Verdenshavet. Havstrømme
4. Havstrømme.
© Vladimir Kalanov,
"Viden er magt".
Den konstante og kontinuerlige bevægelse af vandmasser er havets evige dynamiske tilstand. Hvis floder på Jorden strømmer til havet langs deres skrå kanaler under påvirkning af tyngdekraften, er strømme i havet forårsaget af forskellige årsager. De vigtigste årsager til havstrømme er: vind (driftstrømme), ujævnheder eller ændringer i atmosfærisk tryk (barogradient), tiltrækning af vandmasser af Solen og Månen (tidevand), forskelle i vandtætheder (på grund af forskelle i saltholdighed og temperatur) , forskelle i niveauer skabt af tilstrømning af flodvand fra kontinenter (afstrømning).
Ikke enhver bevægelse af havvand kan kaldes en strøm. I oceanografi er havstrømme den fremadgående bevægelse af vandmasser i havene og havene..
To fysiske kræfter forårsager strømme - friktion og tyngdekraft. Ophidset over disse kræfter strømme hedder friktionsbestemt Og gravitationel.
Strømme i verdenshavet er normalt forårsaget af flere årsager. For eksempel er den mægtige Golfstrøm dannet af sammensmeltningen af tæthed, vind og udledningsstrømme.
Den indledende retning af enhver strøm ændres snart under indflydelse af jordens rotation, friktionskræfter, konfiguration kystlinje og bund.
I henhold til graden af stabilitet skelnes strømme bæredygtige(for eksempel nord og syd passatvindstrømme), midlertidig(overfladestrømme i det nordindiske ocean forårsaget af monsuner) og periodisk(tidevand).
Baseret på deres position i havets vandsøjle kan strømme være overfladisk, underjordisk, mellemliggende, dyb Og bund. Desuden refererer definitionen af "overfladestrøm" nogle gange til et ret tykt lag vand. For eksempel kan tykkelsen af inter-handelsvindmodstrømme i oceanernes ækvatoriale breddegrader være 300 m, og tykkelsen af den somaliske strøm i den nordvestlige del af Det Indiske Ocean når 1000 meter. Det bemærkes, at dybe strømme oftest er rettet i den modsatte retning sammenlignet med overfladevandet, der bevæger sig over dem.
Strømmen er også opdelt i varm og kold. Varme strømme flytte vandmasser fra lave breddegrader til højere, og kold- V omvendt retning. Denne opdeling af strømme er relativ: den karakteriserer kun overfladetemperaturen af vand i bevægelse i sammenligning med de omgivende vandmasser. For eksempel i den varme Nordkapstrøm (Barentshavet) er temperaturen af overfladelagene 2-5 °C om vinteren og 5-8 °C om sommeren, og i den kolde peruvianske strøm (Stillehavet) - hele året rundt fra 15 til 20 °C, i den kolde kanariske strøm (Atlanterhavet) – fra 12 til 26 °C.
Hovedkilden til data er ARGO-bøjer. Felterne blev opnået ved hjælp af optimal analyse.
Nogle havstrømme kombineres med andre strømme for at danne et bassinbredt gyre.
Generelt er den konstante bevægelse af vandmasser i havene komplekst system kolde og varme strømme og modstrømme, både overflade og dyb.
Den mest berømte for indbyggere i Amerika og Europa er selvfølgelig Golfstrømmen. Oversat fra engelsk betyder dette navn Strøm fra bugten. Tidligere mente man, at denne strøm begynder i den Mexicanske Golf, hvorfra den suser gennem Floridastrædet ind i Atlanterhavet. Så viste det sig, at Golfstrømmen kun fører en lille brøkdel af sin strøm fra denne bugt. Efter at have nået breddegraden Kap Hatteras kl Atlanterhavskysten USA modtager strømmen en kraftig tilstrømning af vand fra Sargassohavet. Det er her selve Golfstrømmen begynder. En ejendommelighed ved Golfstrømmen er, at når den kommer ind i havet, afviger denne strøm til venstre, hvorimod den under påvirkning af Jordens rotation bør afvige til højre.
