Verdenshavet. havstrømmer
4. Havstrømmer.
© Vladimir Kalanov,
"Kunnskap er makt".
Den konstante og kontinuerlige bevegelsen av vannmasser er havets evige dynamiske tilstand. Hvis elver på jorden strømmer til havet langs deres skrå kanaler under påvirkning av tyngdekraften, er strømmer i havet forårsaket av forskjellige årsaker. Hovedårsakene til havstrømmer er: vind (driftstrømmer), ujevnheter eller endringer i atmosfærisk trykk (barogradient), tiltrekning av vannmasser av solen og månen (tidevann), forskjeller i vanntettheter (på grunn av forskjeller i saltholdighet og temperatur) , forskjeller i nivåer skapt av tilstrømning av elvevann fra kontinenter (avrenning).
Ikke hver bevegelse av havvann kan kalles en strøm. I oseanografi er havstrømmer den fremadgående bevegelsen av vannmasser i hav og hav..
To fysiske krefter forårsaker strømmer - friksjon og tyngdekraft. Begeistret over disse kreftene strømmer er kalt friksjonsmessig Og gravitasjonsmessig.
Strømmer i verdenshavet er vanligvis forårsaket av flere årsaker. For eksempel er den mektige Golfstrømmen dannet ved sammenslåing av tetthet, vind og utløpsstrømmer.
Den innledende retningen til enhver strøm endres snart under påvirkning av jordens rotasjon, friksjonskrefter, konfigurasjon kystlinje og bunn.
I henhold til graden av stabilitet skilles strømmer ut bærekraftig(for eksempel nord og sør passatvindstrømmer), midlertidig(overflatestrømmer i det nordlige indiske hav forårsaket av monsuner) og periodisk(tidevann).
Basert på deres posisjon i havvannsøylen kan strømmer være overfladisk, underjordisk, mellomliggende, dyp Og bunn. Dessuten refererer definisjonen av "overflatestrøm" noen ganger til et ganske tykt lag med vann. For eksempel kan tykkelsen på motstrømmer mellom handelsvind i de ekvatoriale breddegrader av havene være 300 m, og tykkelsen på den somaliske strømmen i den nordvestlige delen av Det indiske hav når 1000 meter. Det bemerkes at dype strømmer oftest er rettet i motsatt retning sammenlignet med overflatevannet som beveger seg over dem.
Strøm er også delt inn i varme og kalde. Varme strømmer flytte vannmasser fra lave breddegrader til høyere, og kald- V motsatt retning. Denne inndelingen av strømmer er relativ: den karakteriserer bare overflatetemperaturen til vann i bevegelse sammenlignet med de omkringliggende vannmassene. For eksempel, i den varme Nordkappstrømmen (Barentshavet) er temperaturen på overflatelagene 2–5 °C om vinteren og 5–8 °C om sommeren, og i den kalde peruanske strømmen (Stillehavet) – hele året rundt fra 15 til 20 °C, i den kalde kanaristrømmen (Atlanteren) – fra 12 til 26 °C.
Hovedkilden til data er ARGO-bøyer. Feltene ble innhentet ved hjelp av optimal analyse.
Noen havstrømmer kombineres med andre strømmer for å danne et bassengbredt gyre.
Generelt er den konstante bevegelsen av vannmasser i havene komplekst system kalde og varme strømmer og motstrømmer, både overflate og dyp.
Den mest kjente for innbyggere i Amerika og Europa er selvfølgelig Golfstrømmen. Oversatt fra engelsk betyr dette navnet Strøm fra bukten. Tidligere ble det antatt at denne strømmen begynner i Mexicogulfen, hvorfra den suser gjennom Floridastredet inn i Atlanterhavet. Så viste det seg at Golfstrømmen bare fører en liten brøkdel av strømmen fra denne bukten. Etter å ha nådd breddegraden til Cape Hatteras kl Atlanterhavskysten USA mottar strømmen en kraftig tilstrømning av vann fra Sargassohavet. Det er her selve Golfstrømmen begynner. En særegenhet ved Golfstrømmen er at når den kommer inn i havet, avviker denne strømmen til venstre, mens den under påvirkning av jordens rotasjon bør avvike til høyre.
