Периодически повторяющиеся океаническое течение. Течения мирового океана

Морские течения оказывают значительное влияние на климат не только тех побережий, вдоль которых они протекают, но и на изменения погоды в глобальных масштабах. Помимо этого, морские течения имеют большое значение и для мореплавания. Особенно это актуально для яхтинга, они влияют на скорость и направление движения как парусников, так и моторных судов.

Для выбора оптимального маршрута в том или ином направлении важно знать и учитывать природу их возникновения, направление и скорость течения. Следует принимать во внимание данный фактор при составлении карты движения судна и у побережья, и в открытом море.

Классификация морских течений

Все морские течения, в зависимости от своих признаков подразделяются на несколько типов. Классификация морских течений выглядит следующим образом:

По происхождению.
По устойчивости.
По глубине.
По типу движения.
По физическим свойствам (температура).

Причины образования морских течений

Образование морских течений зависит от целого ряда факторов, оказывающих комплексное влияние друг на друга. Все причины условно подразделяются на внешние и внутренние. К первым относят:

Приливное гравитационное воздействие Солнца и Луны на нашу планету. В результате этих сил возникают не только ежесуточные отливы и приливы на побережье, но и устойчивые перемещения объёмов воды в открытом океане. Гравитационное воздействие в той или иной мере влияет на скорость и направление движений всех океанических потоков.
Действие ветров на морскую поверхность. Дующие длительное время в одном направлении ветра (например, пассаты) неизбежно передают часть энергии перемещаемых воздушных масс и поверхностным водам, увлекая их за собой. Данный фактор может вызывать появление как временных поверхностных потоков, так и устойчивых перемещений огромных масс воды – Пассатных (Экваториальных) , Тихого и Индийского океанов.
Разница атмосферного давления в различных частях океана, изгибающая водную поверхность в вертикальном направлении. В результате возникает разница уровня воды, и, как следствие – образуются морские течения. Данный фактор приводит к возникновению временных и неустойчивых поверхностных потоков.
Сточные течения возникают при перепадах уровня моря. Классический пример – Флоридское течение, вытекающее из Мексиканского залива. Уровень воды в Мексиканском заливе существенно выше, нежели в прилегающем к нему с северо-востока Саргассовом море из-за нагона вод в залив Карибским течением. Вследствие этого возникает поток, устремляющийся через Флоридский пролив, и дающий начало знаменитому Гольфстриму.
Стоки с материковых побережий также могут вызывать устойчивые течения. Как пример можно привести мощные потоки, возникающие в устьях больших рек – Амазонки, Ла-Платы, Енисея, Оби, Лены, и проникающие в открытый океан на сотни километров в виде опреснённых потоков.

К внутренним факторам относят неравномерную плотность водных объёмов. Например, усиленное испарение влаги в тропической и экваториальной области приводит к большей концентрации солей, а в регионах обильных осадков солёность, наоборот, ниже. От уровня солёности зависит и плотность воды. Влияние на плотность оказывает и температура, в более высоких широтах или в глубинных слоях вода холоднее, а, значит, и плотнее.

Типы морских течений по устойчивости

Следующим признаком, позволяющим производить классификацию морских течений , является их устойчивость. По данному признаку выделяют следующие типы морских течений:

Постоянные.
Непостоянные.
Периодические.

Постоянные, в свою очередь, в зависимости от скорости и мощности разделяют на:

Мощные — Гольфстрим, Куросио, Карибское.
Средние – Пассатные атлантические и тихоокеанские.
Слабые – Калифорнийское, Канарское, Северо-Атлантическое, Лабрадорское и т.д.
Локальные – обладают небольшими скоростями, малой протяжённостью и шириной. Зачастую они настолько слабо выражены, что определить их без специальной аппаратуры практические невозможно.

К периодическим относят течения, время от времени изменяющие своё направление и скорость. При этом в их характере проявляется определённая цикличность, зависящая от внешних факторов — например, от сезонной перемены направления ветров (ветровые), гравитационного действия Луны и Солнца (приливно-отливные) и так далее.

Если же изменение направления, силы и скорости течение не подчинены никаким повторяющимся закономерностям, они именуются непериодическими. К ним относят возникающие перемещения водных масс под действием разницы атмосферного давления, ураганных ветров, сопровождающихся нагоном воды.

Виды морских течений по глубине расположения

Передвижения водных масс происходят не только в поверхностных слоях моря, но и в его глубинах. По данному признаку типы морских течений бывают:

Поверхностные – проходят в верхних слоях океана, глубиной до 15 м. Главным фактором их возникновения бывает ветер. Он же влияет на направление и скорость их движения.
Глубинные – происходят в толще воды, ниже поверхностной, но выше придонной. Скорость их течения ниже, чем у поверхностных.
Придонные течения, как следует из названия, протекают в непосредственной близости к морскому дну. Из-за постоянно воздействующей на них силы трения грунта, скорость их обычно невелика.

Типы морских течений по характеру движения

Морские течения различаются между собой и по характеру своего движения. По этому признаку их подразделяют на три вида:

Меандрирующие. Имеют извилистый, в горизонтальном направлении, характер. Изгибы, образующиеся при этом, именуются «меандры», по сходству с одноимённым греческим орнаментом. В некоторых случаях меандры могут образовывать по краям основного потока завихрения, длиной до сотен километров.
Прямолинейные. Характеризуются сравнительно прямолинейным характером перемещения.
Круговые. Представляют собой замкнутые циркуляционные круги. В северном полушарии они могут идти по часовой стрелке («антициклонические») либо против неё («циклонические»). Для южного полушария, соответственно, порядок будет обратным – .

Классификация морских течений по их температуре

Основным фактором классификации является температура морских течений . По этому признаку их разделяют на тёплые и холодные. При этом понятия «тёплое» и «холодное» весьма условны. К примеру – Нордкапское, являющееся продолжение Гольфстрима, считается тёплым, имея среднюю температуру 5-7 о С, а вот Канарское классифицируют как холодное, несмотря на тот факт, что его температура составляет 20-25 о С.

Причина здесь заключается в том, что за точку определения берётся температура окружающего океана. Так, 7-градусное Нордкапское течение вторгается в Баренцево море, имеющее температуру 2-3 градуса. А температура вод, окружающих Канарское течение, в свою очередь, на несколько градусов выше, чем в самом течении. Однако, имеются и такие течения, температура которых практически не отличается от температуры окружающих вод. К ним относятся Северное и Южное пассатное течение и огибающее Антарктику течение Западных ветров.

Волнение — это колебательное движение воды. Оно воспринимается наблюдателем как движение волн по поверхности воды. На самом же деле водная поверхность совершает колебания вверх-вниз от среднего уровня положения равновесия. Форма волн при волнении постоянно изменяется в связи с движением частиц по замкнутым, почти круговым орбитам.

Каждая волна представляет собой плавное соединение возвышений и углублений. Основными частями волны являются: гребень — самая высокая часть; подошва - самая низкая часть; склон - профиль между гребнем и подошвой волны. Линия вдоль гребня волны называется фронтом волны (рис. 1).

Рис. 1. Основные части волны

Основные характеристики волн — это высота - разность уровней гребня и подошвы волны; длина - кратчайшее расстояние межу смежными гребнями или подошвами волн; крутизна - угол между склоном волны и горизонтальной плоскостью (рис. 1).

Рис. 1. Основные характеристики волны

Волны обладают очень большой кинетической энергией. Чем выше волна, тем больше в ней заключено кинетической энергии (пропорционально квадрату увеличения высоты).

Под влиянием силы Кориолиса справа по течению вдали от материка возникает водяной вал, а у суши создается депрессия.

По происхождению волны подразделяются следующим образом:

волны трения;
барические волны;
сейсмические волны или цунами;
сейши;
приливные волны.

Волны трения

Волны трения, в свою очередь, могут быть ветровыми (рис. 2) или глубинными. Ветровые волны возникают вследствие ветровые волнытрения на границе воздуха и воды. Высота ветровых волн не превышает 4 м, но при сильных и затяжных штормах она возрастает до 10-15 м и выше. Наиболее высокие волны — до 25 м — наблюдаются в полосе западных ветров Южного полушария.

Рис. 2. Ветровые волны и волны прибоя

Пирамидальные, высокие и крутые ветровые волны получили название толчея. Эти волны присущи центральным областям циклонов. Когда ветер стихает, волнение приобретает характер зыби , т. е. волнения по инерции.

Первичная форма ветровых волн - рябь. Она возникает при скорости ветра менее 1 м/с, а при скорости, большей 1 м/с, образуются сначала мелкие, а потом более крупные волны.

Волна близ берегов, в основном на мелководьях, основывающаяся на поступательных движениях, получила название прибоя (см. рис. 2).

Глубинные волны возникают на границе двух слоев воды с разными свойствами. Они часто возникают в проливах, с двумя этажами течения, близ устьев рек, у кромки тающих льдов. Эти волны перемешивают морскую воду и являются очень опасными для моряков.

Барическая волна

Барические волны возникают из-за быстрой смены атмосферного давления в местах происхождения циклонов, особенно тропических. Обычно эти волны одиночные и не приносят особого вреда. Исключение составляют случаи, когда они совпадают с высоким приливом. Таким бедствиям наиболее часто подвергаются Антильские острова, полуостров Флорида, побережья Китая, Индии, Японии.