Parametrene for denne kraftfulde strøm er meget imponerende. Vandets overfladehastighed i Golfstrømmen når 2,0-2,6 meter i sekundet. Selv i 2 km dybde er vandlagenes hastighed 10–20 cm/s. Når den forlader Floridastrædet, udleder strømmen 25 millioner kubikmeter vand i sekundet, hvilket er 20 gange mere end den samlede strøm af alle floder på vores planet. Men efter at have tilføjet strømmen af vand fra Sargassohavet (Antillernes strøm), når golfstrømmens kraft allerede 106 millioner kubikmeter vand i sekundet. Denne kraftige strøm bevæger sig mod nordøst til Great Newfoundland Bank, og herfra drejer den mod syd og indgår sammen med Slope-strømmen, der adskilte sig fra den, i den nordatlantiske vandcyklus. Golfstrømmens dybde er 700-800 meter, og dens bredde når 110-120 km. Gennemsnitstemperaturen på strømmens overfladelag er 25–26 °C, og i dybder på omkring 400 m er den kun 10–12 °C. Derfor er ideen om Golfstrømmen som varm strøm Det er overfladelagene af denne strøm, der skaber den.
Lad os bemærke en anden strøm i Atlanten - Nordatlanten. Den løber over havet mod øst, mod Europa. Den nordatlantiske strøm er mindre kraftig end Golfstrømmen. Vandgennemstrømningen er her fra 20 til 40 millioner kubikmeter i sekundet, og hastigheden er fra 0,5 til 1,8 km/t, afhængig af placeringen. Den nordatlantiske strøms indflydelse på klimaet i Europa er dog meget mærkbar. Sammen med Golfstrømmen og andre strømme (norsk, Nordkap, Murmansk) blødgør den nordatlantiske strøm klimaet i Europa og temperaturregimet i havene, der vasker det. Den varme Golfstrøm-strøm alene kan ikke have en sådan indvirkning på klimaet i Europa: Når alt kommer til alt, ender denne strøms eksistens tusinder af kilometer fra Europas kyster.
Lad os nu vende tilbage til ækvatorial zone. Her varmes luften meget mere op end andre steder på kloden. Den opvarmede luft stiger og når øverste lag troposfæren og begynder at sprede sig mod polerne. Omtrent i området 28-30° nordlige og sydlige breddegrader begynder den afkølede luft at falde ned. Flere og flere nye luftmasser, der strømmer fra ækvatorregionen, skaber overtryk på subtropiske breddegrader, mens trykket over selve ækvator på grund af udstrømningen af opvarmede luftmasser konstant reduceres. Fra områder med højt tryk strømmer luft til områder med lavt tryk, det vil sige til ækvator. Jordens rotation omkring sin akse afleder luften fra den direkte meridionale retning mod vest. Dette skaber to kraftige strømme af varm luft, kaldet passatvinde. I troperne på den nordlige halvkugle blæser passatvinde fra nordøst, og i troperne på den sydlige halvkugle - fra sydøst.
For nemheds skyld nævner vi ikke indflydelsen af cykloner og anticykloner på de tempererede breddegrader på begge halvkugler. Det er vigtigt at understrege, at passatvindene er de mest stabile vinde på Jorden; de blæser konstant og forårsager varme ækvatorialstrømme, der flytter enorme masser af havvand fra øst til vest.
Ækvatoriale strømme gavner navigationen ved at hjælpe skibe med at krydse havet fra øst til vest hurtigere. På et tidspunkt mærkede H. Columbus, uden at vide noget på forhånd om passatvindene og ækvatorialstrømmene, deres kraftige virkning under sine sørejser.
Baseret på konstanten af ækvatoriale strømme fremsatte den norske etnograf og arkæolog Thor Heyerdahl en teori om den oprindelige bosættelse af de polynesiske øer af gamle indbyggere Sydamerika. For at bevise muligheden for at sejle på primitive skibe byggede han en tømmerflåde, som efter hans mening lignede det vandfartøj, som de gamle indbyggere i Sydamerika kunne bruge, når de krydsede Stillehavet. På denne flåde, kaldet Kon-tiki, foretog Heyerdahl sammen med fem andre vovehalse en farefuld rejse fra Perus kyst til Tuamotu-øgruppen i Polynesien i 1947. På 101 dage svømmede han en afstand på omkring 8 tusinde kilometer langs en af grenene af den sydlige ækvatorialstrøm. De modige mænd undervurderede vindens og bølgernes kraft og betalte næsten for det med deres liv. Tæt på er den varme ækvatorialstrøm, drevet af passatvindene, slet ikke blid, som man skulle tro.