Parametrene til denne kraftige strømmen er veldig imponerende. Overflatehastigheten til vannet i Golfstrømmen når 2,0–2,6 meter per sekund. Selv på 2 km dyp er hastigheten på vannlagene 10–20 cm/s. Når den forlater Floridastredet, fører strømmen ut 25 millioner kubikkmeter vann per sekund, som er 20 ganger mer enn den totale strømmen av alle elvene på planeten vår. Men etter å ha lagt til strømmen av vann fra Sargassohavet (Antilles-strømmen), når kraften til Golfstrømmen allerede 106 millioner kubikkmeter vann per sekund. Denne kraftige strømmen beveger seg nordøstover til Great Newfoundland Bank, og herfra dreier den sørover og er sammen med Slope Current som skilte seg fra den inkludert i den nordatlantiske vannsyklusen. Dybden av Golfstrømmen er 700–800 meter, og dens bredde når 110–120 km. Gjennomsnittstemperaturen på strømmens overflatelag er 25–26 °C, og på 400 meters dyp er den bare 10–12 °C. Derfor er ideen om Golfstrømmen som varm strøm Det er overflatelagene til denne strømmen som skaper den.
La oss merke oss en annen strøm i Atlanterhavet – Nord-Atlanteren. Den løper over havet mot øst, mot Europa. Den nordatlantiske strømmen er mindre kraftig enn Golfstrømmen. Vannføringen her er fra 20 til 40 millioner kubikkmeter per sekund, og hastigheten er fra 0,5 til 1,8 km/t, avhengig av plassering. Imidlertid er påvirkningen fra den nordatlantiske strømmen på klimaet i Europa veldig merkbar. Sammen med Golfstrømmen og andre strømmer (Norsk, Nordkapp, Murmansk), myker den nordatlantiske strømmen opp klimaet i Europa og temperaturregimet til havet som vasker det. Den varme Golfstrømstrømmen alene kan ikke ha en slik innvirkning på klimaet i Europa: Tross alt slutter eksistensen av denne strømmen tusenvis av kilometer fra Europas kyster.
La oss nå gå tilbake til ekvatorialsonen. Her varmes luften opp mye mer enn i andre områder av kloden. Den oppvarmede luften stiger og når øvre lag troposfæren og begynner å spre seg mot polene. Omtrent i området 28-30° nordlige og sørlige breddegrader begynner den avkjølte luften å synke. Stadig flere nye luftmasser som strømmer fra ekvatorregionen skaper overtrykk på subtropiske breddegrader, mens over selve ekvator, på grunn av utstrømming av oppvarmede luftmasser, blir trykket stadig redusert. Fra områder med høyt trykk suser luft til områder med lavt trykk, det vil si til ekvator. Jordens rotasjon rundt sin akse avleder luften fra den direkte meridionale retningen mot vest. Dette skaper to kraftige strømmer av varm luft, kalt passatvind. I tropene på den nordlige halvkule blåser passatvindene fra nordøst, og i tropene på den sørlige halvkule - fra sørøst.
For enkelhets skyld nevner vi ikke påvirkningen av sykloner og antisykloner i de tempererte breddegrader på begge halvkuler. Det er viktig å understreke at passatvindene er de mest stabile vindene på jorden, de blåser konstant og forårsaker varme ekvatorialstrømmer som flytter enorme masser av havvann fra øst til vest.
Ekvatorialstrømmer gagner navigasjonen ved å hjelpe skip å krysse havet fra øst til vest raskere. På et tidspunkt kjente H. Columbus, uten å vite noe på forhånd om passatvindene og ekvatorialstrømmene, deres kraftige virkning under sine sjøreiser.
