с Антильским и Гвианским течениями. Эта усиленная струя движется к Карибскому морю. После этого воды устремляются на север. Это непрерывное движение по часовой стрелке называется теплым Североатлантическим течением. Край его у высоких широт неопределенный, размытый, а у экватора – более четкий.

Воздействие на климат

Исходя из того, что основные течения зарождаются в экваториальных и тропических областях, разумно было бы предположить, что все они являются теплыми. Но это происходит далеко не всегда. Теплое течение в Атлантическом океане, дойдя до полярных широт, не угасает, а, сделав плавный круг, обращается вспять, но уже изрядно охладившись. Это можно наблюдать на примере Гольфстрима. Он несет теплые массы воды из Саргассова моря на север Европы. Потом, под действием вращения Земли, он отклоняется на запад. Под именем Лабрадорского течения он спускается вдоль берега Североамериканского континента на юг, охлаждая приморские области Канады. Следует сказать, что теплыми и холодными эти массы воды называют условно – относительно температуры окружающей среды. Например, в Нордкапском течении зимой температура всего +2 °С, а летом — максимально +8 °С. Но его называют теплым, поскольку вода в Баренцевом море еще холоднее.

Направленность течений

В зависимости от направления водных потоков, их делят на 2 вида:

  • Зональные – движутся на Восток или Запад.
  • Меридиональные – направлены на Север или Юг.

Существуют и иные виды течений, появление которых обусловлено приливами и отливами. Их называют приливными, и наибольшей мощью они обладают в прибрежной зоне.

Устойчивыми называют течения, у которых сила потока и его направленность остаются неизменными. К ним относят Южное пассатное и Северное пассатное течения.

Если же поток видоизменяется, то его называют неустойчивыми. К такой группе относят все поверхностные течения.

О существовании течений наши предки знали с незапамятных времен. Во времена кораблекрушений моряки кидали в воду закупоренные бутылки с записками с координатами происшествия, просьбами о помощи или словами прощания. Они твердо знали, что рано или поздно их послания попадут людям именно благодаря течениям.

Причины

Динамика океана определяет и описывает движение воды в океанах. Поля температуры и движения океана можно разделить на три отдельных слоя: смешанный (поверхностный) слой, верхний слой океана (выше термоклина) и глубинный океан. Океанские течения измеряются в sverdrup (sv) , где 1 sv эквивалентен объемному расходу 1 000 000 м 3 (35 000 000 куб. Футов) в секунду.

Поверхностные течения составляют только 8% всей воды в океане, обычно ограничиваются верхними слоями воды океана 400 м (1300 футов) и отделены от нижних областей различными температурами и соленостью, которые влияют на плотность воды, которая в свою очередь, определяет каждый океанический регион. Поскольку движение глубокой воды в океанских бассейнах вызывается силами, зависящими от плотности, и гравитацией, глубокие воды опускаются в глубокие океанические бассейны в высоких широтах, где температуры достаточно низкие, чтобы вызвать увеличение плотности.

Циркуляция, приводимая в движение ветром

Поверхностные океанические течения вызываются крупномасштабными ветровыми течениями, и эффект Кориолиса играет важную роль в их развитии. Распределение скоростей спирали Экмана приводит к тому, что течения, текущие под углом к ​​движущемуся ветру, образуют типичные спирали по часовой стрелке в северном полушарии и вращение против часовой стрелки в южном полушарии . Кроме того, области поверхностных океанских течений несколько меняются в зависимости от времени года ; это наиболее заметно в экваториальных течениях.

Глубокие океанические бассейны обычно имеют несимметричное поверхностное течение: восточная ветвь, текущая по направлению к экватору, является широкой и диффузной, тогда как западная граничная ветвь, текущая по направлению к полюсу, относительно узкая.

Термохалинное кровообращение

Глубокие океанические течения вызваны градиентами плотности и температуры. Эта термохалинная циркуляция также известна как конвейерная лента океана. Эти течения, иногда называемые подводными реками, текут глубоко под поверхностью океана и скрыты от немедленного обнаружения. Там, где наблюдается значительное вертикальное движение океанских течений, это называется апвеллингом и даунвеллингом . В настоящее время глубоководные океанические течения исследуются с помощью флота подводных роботов под названием Арго .