Lad os kort se på karakteristika ved andre indstrømninger Stillehavet. En del af vandet i den nordlige ækvatorialstrøm i området omkring de filippinske øer drejer mod nord og danner den varme Kuroshio-strøm (på japansk "Mørkt vand"), som i en kraftig strøm løber forbi Taiwan og de sydlige japanske øer for at nordøst. Bredden af Kuroshio er omkring 170 km, og indtrængningsdybden når 700 m, men generelt set er denne strøm underordnet Golfstrømmen med hensyn til mode. Omkring 36°N Kuroshio bliver til havet og bevæger sig ind i den varme nordlige stillehavsstrøm. Dens farvande strømmer mod øst, krydser havet cirka langs den 40. breddegrad og opvarmer kysten Nordamerika hele vejen til Alaska.
Kuroshios drejning fra kysten var mærkbart påvirket af indflydelsen fra den kolde Kurilstrøm, der nærmede sig fra nord. Denne strøm kaldes Oyashio ("blåt vand") på japansk.
Der er en anden bemærkelsesværdig strøm i Stillehavet - El Niño (spansk for "Babyen"). Dette navn blev givet, fordi El Niño-strømmen nærmer sig Ecuadors og Perus kyster før jul, hvor Kristus-barnets ankomst til verden fejres. Denne strøm opstår ikke hvert år, men når den alligevel nærmer sig de nævnte landes kyster, opfattes den ikke som andet end en naturkatastrofe. Faktum er, at for varmt El Niño-vand har en skadelig effekt på plankton og fiskeyngel. Som følge heraf er de lokale fiskeres fangster tidoblet.
Forskere mener, at denne forræderiske strøm også kan forårsage orkaner, regnbyger og andre naturkatastrofer.
I Det indiske ocean vand bevæger sig langs et lige så komplekst system af varme strømme, som konstant påvirkes af monsuner - vinde, der blæser fra havet til kontinentet om sommeren og i den modsatte retning om vinteren.
På den sydlige halvkugles stribe breddegrader på den sydlige halvkugle i Verdenshavet blæser vinde konstant i retningen fra vest til øst, hvilket giver anledning til kolde overfladestrømme. Den største af disse strømme, med næsten konstante bølger, er den vestlige vindstrøm, som cirkulerer i en retning fra vest til øst. Det er ikke tilfældigt, at sejlere kalder striben af disse breddegrader fra 40° til 50° på begge sider af ækvator for "brølende fyrrerne".
det arktiske Ocean for det meste dækket af is, men dette gjorde slet ikke dets vand ubevægeligt. Strømmene her observeres direkte af videnskabsmænd og specialister fra drivende polarstationer. I løbet af flere måneders afdrift rejser isflagen, som polarstationen ligger på, nogle gange mange hundrede kilometer.
Den største kolde strøm i Arktis er den østgrønlandske strøm, som fører det arktiske hav ud i Atlanterhavet.
I områder, hvor varme og kolde strømme mødes, fænomen med stigende dybt vand (upwelling), hvor lodrette vandstrømme bringer dybt vand til havoverfladen. Sammen med dem stiger næringsstoffer, der er indeholdt i de nedre vandhorisonter.
I det åbne hav sker opstrømning i områder, hvor strømme divergerer. Sådanne steder falder havniveauet og dybt vand strømmer ind. Denne proces udvikler sig langsomt - et par millimeter i minuttet. Den mest intense stigning af dybt vand ses i kystområder(10 – 30 km fra kystlinjen). Der er flere permanente opstrømningsområder i Verdenshavet, som påvirker havenes overordnede dynamik og påvirker fiskeforholdene, for eksempel: Kanariske og Guineas opstrømninger i Atlanterhavet, Peru- og Californiens opstrømninger i Stillehavet og Beauforthavets opstrømning i det arktiske hav.