Den norske etnografen og arkeologen Thor Heyerdahl la frem en teori om den første bosetningen av de polynesiske øyene av eldgamle innbyggere basert på ekvatorialstrømmenes konstanthet. Sør Amerika. For å bevise muligheten for å seile på primitive skip, bygde han en flåte, som etter hans mening liknet vannskuteren som de gamle innbyggerne i Sør-Amerika kunne bruke når de krysset Stillehavet. På denne flåten, kalt Kon-tiki, foretok Heyerdahl, sammen med fem andre våghalser, en farefull reise fra kysten av Peru til Tuamotu-skjærgården i Polynesia i 1947. På 101 dager svømte han en avstand på omtrent 8 tusen kilometer langs en av grenene til den sørlige ekvatorialstrømmen. De modige mennene undervurderte kraften til vinden og bølgene og betalte nesten for det med livet. På nært hold er den varme ekvatorialstrømmen, drevet av passatvindene, slett ikke skånsom som man skulle tro.
La oss kort se på egenskapene til andre strømmer inn Stillehavet. En del av vannet i den nordlige ekvatorialstrømmen i området på de filippinske øyene svinger nordover, og danner den varme Kuroshio-strømmen (på japansk, "mørkt vann"), som i en kraftig bekk renner forbi Taiwan og de sørlige japanske øyene for å nordøst. Bredden på Kuroshio er omtrent 170 km, og penetrasjonsdybden når 700 m, men generelt sett, når det gjelder mote, er denne strømmen dårligere enn Golfstrømmen. Omtrent 36°N Kuroshio blir til havet og beveger seg inn i den varme nordlige stillehavsstrømmen. Vannet strømmer østover, krysser havet omtrent langs den 40. breddegraden og varmer kysten Nord Amerika helt til Alaska.
Kuroshios sving fra kysten ble merkbart påvirket av påvirkningen fra den kalde Kurilstrømmen, som nærmet seg fra nord. Denne strømmen kalles Oyashio ("blått vann") på japansk.
Det er en annen bemerkelsesverdig strøm i Stillehavet - El Niño (spansk for "Babyen"). Dette navnet ble gitt fordi El Niño-strømmen nærmer seg kysten av Ecuador og Peru før jul, når ankomsten av Kristusbarnet til verden feires. Denne strømmen forekommer ikke hvert år, men når den likevel nærmer seg kysten av de nevnte landene, oppfattes den ikke som annet enn en naturkatastrofe. Faktum er at for varmt El Niño-vann har en skadelig effekt på plankton og fiskeyngel. Som et resultat blir fangstene til lokale fiskere tidoblet.
Forskere tror at denne forræderske strømmen også kan forårsake orkaner, regnbyger og andre naturkatastrofer.
I indiske hav vann beveger seg langs et like komplekst system av varme strømmer, som konstant påvirkes av monsuner - vinder som blåser fra havet til kontinentet om sommeren, og i motsatt retning om vinteren.
I stripen med førti-breddegrader på den sørlige halvkule i verdenshavet blåser det konstant vind i retning fra vest til øst, noe som gir opphav til kalde overflatestrømmer. Den største av disse strømmene, med nesten konstante bølger, er den vestlige vindstrømmen, som sirkulerer i en retning fra vest til øst. Det er ingen tilfeldighet at seilere kaller stripen av disse breddegradene fra 40° til 50° på begge sider av ekvator for "Brølende førtiårene".
Polhavet for det meste dekket med is, men dette gjorde ikke vannet ubevegelig i det hele tatt. Strømmene her er direkte observert av forskere og spesialister fra drivende polarstasjoner. I løpet av flere måneders drift går isflaket som polarstasjonen ligger på noen ganger mange hundre kilometer.
Den største kalde strømmen i Arktis er Øst-Grønlandsstrømmen, som fører vannet i Polhavet inn i Atlanterhavet.
I områder der varme og kalde strømmer møtes, fenomen med stigende dypt vann (upwelling), der vertikale vannstrømmer bringer dypt vann til havoverflaten. Sammen med dem stiger næringsstoffer som finnes i de nedre vannhorisontene.
I det åpne hav skjer oppstrømning i områder der strømmene divergerer. På slike steder synker havnivået og dypvann strømmer inn. Denne prosessen utvikler seg sakte - noen få millimeter per minutt. Den mest intense stigningen av dypt vann er observert i kystområder(10 – 30 km fra kystlinjen). Det er flere permanente oppstrømningsområder i verdenshavet som påvirker den generelle dynamikken i havene og påvirker fiskeforholdene, for eksempel: Kanariøyene og Guinea oppstrømningene i Atlanterhavet, de peruanske og Californias oppstrømningene i Stillehavet, og Beauforthavets oppstrømninger i Polhavet.
Dype strømmer og stigninger av dypt vann gjenspeiles i overflatestrømmenes natur. Selv så kraftige strømmer som Golfstrømmen og Kuroshio vokser og avtar noen ganger. Temperaturen på vannet endres i dem og det dannes avvik fra en konstant retning og enorme virvler. Slike endringer i havstrømmer påvirker klimaet i de tilsvarende landområdene, samt retningen og avstanden til migrasjon av noen arter av fisk og andre dyreorganismer.
Til tross for det tilsynelatende kaoset og fragmenteringen av havstrømmer, representerer de faktisk et visst system. Strømmer sørger for at de har samme saltsammensetning og forener alle farvann til et enkelt verdenshav.
© Vladimir Kalanov,
"Kunnskap er makt"
Strømretningen påvirkes av kraften til jordens rotasjon: på den nordlige halvkule beveger strømmene seg til høyre, på den sørlige halvkule, til venstre.
En strøm kalles varm hvis temperaturen er varmere enn temperaturen i vannet rundt, ellers kalles strømmen kald.
Tetthetsstrømmer er forårsaket av trykkforskjeller, som er forårsaket av ujevn fordeling av sjøvannets tetthet. Tetthetsstrømmer dannes i de dype lagene av hav og hav. Et slående eksempel på tetthetsstrømmer er den varme Golfstrømmen.
Vindstrømmer dannes under påvirkning av vind, som et resultat av friksjonskreftene til vann og luft, turbulent viskositet, trykkgradient, avbøyningskraft av jordens rotasjon og noen andre faktorer. Vindstrømmer er alltid overflatestrømmer: nordlige og sørlige passatvinder, strømmen til vestvindene, mellomhandelsvindene i Stillehavet og Atlanterhavet.
1) Golfstrømmen - en varm sjøstrøm i Atlanterhavet. I vid forstand er Golfstrømmen et system av varme strømmer i Nord-Atlanterhavet fra Florida til den skandinaviske halvøya, Spitsbergen, Barentshavet og Polhavet.
Takket være Golfstrømmen har landene i Europa som grenser til Atlanterhavet et mildere klima enn andre regioner på samme breddegrad: masser av varmt vann varmer opp luften over dem, som bæres av vestlige vinder til Europa. Lufttemperaturavvik fra gjennomsnittlig breddegradsverdier i januar når 15-20 °C i Norge, og mer enn 11 °C i Murmansk.
2) Den peruanske strømmen er en kald overflatestrøm i Stillehavet. Beveger seg fra sør til nord mellom 4° og 45° sørlig breddegrad langs vestlige bredder Peru og Chile.
3) Kanaristrømmen er en kald og senere moderat varm havstrøm i den nordøstlige delen av Atlanterhavet. Rettet fra nord til sør langs den iberiske halvøy og Nordvest-Afrika som en gren av den nordatlantiske strømmen.
4) Labradorstrømmen er en kald havstrøm i Atlanterhavet, som renner mellom kysten av Canada og Grønland og suser sørover fra Baffinhavet til Newfoundlandsbanken. Der møter den Golfstrømmen.
5) Den nordatlantiske strømmen er en kraftig varm havstrøm som er den nordøstlige fortsettelsen av Golfstrømmen. Starter ved Great Bank of Newfoundland. Vest for Irland deler strømmen seg i to deler. Den ene grenen (Kanaristrømmen) går sørover og den andre går nordover langs kysten av Nordvest-Europa. Strømmen antas å ha en betydelig innflytelse på klimaet i Europa.
6) Den kalde California-strømmen kommer ut fra den nordlige stillehavsstrømmen, beveger seg langs kysten av California fra nordvest til sørøst, og fusjonerer i sør med den nordlige passatvindstrømmen.
7) Kuroshio, noen ganger Japansk strøm- en varm strøm utenfor den sørlige og østlige kysten av Japan i Stillehavet.
8) Kurilstrømmen eller Oyashio er en kald strøm i det nordvestlige Stillehavet, som har sitt utspring i vannet i Polhavet. I Sør Japanske øyer fusjonerer med Kuroshio. Den renner langs Kamchatka, Kuriløyene og de japanske øyene.
9) Nord-Stillehavsstrømmen er en varm havstrøm i Nord-Stillehavet. Den er dannet som et resultat av sammenslåingen av Kuril-strømmen og Kuroshio-strømmen. Flytte fra de japanske øyene til kysten av Nord-Amerika.
10) Brasil-strømmen er en varm strøm av Atlanterhavet utenfor den østlige kysten av Sør-Amerika, rettet mot sørvest.
P.S. For å forstå hvor de forskjellige strømmene er, studer et sett med kart. Det vil også være nyttig å lese denne artikkelen
Strømmer beveger seg over havene som mektige elver, kontrollert av solen og vindene. På grunn av jordens rotasjon avviker strømmer opptil 45° fra vindens retning: til høyre på den nordlige halvkule og til venstre på den sørlige halvkule, og danner gigantiske spiralformede svinger på overflaten av havene.
Dype vannstrømmer beveger seg på forskjellige måter, og i området rundt Nordpolen blir vannmassene i Atlanterhavet avkjølt av is og synker, og skifter steder med varmere lag. Når den beveger seg sørover, kombineres den kalde strømmen med saltvann med høy tetthet som strømmer fra Middelhavet. Bekken fortsetter å bevege seg, krysser tropene på store dyp og passerer sørlige delen Atlanterhavet, og deretter forgrener seg utenfor kysten av Antarktis. Beveger seg i nordlig retning, forbinder vannstrømmen med det varme vannet i det indiske hav og Stillehavet. Så går den igjen inn i Atlanterhavet og, etter å ha flyttet til de øvre lagene, går den nordover, mot Grønland og Labradorhalvøya, hvor vannet igjen blir kaldt og tett. Syklusen gjentas. Noen ganger tar det mange år å fullføre hele syklusen.
Overflatestrømmer
Temperaturen på overflatestrømmene kan variere fra +30 °C til -2 °C. Disse strømmene, som er varme eller kalde avhengig av vanntemperaturen, har en enorm innvirkning på jordens vær og klima. Golfstrømmen (i Atlanterhavet) fører varmt vann fra Mexicogulfen og karibiske hav, vask øst kyst Nord-Amerika og øya Newfoundland, for så å passere de britiske øyer(Golfstrømmen i denne delen kalles også den nordatlantiske strømmen) går mot Polhavet. Global oppvarming kan føre til at kaldt vann smelter polar is vil endre golfstrømmens kurs og avkjøle den. Som et resultat vil avkjøling skje på de stedene der klimaet nå er ganske mildt på grunn av påvirkningen fra Golfstrømmen, for eksempel i Storbritannia.
Hanske over bord!Når de fanges i havstrømmer, kan objekter reise over avstander på tusenvis av kilometer. Etter å ha falt fra et tre i tropene, begynner frukt og frø sin sjøreise. Noen ganger kan det ta 30 år før en bølge fører dem til kysten, som ligger i stor avstand fra hjemlandet. Bildet viser «sjøreisen» til en hockeyhanske som sammen med 34 000 andre gjenstander ble skylt over bord på et lasteskip under en storm i Stillehavet i 1994. Hvert år havner rundt 500 hansker og joggesko på havet fra kysten av USA, Canada og Alaska. Ved å bruke en datamaskin til å spore bevegelsen til objekter som faller i vannet, studerer forskerne retningene til havstrømmene.
Dypvannsstrømmer
Oseanologer mener at å studere dype strømmer vil bidra til å forstå årsakene til klimaendringer og komme nærmere løsningen på El Niño-fenomenet og andre fantastiske hendelser. naturfenomener. Et spesielt skip sendes til et gitt punkt i verdenshavet, bestemt ved hjelp av satellitter. For å måle temperaturen og saltholdigheten til vann på forskjellige dybder, brukes en ETG-enhet (ETG - elektrisk ledningsevne, temperatur, dybde). Denne enheten, utstyrt med prøvebeholdere, senkes fra siden av skipet til en dybde på opptil 2500 m. Under dykket tar enheten vannprøver - 40 prøver per sekund. Resultatene legges inn i en tabell og strømmens art og retning bestemmes ut fra dem.
El Niño
Å endre retningen på havstrømmene har en negativ innvirkning på klimaet. Med noen års mellomrom, mens havet varmes opp, samler det seg en enorm masse varmt vann i Stillehavet utenfor kysten av Ecuador og Peru. Som et resultat oppstår fenomener som er atypiske for området: det er færre fisk, da de drar til det kaldere vannet de er vant til, og det regner i ørkenene. Alt dette skjer vanligvis i slutten av desember, når den katolske verden feirer jul, så fiskerne kalte dette naturfenomen El Niño ("gutt"), til ære for Kristus-barnet. Satellittbilder tatt i 1997 viser masser av varmt (hvitt) vann. Noen ganger er El Niño ledsaget av en kald strøm kalt La Niña ("jenta"). Av grunner som ennå ikke er studert, har disse strømmene motsatte effekter på været: hvis en av dem forårsaker tørke, fører den andre til en flom, og omvendt.
Fremveksten av en kald strøm
Dype havstrømmer fører tett, kaldt vann fra Grønlands isbreer i Polhavet over Atlanterhavet mot sør. Dype strømmer oppstår vanligvis på grunn av forskjeller i vanntetthet. Vannet som produseres ved smeltingen av Grønlands isbreer er veldig kaldt og salt på grunn av den store mengden salt det inneholder. Kald saltvann synker, fortrenger mindre tett vann, og beveger seg mot ekvator - det er slik dype havstrømmer oppstår. Hastigheten på dypstrømmer er lav, flere meter per dag. Bevegelsen av dypt vann kalles havsirkulasjon.
Klimaendringer på grunn av strømmer
Selen du ser på bildet døde av sult etter vær i California endret seg dramatisk under påvirkning av El Niño. Fisken som selene lever av har flyttet til kjøligere vann. I 1997-1998 drepte El Niño rundt 2000 mennesker; raste i Brasil og Sumatra skogbranner, det skjedde en enestående tørke i Florida, det var flom i Kenya og Sudan, jordskred dannet i Peru, og en del av det tørre området ble til en innsjø. Med utviklingen av ny teknologi håper forskerne å kunne forutsi retningen og mulige konsekvenser av El Niño for å forhindre tap og ødeleggelser.
NASA-spesialister har laget et nytt kart over verdens havstrømmer. Forskjellen fra alle tidligere er interaktivitet - hvem som helst kan uavhengig se på alle de stabile vannstrømmene og bestemme temperaturen på strømmen.
Visste du at havvann er heterogent? Det er logisk at nærmere overflaten er det varmere enn på dypet. Imidlertid vet ikke alle at volumet av salt i havvann, med sjeldne unntak, er omvendt proporsjonal med dybden som dette vannet befinner seg på - jo dypere, jo ferskere er det. Det finnes imidlertid unntak fra denne regelen. For eksempel, i Arktis og Antarktis er dype vann også mettet med salt - islag som trenger inn i større dybde, inneholder partikler av overflatesaltfordampning, og beriker hele vannlaget med dem.
Det øverste laget av havvann drives av stabile luftstrømmer. Dermed er kartet over havstrømmer generelt identisk med kartet over havvind.
Unikt online kart
Et unikt kart som du kan undersøke i detalj strømmene til alle verdenshavene
Modellen ble utviklet for å demonstrere mekanismen for termisk sirkulasjon i verdens farvann. Kartet er imidlertid ikke helt nøyaktig – for bedre å demonstrere forskjellen mellom overflate og dyp vannstrømmer, i visse områder er dybdeindikatoren noe overvurdert i forhold til den virkelige.
Animasjonskomponent nytt kort simulert av NASA-forskere ved Goddard Space Flight Center-laboratoriet.
Sammenlignende nåværende konturkart
Nedenfor er en klassiker konturkart strømmer av verdenshavene på russisk, som skjematisk viser alle de viktigste kalde og varme strømmer verdenshavet. Pilene indikerer bevegelsesretningen, og fargen indikerer temperaturkarakteristikkene til vannet - om en bestemt strøm er varm eller kald.