Термохалинная циркуляция является частью крупномасштабной циркуляции океана, которая вызвана глобальными градиентами плотности, создаваемыми поверхностным теплом и потоками пресной воды . Прилагательное термохалин происходит от термо- относящегося к температуре и -халинного, относящегося к содержанию соли , факторов, которые вместе определяют . Поверхностные течения, вызываемые ветром (такие как Гольфстрим ), движутся к полюсам от экваториальной части Атлантического океана , охлаждая по пути и в конечном итоге опускаясь в высоких широтах (образуя глубокие воды Северной Атлантики ). Затем эта плотная вода стекает в бассейны океана . В то время как основная его часть поднимается вверх в Южном океане , самые старые воды (с временем прохождения около 1000 лет) поднимаются вверх в северной части Тихого океана. Таким образом, между океанскими бассейнами происходит интенсивное перемешивание, уменьшая различия между ними и делая океаны Земли глобальной системой. В своем путешествии водные массы переносят по земному шару как энергию (в виде тепла), так и материю (твердые, растворенные вещества и газы). Таким образом, состояние циркуляции оказывает большое влияние на климат Земли. Термохалинную циркуляцию иногда называют океанской конвейерной лентой, великим океанским конвейером или глобальной конвейерной лентой. Иногда он неточно используется для обозначения меридиональной опрокидывающейся циркуляции, MOC .

Объединив данные, собранные НАСА / Лабораторией реактивного движения с помощью нескольких различных спутниковых датчиков, исследователи смогли «прорваться» через поверхность океана, чтобы обнаружить «Медди» — сверхсоленые водовороты теплой воды, которые берут начало в Средиземном море и затем тонут еще больше. чем в полумиле под водой в Атлантическом океане. Медди показаны красным на этом научном рисунке.

Измеритель тока записи

Причины образования течений

Океаническое течение представляет собой периодическое или, напротив, постоянное перемещение внушительных объемов воды. Очень часто течения сравнивают с реками, которые существуют по своим законам. Циркуляция воды, ее температура, мощность и скорость потока – все эти факторы обусловлены внешними воздействиями.

Основными характеристиками океанического течения являются направление и скорость.

Циркуляция водных потоков в Мировом океане происходит под влиянием физических и химических факторов. К ним относят:

  • Ветер. Под воздействием сильных воздушных потоков происходит передвижение воды на поверхности океана и на небольшой его глубине. На глубоководные течения ветер никакого влияния не оказывает.
  • Космос. Влияние космических тел (Солнца, Луны), а также вращение Земли по орбите и вокруг своей оси приводит к смещению пластов воды в Мировом океане.
  • Разные показатели плотности воды – то, от чего зависит появление океанических течений.

Рис. 1. Формирование течений во многом зависит от влияния космоса.

Достопримечательности Атлантического океана

В Белизском барьерном рифе есть особенная подводная пещера. Ее назвали Голубой дырой. Она очень глубокая, а внутри ее расположен еще целый ряд пещер, которые соединяются между собой тоннелями. Вглубь пещера достигает 120 м и считается уникальной в своем роде.

Нет человека, который не знал бы о Бермудском треугольнике. А ведь он расположен в Атлантическом океане и будоражит воображение многих суеверных путешественников. Бермуды манят своей загадочностью, но вместе с тем пугают неизвестностью.

Именно в Атлантике можно увидеть необычное море, которое не имеет берегов. А все потому, что оно расположено посреди водного пространства, и его границы не могут быть обрамлены сушей, лишь течения показывают границы этого моря. Это единственное во всем мире море, которое обладает такими уникальными данными и называется Саргассово море .

Воздействие на климат и экологию

Океанские течения важны при изучении морского мусора , и наоборот. Эти токи также влияют на температуру во всем мире. Например, океаническое течение, которое приносит теплые воды через северную часть Атлантического океана в северо-западную Европу, также кумулятивно и медленно блокирует образование льда вдоль берегов моря, что также блокирует вход и выход судов во внутренние водные пути и морские порты, поэтому океанские течения играют решающую роль. во влиянии на климат регионов, через которые они протекают. Холодные океанические водные течения, текущие из полярных и субполярных регионов, приносят большое количество планктона, который имеет решающее значение для дальнейшего выживания нескольких ключевых видов морских существ в морских экосистемах . Поскольку планктон является пищей рыб, многочисленные популяции рыб часто живут там, где преобладают эти течения.

Океанские течения также очень важны для распространения многих форм жизни. Примером может служить жизненный цикл европейского угря .

Гольфстрим

Гольфстрим – наверное, самое знаменитое из всех морских течений мира. От состояния течения Гольфстрима зависит климат Северной Америки и Европы, хотя формально Гольфстрим и не достигает европейских берегов.

Течение Гольфстрим образуется севернее Багамских островов, в месте слияния Антильского и Флоридского течений. Именно Флоридское течение даёт Гольфстриму большую часть его энергии. Во Флоридском проливе вода сменяется со скоростью в 25 миллионов м3 за секунду.

