Морские течения — Мир Знаний

Морские течения

Значение морских течений для климата очень велико: они переносят питательные вещества и тепло по океанам планеты.

В начале XIX в. на юге английского графства Корнуолл были высажены австралийские папоротники. Это графство расположено в тех же широтах, что известные своими суровыми зимами города Калгари (в Канаде) и Иркутск (в Сибири). Казалось бы, тропические папоротники должны были погибнуть здесь от холода. Но они прекрасно себя чувствовали. Сегодня в Корнуолле можно посетить ботанический сад Хелиган, где эти папоротники благополучно растут под открытым небом вместе со многими другими тропическими и субтропическими растениями.

Зимой, когда в Калгари трещат морозы, на юго-западе Англии редко бывает холодно. Отчасти это обусловлено тем, что Англия расположена на острове, а Калгари — в глубине материка, но гораздо важнее то, что берега Корнуолла омывает теплое морское течение — Гольфстрим. Благодаря ему климат на западе Европы намного мягче, чем на тех же широтах в центральной части Канады.

Причина течений

Причина морских течений — неоднородность вод. Когда растворенное в воде вещество имеет в одном месте большую концентрацию, чем в другом, вода приходит в движение, стремясь выровнять концентрации. Этот закон диффузии можно наблюдать, если соединить трубкой два сосуда с растворами разной степени солености. В океанах подобные движения называются течениями.

Основные морские течения на нашей планете возникают из-за разностей температуры и солености водных масс, а также из-за ветров. Благодаря течениям тепло из тропиков может достигать высоких широт, а полярный холод — освежать экваториальные районы. Без морских течений было бы затруднено поступление питательных веществ из глубин к поверхности океанов и кислорода с поверхности на глубину.

Течения осуществляют водообмен как внутри океанов и морей, так и между ними. Перенося тепловую энергию, они нагревают или охлаждают воздушные массы и во многом определяют климат тех районов суши, возле которых проходят, а также климат планеты в целом.

Океанский конвейер

Термогалинная циркуляция — это круговорот, вызванный горизонтальными различиями температуры и солености между водными массами. Такие циркуляции играют огромную роль в жизни нашей планеты, формируя так назывемый глобальный океанский конвейер. Он переносит глубинные воды из Северной Атлантики на север Тихого океана и поверхностные воды в обратном направлении приблизительно за 800 лет.

Выберем начальную точку, например, в середине Атлантики — в течении Гольфстрим. Вода у поверхности нагревается солнцем и постепенно движется на север вдоль восточного побережья Северной Америки. На своем долгом пути она постепенно охлаждается, передавая тепло в атмосферу разными механизмами, в том числе и путем испарения. При этом испарение приводит к повышению концентрации соли и, следовательно, плотности воды.

В районе Ньюфаундленда Гольфстрим разделяется на идущее на северо-восток Северо-Атлантическое течение и ветвь, направляющуюся на юго-восток, обратно к середине Атлантики. Достигнув моря Лабрадор, часть вод Гольфстрима охлаждается и уходит вниз, где образует холодное глубинное течение, распространяющееся на юг через всю Атлантику до Антарктики. По пути глубинные воды смешиваются с водами, поступающими через Гибралтарский пролив из Средиземного моря, которые из-за своей высокой солености оказываются тяжелее поверхностных атлантических вод и поэтому распространяются в глубинных слоях.

Антарктическое течение движется на восток и почти на границе Индийского и Тихого океанов разделяется на две ветви. Одна из них уходит на север, а другая продолжает путь в Тихий океан, где водные массы движутся против часовой стрелки, вновь и вновь возвращаясь в антарктический круговорот. В Индийском океане антарктические воды смешиваются с более теплыми тропическими. При этом они постепенно становятся менее плотными и поднимаются к поверхности. Двигаясь с востока на запад, они проделывают длительный путь обратно в Атлантический океан.

В игру вступает ветер

Другой тип циркуляции воды связан с действием ветра и распространен в поверхностных слоях океанов. Ветры, дующие с берега, сгоняют поверхностную воду. Возникает наклон уровня, который компенсируется за счет воды, поступающей из подстилающих слоев.

Вращение Земли приводит к тому, что направления течений, движимых ветром, меняются под действием силы Кориолиса, отклоняясь вправо от направления ветра в Северном полушарии и влево — в Южном. Угол этого отклонения составляет около 25° у берегов и около 45° в открытом море.

Каждому течению соответствует противоположное по температуре противотечение. Оно замещает воды, движение которых отклоняется вправо или влево из-за силы Кориолиса. Например, в Атлантическом океане теплое течение Гольфстрим компенсируется холодным Лабрадорским, идущим вдоль берегов Канады.

В Тихом океане теплое течение Куросио (идущее от Филиппин на север) дополняется холодным Ойясио, выходящим из Берингова моря. В результате течения образуют океанские круговороты по каждую сторону от экватора.

Путешествие поверхностных вод

Поверхностные пассатные течения связаны с пассатами, которые дуют с северо-востока в Северном полушарии и с юго-востока в Южном. Между северным и южным тропиками эти ветры гонят водные массы к западу. Движущиеся воды постепенно нагреваются. Достигнув западных берегов своего океана, они вынуждены заворачивать и перемещаться вдоль берега, влево или вправо, в зависимости от полушария. В Северном полушарии они заворачивают по часовой стрелке (влево), а в Южном — против (вправо).

Когда эти воды достигают высоких широт, западные ветры гонят их к востоку, к противоположным берегам. Дойдя до восточных берегов каждого океана, они заворачивают к югу (в Северном полушарии) или к северу (в Южном) и так завершают свои циклы.

Трение и перемешивание

Глубоководные течения взаимодействуют с неровностями морского дна, поднятия и впадины которого способствуют формированию огромных глубинных круговоротов. Трение о дно стимулирует перемешивание водных масс разной температуры и солености. Поверхностные течения посредством трения контактируют с нижележащими слоями, вовлекая их в движение и перемешиваясь с ними. Рельеф дна может воздействовать на течения и в форме так называемых топографических волн Россби — медленных возмущений волнового характера, которые распространяются в структуре течений и определяют глобальный характер циркуляции водных масс.

Вам понравится

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Поделиться записью в соц. сетях