Dybe strømme og stigninger af dybt vand afspejles i overfladestrømmenes natur. Selv så kraftige strømme som Golfstrømmen og Kuroshio vokser og aftager nogle gange. Vandets temperatur ændrer sig i dem, og der dannes afvigelser fra en konstant retning og enorme hvirvler. Sådanne ændringer i havstrømme påvirker klimaet i de tilsvarende landområder såvel som migrationsretningen og -afstanden for nogle arter af fisk og andre dyreorganismer.
På trods af det tilsyneladende kaos og fragmentering af havstrømme repræsenterer de faktisk et bestemt system. Strømme sikrer, at de har den samme saltsammensætning og forener alle farvande til et enkelt verdenshav.
© Vladimir Kalanov,
"Viden er magt"
Strømmenes retning er påvirket af kraften fra Jordens rotation: På den nordlige halvkugle bevæger strømme sig til højre, på den sydlige halvkugle til venstre.
En strøm kaldes varm, hvis dens temperatur er varmere end temperaturen i det omgivende vand; ellers kaldes strømmen kold.
Tæthedsstrømme er forårsaget af trykforskelle, som er forårsaget af den ujævne fordeling af havvandets tæthed. Tæthedsstrømme dannes i de dybe lag af have og oceaner. Et slående eksempel på tæthedsstrømme er den varme Golfstrøm.
Vindstrømme dannes under påvirkning af vinde, som et resultat af friktionskræfterne fra vand og luft, turbulent viskositet, trykgradient, afbøjningskraft fra jordens rotation og nogle andre faktorer. Vindstrømme er altid overfladestrømme: nordlige og sydlige passatvinde, strømmen fra vestenvindene, mellemfartsvindene i Stillehavet og Atlanterhavet.
1) Golfstrøm - en varm havstrøm i Atlanterhavet. Golfstrømmen er i bred forstand et system af varme strømme i Nordatlanten fra Florida til den Skandinaviske Halvø, Spitsbergen, Barentshavet og det arktiske hav.
Takket være Golfstrømmen har landene i Europa, der støder op til Atlanterhavet, et mildere klima end andre regioner på samme breddegrad: masser af varmt vand opvarmer luften over dem, som med vestenvinde føres til Europa. Afvigelser af lufttemperaturen fra de gennemsnitlige breddegradsværdier i januar når 15-20 °C i Norge og mere end 11 °C i Murmansk.
2) Den peruvianske strøm er en kold overfladestrøm i Stillehavet. Bevæger sig fra syd til nord mellem 4° og 45° sydlig bredde langs vestlige kyster Peru og Chile.
3) Den kanariske strøm er en kold og efterfølgende moderat varm havstrøm i den nordøstlige del af Atlanterhavet. Ledet fra nord til syd langs Den Iberiske Halvø og Nordvestafrika som en gren af den nordatlantiske strøm.
4) Labradorstrømmen er en kold havstrøm i Atlanterhavet, der flyder mellem Canadas og Grønlands kyst og suser sydpå fra Baffinhavet til Newfoundlandsbanken. Der møder den Golfstrømmen.
5) Den nordatlantiske strøm er en kraftig varm havstrøm, der er den nordøstlige fortsættelse af Golfstrømmen. Starter ved Great Bank of Newfoundland. Vest for Irland deler strømmen sig i to dele. Den ene gren (den kanariske strøm) går sydpå og den anden går nordpå langs kysten i det nordvestlige Europa. Strømmen menes at have en væsentlig indflydelse på klimaet i Europa.
6) Den kolde Californien-strøm kommer frem fra den nordlige Stillehavsstrøm, bevæger sig langs Californiens kyst fra nordvest til sydøst og smelter mod syd sammen med den nordlige passatvindstrøm.
7) Kuroshio, nogle gange japansk strøm- en varm strøm ud for Japans sydlige og østlige kyster i Stillehavet.
8) Kurilstrømmen eller Oyashio er en kold strøm i det nordvestlige Stillehav, som har sit udspring i det arktiske hav. I Syden japanske øer fusionerer med Kuroshio. Det flyder langs Kamchatka, Kuriløerne og de japanske øer.
9) Nordstillehavsstrømmen er en varm havstrøm i det nordlige Stillehav. Den er dannet som et resultat af sammenlægningen af Kuril-strømmen og Kuroshio-strømmen. Flytning fra de japanske øer til Nordamerikas kyster.
10) Brasilienstrømmen er en varm strøm i Atlanterhavet ud for Sydamerikas østkyst, rettet mod sydvest.
P.S. For at forstå, hvor de forskellige strømme er, skal du studere et sæt kort. Det vil også være nyttigt at læse denne artikel
Strømme bevæger sig over havene som mægtige floder, styret af Solen og vindene. På grund af Jordens rotation afviger strømme op til 45° fra vindens retning: til højre på den nordlige halvkugle og til venstre på den sydlige halvkugle og danner gigantiske spiralformede drejninger på overfladen af havene.
Dybe vandstrømme bevæger sig på forskellige måder, og i området omkring Nordpolen afkøles Atlanterhavets vandmasser af is og synker, der skifter steder med varmere lag. Når man bevæger sig sydpå, kombineres den kolde strøm med saltvand med høj tæthed, der strømmer fra Middelhavet. Strømmen fortsætter med at bevæge sig, krydser troperne på store dybder og passerer sydlige del Atlanterhavet, og derefter forgrene sig ud for Antarktis kyst. Bevæger sig i en nordlig retning forbinder vandstrømmen med det varme vand i det indiske og stillehav. Derefter går den igen ind i Atlanterhavet og efter at have bevæget sig til de øverste lag, går den nordpå, mod Grønland og Labradorhalvøen, hvor vandet igen bliver koldt og tæt. Cyklusen gentages. Nogle gange tager det mange år at fuldføre den fulde cyklus.
Overfladestrømme
Temperaturen af overfladestrømme kan variere fra +30 °C til -2 °C. Disse strømme, som er varme eller kolde afhængigt af vandtemperaturen, har en enorm indflydelse på Jordens vejr og klima. Golfstrømmen (i Atlanterhavet) fører varmt vand fra den Mexicanske Golf og caribiske Hav, vask østkyst Nordamerika og øen Newfoundland, så forbi Britiske Øer(Golfstrømmen i denne del kaldes også for den nordatlantiske strøm) går til det arktiske hav. Global opvarmning kan få koldt vand til at smelte polar is vil ændre golfstrømmens forløb og afkøle den. Som følge heraf vil afkøling forekomme de steder, hvor klimaet nu er ret mildt på grund af Golfstrømmens påvirkning, for eksempel i Storbritannien.
Handske overbord!Når objekter fanges i havstrømme, kan de rejse over afstande på tusindvis af kilometer. Efter at være faldet fra et træ i troperne begynder frugter og frø deres rejse til søs. Nogle gange kan det tage 30 år, før en bølge fører dem til kysten, der ligger i stor afstand fra deres hjemland. Billedet viser "sørejsen" af en hockeyhandske, der sammen med 34.000 andre genstande blev skyllet over bord på et fragtskib under en storm i Stillehavet i 1994. Hvert år ender omkring 500 handsker og sneakers på havet fra kysterne i USA, Canada og Alaska. Ved at bruge en computer til at spore bevægelsen af objekter, der falder i vandet, studerer videnskabsmænd havstrømmenes retninger.
Dybe vandstrømme
Oceanologer mener, at undersøgelse af dybe strømme vil hjælpe med at forstå årsagerne til klimaændringer og komme tættere på løsningen på El Niño-fænomenet og andre fantastiske begivenheder. naturfænomener. Et særligt skib sendes til et givet punkt i Verdenshavet, bestemt ved hjælp af satellitter. For at måle temperaturen og saltindholdet af vand i forskellige dybder, bruges en ETG-enhed (ETG - elektrisk ledningsevne, temperatur, dybde). Denne enhed, der er udstyret med prøvebeholdere, sænkes fra siden af skib til en dybde på op til 2500 m. Under dykket tager enheden vandprøver - 40 prøver i sekundet. Resultaterne indtastes i en tabel, og strømmens art og retning bestemmes ud fra dem.
El Niño
Ændring af havstrømmenes retning har en negativ indvirkning på klimaet. Hvert par år, mens havet opvarmes, ophobes der en enorm masse varmt vand i Stillehavet ud for Ecuadors og Perus kyst. Som følge heraf opstår fænomener, der er atypiske for området: Der er færre fisk, da de går til det koldere vand, de er vant til, og det regner i ørkenerne. Alt dette sker normalt i slutningen af december, hvor den katolske verden fejrer jul, så fiskerne kaldte dette naturfænomen El Niño ("dreng"), til ære for Kristus-barnet. Satellitbilleder taget i 1997 viser masser af varmt (hvidt) vand. Nogle gange er El Niño ledsaget af en kold strøm kaldet La Niña ("pigen"). Af årsager, der endnu ikke er blevet undersøgt, har disse strømme modsatte virkninger på vejret: Hvis en af dem forårsager tørke, så bringer den anden en oversvømmelse og omvendt.
Fremkomsten af en kold strøm
Dybe havstrømme fører tæt, koldt vand fra Grønlands gletsjere i det arktiske hav over Atlanten mod syd. Dybe strømme opstår normalt på grund af forskelle i vandtæthed. Vandet, der produceres ved afsmeltningen af Grønlands gletsjere, er meget koldt og salt på grund af den store mængde salt, det indeholder. Kold saltvand synker, fortrænger mindre tæt vand og bevæger sig mod ækvator - sådan opstår dybe havstrømme. Hastigheden af dybe strømme er lav, flere meter om dagen. Bevægelsen af dybt vand kaldes havcirkulation.
Klimaændringer på grund af strømme
Sælen du ser på billedet døde af sult efter vejr i Californien ændrede sig dramatisk under indflydelse af El Niño. De fisk, som sælerne lever af, er flyttet til køligere farvande. I 1997-1998 dræbte El Niño omkring 2.000 mennesker; rasede i Brasilien og Sumatra skovbrand, en tørke uden fortilfælde opstod i Florida, der var oversvømmelser i Kenya og Sudan, jordskred dannet i Peru, og en del af det tørre område blev til en sø. Med udviklingen af nye teknologier håber forskerne at være i stand til at forudsige retningen og mulige konsekvenser af El Niño for at forhindre tab og ødelæggelse.
NASA-specialister har lavet et nyt kort over verdens havstrømme. Dens forskel fra alle tidligere er interaktivitet - enhver kan uafhængigt se på alle de stabile vandstrømme og bestemme strømmens temperaturkarakter.
Vidste du, at havvand er heterogent? Det er logisk, at tættere på overfladen er det varmere end i dybden. Det er dog ikke alle, der ved, at mængden af salt i havvandet med sjældne undtagelser er omvendt proportional med den dybde, hvor dette vand er placeret - jo dybere, jo friskere er det. Der er dog undtagelser fra denne regel. For eksempel i Arktis og Antarktis er dybt vand også mættet med salt - islag trænger ind i større dybde, indeholder partikler af overfladesaltfordampning, hvilket beriger hele vandlaget med dem.
Det øverste lag af havvand drives af stabile luftstrømme. Kortet over havstrømme er således generelt identisk med kortet over havvinde.
Unikt online kort
Et unikt kort, hvormed du i detaljer kan undersøge strømmene i alle verdenshavene
Modellen blev udviklet til at demonstrere mekanismen for termisk cirkulation i verdens farvande. Kortet er dog ikke helt præcist – for bedre at kunne demonstrere forskellen mellem overflade og dyb vandstrømme, i visse områder er dybdeindikatoren noget overvurderet i forhold til den rigtige.
Animationskomponent nyt kort simuleret af NASA-forskere ved Goddard Space Flight Center-laboratoriet.
Sammenlignende nuværende konturkort
Nedenfor er en klassiker kontur kort strømme af verdenshavene på russisk, som skematisk viser alle de vigtigste kolde og varme strømme verdenshavet. Pilene angiver bevægelsesretningen, og farven angiver vandets temperaturkarakteristika - om en bestemt strøm er varm eller kold.