Если бы в октябре 1492 года, по ещё до конца не установленным причинам, Колумб слегка не изменил бы курс своей флотилии на юго-запад, то его корабли направились бы точно к юго-восточному берегу Флориды. В этом случае история открытия Нового Света могла бы немного измениться, либо вовсе не состояться, а перейти в режим ожидания нового героя. В этом месте сила течения Гольфстрима настолько велика, что парусники великого первооткрывателя просто не смогли бы подойти к берегу, и их бы унесло в северо-восточном направлении.

Далее течение держит путь вдоль восточного берега Северной Америки вплоть до острова Ньюфаундленд. Там, в районе отмели, называемой Большой Ньюфаундлендской Банкой, Гольфстрим встречается с Лабрадорским течением, отрывается от прибрежной зоны и уходит в сторону европейских стран. Начиная с этого момента, большое кольцо течений северной части Атлантики продолжается следующим течением, которое  называется Северо-Атлантическим.

Противотечение Ломоносова

Это холодное подповерхностное противотечение. Оно движется в экваториальной зоне Атлантики. Противотечение Ломоносова было открыто одной из советских экспедиций в 1959 году. Экспедиция проводилась в экваториальной части Атлантики на борту научного судна «Михаил Ломоносов». С помощью буёв с самописцами учёным удалось установить, что под пассатным течением южнее экватора движется мощный противоположно направленный поток. Ширина этого потока составляет 200 км, а в глубину он уходит на 150 м.

Направляясь против основных экваториальных ветров, это течение движется от берегов Бразилии в сторону Африканского континента и заканчивается в Гвинейском заливе.

Общая информация

О наличии в океане течений воды первыми узнали мореплаватели. Течения направляли корабли и помогали исследователям делать свои открытия. Океаническим течением стали называть движение большого количества воды в одном направлении. Скорость такого движения может достигать 10 км/ч.

Рис. 1. Океанические течения

Движение воды в Северном полушарии происходит по часовой стрелке. В Южном наблюдается течение воды против часовой стрелки. Такая закономерность носит название силы Кориолиса.

Океанические течения возникают под воздействием нескольких факторов:

  • вращение планеты вокруг своей оси;
  • ветер;
  • взаимодействие гравитаций Земли и Луны;
  • рельеф морского дна;
  • рельеф береговой линии;
  • температура воды;
  • химические и физические водные свойства.

В океане выделяют теплые и холодные течения.

Во всех четырех океанах насчитывается около 40 крупных водных потоков. Больше всего их в Тихом океане. Ниже представлена карта течений Мирового океана с названиями.

Рис. 2. Карта течений в океане

Теплые течения

Норвежское течение со скоростью около 1,1 км/час проходит между Шетландскими и Фарерскими островами, направляясь в Норвежское море на глубине 50-100 м. Температура воды от +4+6°С зимой, до +10+12°С летом, соленость 35%о.

Нордкапское течение следует к Баренцеву морю, разделяется на несколько теплых потоков, которые прогревают почти всю акваторию. Скорость течения 0,9-1,8 км/час, температура воды изменяется от +1+4°С зимой, до +8+9°С летом, соленость 34,5-35%о.

Шпицбергенское течение, отделяясь от Норвежского, огибает западный берег Шпицбергена. Его скорость не превышает 5,5 км/сутки, среднегодовая температура +1+3°С, соленость около 34,5%о.

Над теплыми течениями постоянно формируются теплые, влажные воздушные массы, которые ветром переносятся в сторону суши, изменяя климат морских побережий.

Поэтому фьорды Норвегии зимой не замерзают, порт Мурманска принимает суда круглый год, на западном побережье Шпицбергена зимой температура не опускается ниже -15°С.

Рис. 2. Норвежские фьорды зимой.

Что такое пассаты

Ветра – вот главная причина перемещения огромных масс воды в Мировом океане. Но что такое пассаты? Ответ следует искать в экваториальных областях. Там воздух прогревается больше, чем в других широтах. Он поднимается вверх и по верхним слоям тропосферы растекается по направлению к двум полюсам. Но уже на широте 30 градусов, основательно охладившись, он опускается вниз. Таким образом создается круговорот воздушных масс. В области экватора возникает зона низкого давления, а в тропических широтах – высокого. И тут проявляет себя вращение Земли вокруг оси. Если бы не оно, пассаты дули бы от тропиков обеих полушарий к экватору. Но, поскольку наша планета вращается, ветра отклоняются, приобретая западное направление. Так пассаты формируют основные течения Атлантического океана. В Северном полушарии они движутся по часовой стрелке, а в Южном – против. Это происходит потому, что в первом случае пассаты дуют с северо-востока, а во втором – с юго-востока.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации