Морські течії світового океану. Теплі та холодні водні потоки. Теплі та холодні течії

Течії переміщаються Світовим океаном подібно могутнім річкам, керованим Сонцем і вітрами. Внаслідок обертання Землі течії відхиляються до 45° від напряму вітру: вправо - у Північній півкулі та вліво - у Південній півкулі, утворюючи на поверхні океанів гігантські спіралеподібні витки.

Глибинні водні потоки переміщаються по-різному Так, в області Північного полюса водяні маси Атлантики охолоджуються льодом і опускаються, міняючись місцями з теплішими шарами. Рухаючись на південь, холодна течія з'єднується із солоною водою високої щільності, що випливає з Середземного моря. Потік продовжує рух, на великих глибинах перетинаючи тропіки та минаючи південну частинуАтлантичного океану, а потім розгалужується біля берегів Антарктиди. Рухаючись у північному напрямку, водяний потік з'єднується з теплими водами Індійського та Тихого океанів. Потім він знову потрапляє в Атлантичний океан і, перемістившись у верхні шари, прямує на північ, у бік Гренландії та півострова Лабрадор, де вода знову стає холодною та щільною. Цикл повторюється. Іноді для завершення повного циклу потрібно багато років.

Запишіть реальні географічні назви. 2: Що може привести вітер до вашого регіону? Подумайте про місця, звідки приходить вітер, що там відбувається, там живе. Подумайте про пил, комах, крихітне насіння, дим, повітряні маси прохолодніших або тепліших температур і вологості. Будьте конкретні у відповідях.

3: Коли вітер дме з вашого регіону, який регіон він вривається? Знову записуйте реальні географічні назви. 4: Що може вітер вести із вашого регіону? Це те саме, що воно принесло? Будьте настільки конкретні, як можете, про те, що перевозиться, і куди воно йде.

Поверхневі течії
Температура поверхневих течій може коливатися від +30 до -2 °С. Ці течії, які в залежності від температури води бувають теплими або холодними, дуже впливають на погоду і клімат Землі. Течія Гольфстрім (у Атлантичному океані) несе теплу воду з Мексиканської затоки та Карибського моря, омиваючи Східне узбережжя Північної Америкиі острів Ньюфаундленд, потім, минаючи Британські острови(Гольфстрім у цій частині називають ще Північно-Атлантичною течією), прямує до Північного Льодовитого океану. Глобальне потепління може призвести до того, що холодна вода тане полярних льодівзмінить курс Гольфстріму та охолодить його. В результаті настане похолодання в тих місцях, де зараз внаслідок впливу Гольфстріму клімат досить м'який, наприклад, у Великій Британії.

5: Які регіони, з яких вода тече у ваш регіон? 6: Що може вода вносити до вашого регіону? 7: Коли вода тече з вашого регіону, до якого регіону вона витікає? Знову запишіть географічні назви. 8: Що могла винести вода з вашого регіону? Океанський потік, потік, що складається з горизонтальних та вертикальних компонентів циркуляційної системи вод, що виробляються під дією сили тяжіння, вітру та води у різних частинах океану. Струми океану аналогічні тим, що вони передають значну кількість від екваторіальних районів до полюсів і таким чином відіграють важливу роль у визначенні прибережних районів.

Рукавичка за бортом!
Потрапляючи в океанічні течії, предмети можуть переміщатися на відстані тисячі кілометрів. Впавши з дерева в тропіках, починають свою морську подорож плоди та насіння. Іноді може пройти і 30 років, перш ніж хвиля винесе їх на берег, що знаходиться на великій відстані від батьківщини. На малюнку продемонстровано морську подорож хокейної рукавички, яка разом з іншими 34 000 предметів була змита в 1994 році за борт вантажного корабля під час шторму в Тихому океані. Щорічно в море з узбережжя США, Канади та Аляски потрапляє близько 500 рукавичок та кросівок. Простежуючи за допомогою комп'ютера рух предметів, що потрапили у воду, вчені вивчають напрями океанічних течій.

Крім того, океанські течії і впливають одна на одну. Загальна циркуляція океанів визначає середній рух, який, подібно до атмосфери, дотримується певної схеми. Накладеними на цей шаблон є коливання і які не вважаються частиною загальної циркуляції. Існують також меандри та вихори, які становлять тимчасові варіації загальної циркуляції. Схема циркуляції океану обмінює воду з різними характеристиками, такими як солоність, всередині взаємопов'язаної мережі океанів і є важливою частиною потоків тепла і прісноводних ресурсів глобального клімату.

Глибинні водні течії
Океанологи вважають, що вивчення глибинних течій допоможе зрозуміти причини зміни клімату та підібратися до розгадки феномена Ель-Ніньо та інших дивовижних природних явищ. Спеціальний корабель відправляється в задану точку Світового океану, визначену за допомогою супутників. Щоб виміряти температуру та солоність води на різній глибині, використовується ЕТГ-прилад (ЕТГ – електропровідність, температура, глибина). Цей прилад, з ємностями для проб, спускають з борту корабля на глибину до 2500 м. Під час занурення прилад бере проби води - 40 проб на секунду. Результати заносять до таблиці і визначають за ними характер та напрямок течії.

Горизонтальні рухи називаються струмами, які варіюються від кількох сантиметрів за секунду до 4 метрів за секунду. Характерна швидкість поверхні становить від 5 до 50 см за секунду. Потоки зазвичай зменшуються інтенсивністю зі збільшенням глибини. Вертикальні рухи, часто звані і, демонструють набагато нижчі швидкості, що становлять лише кілька метрів на місяць. Оскільки морська вода майже стислива, вертикальні рухи пов'язані з областями збіжності та розбіжністю у горизонтальних структурах потоку.

Розподіл океанських течій

В даний час ця інформація збирається супутниками на поверхні супутників у морі. Зразок майже пов'язаний з вітровою циркуляцією. У Південній півкулі циркуляція кіл проти годинникової стрілки створює сильні східні прикордонні течії проти західних берегівконтинентів, таких як струм, вимкнення та струм. Струми Південної півкулі також знаходяться під впливом потужної циркумполярної, що циркулює на схід. Це дуже глибокий, холодний і відносно повільний струм, але він несе величезну масу води, що вдвічі перевищує обсяг Гольфстріму.

Ель-Ніньо
Зміна напряму океанічних течій негативно впливає на клімат. Кожні кілька років внаслідок прогрівання океану величезна маса теплої води збирається у Тихому океані біля берегів Еквадору та Перу. Внаслідок цього відбуваються нетипові для даної місцевості явища: риби стає менше, оскільки вона прямує в звичні для неї холодніші води, а в пустелях йде дощ. Все це зазвичай відбувається наприкінці грудня, коли католицький світ святкує Різдво, тому рибалки назвали цей природний феноменЕль-Ніньо («хлопчик»), на честь немовляти Христа. На фотографіях, зроблених супутником у 1997 році, видно маси теплої води (білого кольору). Іноді Ель-Ніньо супроводжується холодною течією, яка називається Ла-Нінья («дівчинка»). По не вивченим поки що причинам ці течії надають протилежний вплив на погоду: якщо одна з них викликає посуху, то інша приносить повінь, і навпаки.

Струми Перу та Бенгели витягують воду з цієї антарктичної течії і, отже, є холодними. У Північній півкулі відсутня безперервна відкрита вода, що межує з Арктикою, і тому не має відповідної потужної циркумполярної течії, але є невеликі холодні течії, що протікають на південь через сформовані та Анадирські течії у східній Росії та західній частині Північної Америки; інші течуть на південь довкола Гренландії, щоб утворити холод і течії.

У течіях Тихоокеанського та Гольфстрім-Північної Атлантики та Норвегії рухаються тепліші води через Берингов, Мис та течії. У тропіках великий за годинниковою стрілкою і проти годинникової стрілки протікає на захід, як Тихоокеанський північний та південний екваторіальні течії, атлантичний північний та південний екваторіальні течії та індійський південний екваторіальний струм. Через мусонний клімат північного, що чергується, течії в північному Індійський океанта чергуються. Між цими масивними течіями знаходяться вузькі протитечії на схід.

Зародження холодної течії
Глибинні океанічні течії несуть щільну холодну воду від льодовиків Гренландії, що у Північному Льодовитому океані, через Атлантику на південь. Глибинні течії зазвичай виникають через різницю в щільності води. Вода, що утворюється при таненні льодовиків Гренландії, дуже холодна і солона через велику кількість солі, що міститься в ній. Холодна солона водаопускається, витісняючи менш щільну воду, і просувається у бік екватора - так виникають глибинні океанічні течії. Швидкість глибинних течій невисока, кілька метрів на день. Переміщення глибинних вод називається океанічною циркуляцією.

Інші менші поточні системи, виявлені в деяких закритих морях або океанських районах, менш схильні до впливу вітрової циркуляції і більше залежать від напрямку притоку води. Такі течії зустрічаються у Тасманіанському морі, де на південь тече ротація проти годинникової стрілки, у північно-західній частині Тихого океану, де східний потік - північно-тихоокеанський потік викликає циркуляцію проти годинникової стрілки в і в і в Аравійському морі.

Глибоководна циркуляція складається в основному з термохалінної циркуляції. Струми виведені з розподілу властивостей морської води, що відстежують поширення конкретних водних мас. Розподіл густини також використовується для оцінки глибоких струмів. Прямі спостереження за підповерхневими струмами здійснюються шляхом розміщення струмових лічильників від причалів, закріплених на якорі, та шляхом встановлення нейтральних плавучих інструментів, чий дрейф на глибині відстежується акустично.

Зміна клімату під впливом течій
Тюлень, якого ви бачите на фото, помер з голоду після того, як погодні умовиу Каліфорнії різко змінилися під впливом Ель-Ніньо. Риба, якою харчуються тюлені, пішла у прохолодніші води. У 1997-1998 роках жертвами Ель-Ніньо стали близько 2000 осіб; у Бразилії та на Суматрі вирували лісові пожежіУ Флориді сталася небувала посуха, в Кенії та Судані були повені, у Перу утворилися зсуви, а частина посушливої ​​місцевості перетворилася на озеро. Вчені сподіваються з розвитком новітніх технологій навчитися передбачати напрямок і можливі наслідки Ель-Ніньо, щоб запобігти жертвам і руйнаціям.

На Землі, що не обертається, вода прискорюватиметься горизонтальним градієнтом тиску і буде текти з високої до. З цього балансу випливає, що напрям струму має бути перпендикулярно градієнту тиску, тому що сила Коріоліса завжди діє перпендикулярно до руху. У Північній півкулі цей напрямок такий, що високий тиск знаходиться праворуч, якщо дивитися в поточному напрямку, а в Південній півкулі - вліво. Просте рівняння, наведене вище, дає основу для непрямого методу обчислення океанських течій.

Рельєф поверхні моря також визначає лінію струму геострофічного струму поверхню щодо глибокого еталонного рівня. Пагорби є високим тиском, а долини - низьким тиском. Обертання за годинниковою стрілкою в північній півкулі з більш високим тиском у центрі обертання називається антициклонічним рухом.

Фахівці NASA створили нову карту течії світового океану. Її на відміну від усіх попередніх в інтерактивності – будь-хто бажаючий може самостійно поглянути на всі стабільні водні потоки та визначити температурний характер течії.

Чи ви знали, що вода в океані неоднорідна? Логічно, що ближче до поверхні вона тепліша, ніж на глибині. Однак, не всім відомо, що об'єм солі в океанічній воді, за рідкісним винятком обернено пропорційний глибині, на якій ця вода знаходиться - чим глибше, тим прісніше. Однак із цього правила є винятки. Наприклад, в Арктиці та Антарктиці глибинні води також насичені сіллю – крижані пласти, що проникають на велику глибину, Містять частинки поверхневих соляних випарів, збагачуючи ними весь водний пласт.

Обертання проти годинникової стрілки при нижчому тиску в центрі - це циклонічне рух. У Південній півкулі відчуття обертання протилежне, тому що ефект Коріоліса змінив свій знак відхилення. Вітер впливає на поверхню океану, пропорційну квадрату швидкості вітру та у напрямку вітру, встановлюючи поверхневу воду в рух. У межах океанського шару Екмана напруга вітру врівноважується силою Коріоліса та силами тертя. Поверхнева вода спрямована під кутом 45 ° до вітру, праворуч у Північній півкулі та зліва у Південній півкулі.

Верхній шарокеанічні води наводиться в рух стабільними повітряними потоками. Таким чином, карта океанських течій загалом ідентична карті морських вітрів.

Унікальна онлайн-карта

Унікальна карта, за допомогою якої можна докладно розглянути течії всіх океанів.

Модель була розроблена з метою продемонструвати механізм термоциркуляції у світових водах. Однак, карта не є абсолютно точною – з метою кращої демонстрації різниці між поверхневими та глибинними водними потоками, у певних показниках глибини дещо завищений по відношенню до реального.

Це так зване може бути скоріше винятком, ніж правилом, оскільки конкретні умови не часто дотримуються, хоча відхилення вітрового поверхневого струму при дещо меншому 45° спостерігається, коли вітрове поле дме зі стійкою силою та напрямком протягом більшої частини дня. Середня водна частка у шарі Екмана рухається під кутом 90° до вітру; цей рух праворуч від напрямку вітру в Північній півкулі і ліворуч від нього в Південній півкулі. Це явище називається і його ефекти широко спостерігаються в океанах.

Так як вітер змінюється від місця до місця, то і Екман транспортує, формує та розходиться зони поверхневих вод. А збіжності змушує поверхневу воду вниз у процесі, званому, у той час як область розбіжності тягне воду знизу поверхневий шар Екмана в процесі, відомому як. Повінь і низхідний потік також відбуваються там, де вітер дме паралельно берегової лінії. Основні апвеллінгові регіони світу розташовані вздовж східного кордону субтропічних океанських вод, наприклад, у прибережній зоні Перу та північно-західної Африки.

Анімаційна складова нової картизмодельована вченими NASA у лабораторії Goddard Space Flight Center.

Порівняльна контурна карта течій

Нижче представлена ​​класична контурна картатечій світового океану російською мовою, де схематично відображені всі основні холодні і теплі течіїсвітового океану. Стрілки вказують на напрямок руху, а колір – на температурну характеристику води – теплим, або холодним є конкретна течія.

Нагнітання в цих областях охолоджує поверхневу воду і приносить багаті поживними речовинами сонячний шар океану, що призводить до біологічно продуктивного району. Вгору та висока продуктивність також виявляються вздовж зон дивергенції на екваторі та навколо нього. Первинні області низхідного потоку знаходяться в субтропічних океанських водах, наприклад, Північної Атлантики. Такі райони позбавлені поживних речовин та бідні на морське життя.

Вертикальні рухи океанських вод на або з основи шару Екмана становлять менше 1 метра на день, але вони важливі, оскільки вони поширюють вітрові ефекти на більш глибокі води. У межах апвелінгової області водяний стовп під шаром Екмана витягується вгору. Цей процес зі збереженням на Землі, що обертається, спонукає колону води дрейфувати до полюсів. Навпаки, низхідний рух змушує воду в колону води нижче за шар Екмана, викликаючи дрейф до екватора. Додатковим наслідком апвелінгу та низхідного потоку для стратифікованих вод є створення бароклінного поля маси.