Цунами

Сейсмические волны возникают под воздействием подводных толчков и прибрежных землетрясений. Это очень длинные и невысокие в открытом океане волны, но сила их распространения достаточно велика. Они движутся с очень большой скоростью. У побережий их длина сокращается, а высота резко возрастает (в среднем от 10 до 50 м). Их появление влечет за собой человеческие жертвы. Сначала морс отступает на несколько километров от берега, набирая силу для толчка, а потом волны с огромной скоростью выплескиваются на берег с интервалом 15-20 мин (рис. 3).

Рис. 3. Трансформация цунами

Японцы назвали сейсмические волны цунами , и этот термин используется во всем мире.

Сейсмический пояс Тихого океана является основным районом образования цунами.

Сейши

Сейши — это стоячие волны, которые возникают в заливах и внутренних морях. Они происходят по инерции после прекращения действия внешних сил — ветра, сейсмических толчков, резких изменений , выпадения интенсивных осадков и т. д. При этом в одном месте вода поднимается, а в другом — опускается.

Приливная волна

Приливные волны — это движения , совершаемые под влиянием приливообразующих сил Луны и Солнца. Обратная реакция морской воды на прилив - отлив. Полоса, осушаемая во время отлива, называется осушкой.

Существует тесная связь высоты приливов и отливов с фазами Луны. В новолуния и полнолуния наблюдаются самые высокие приливы и самые низкие отливы. Они называются сизигийными. В это время лунные и солнечные приливы, наступая одновременно, накладываются друг на друга. В промежутках между ними, в первую и последнюю четверги фазы Луны, наблюдаются самые низкие, квадратурные приливы.

Как уже было сказано во втором разделе, в открытом океане высота прилива невелика — 1,0-2,0 м, а у расчлененных берегов она резко возрастает. Максимальной величины прилив достигает на атлантическом побережье Северной Америки, в заливе Фанди (до 18 м). В России максимальная величина прилива — 12,9 м — отмечена в заливе Шелихова (Охотское море). Во внутренних морях приливы мало заметны, например, в Балтийском морс у Санкт-Петербурга прилив составляет 4,8 см, а вот по некоторым рекам прилив прослеживается на сотни и даже тысячи километров от устья, например, в Амазонке — до 1400 см.

Крутую приливную волну, поднимающуюся вверх по реке, называют бором. На Амазонке бор достигает высоты 5 м и ощущается на расстоянии 1400 км от устья реки.

Даже при спокойной поверхности в толще океанских вод происходит волнение. Это так называемые внутренние волны — медленные, но весьма значительные по размаху, достигающему порой сотен метров. Они возникают в результате внешнего воздействия на неоднородную по вертикали массу воды. К тому же так как температура, соленость и плотность океанской воды изменяются с глубиной не постепенно, а скачкообразно от одного слоя к другому, на границе между этими слоями и возникают специфические внутренние волны.

Морские течения

Морские течения — это горизонтальные поступательные движения водных масс в океанах и морях, характеризующиеся определенным направлением и скоростью. Они достигают нескольких тысяч километров в длину, десятков-сотен километров в ширину, сотен метров в глубину. По физико-химическим свойствам воды морских течений отличны от окружающих.

По продолжительности существования (устойчивости) морские течения подразделяют следующим образом:

постоянные , которые проходят в одних и тех же районах океана, имеют одно генеральное направление, более или менее постоянную скорость и устойчивые физико-химические свойства переносимых водных масс (Северное и Южное пассатные, Гольфстрим и др.);
периодические , у которых направление, скорость, температура подчинены периодическим закономерностям. Происходят они через равные промежутки времени в определенной последовательности (летнее и зимнее муссонные течения в северной части Индийского океана, приливно-отливные течения);
временные , вызываемые чаще всего ветрами.

По температурному признаку морские течения бывают:

теплые , которые имеют температуру выше, чем окружающая вода (например. Мурманское течение с температурой 2-3 °С среди вод О °С); они имеют направление от экватора к полюсам;
холодные , температура которых ниже окружающей воды (например, Канарское течение с температурой 15-16 °С среди вод с температурой около 20 °С); эти течения направлены от полюсов к экватору;
нейтральные , которые имеют температуру, близкую к окружающей среде (например, экваториальные течения).

По глубине расположения в толще воды различают течения:

поверхностные (до 200 м глубины);
подповерхностные , имеющие направление, противоположное поверхностному;
глубинные , движение которых совершается очень медленно — порядка нескольких сантиметров или первых десятков сантиметров в секунду;
придонные , регулирующие обмен вод между полярными — субполярными и экваториально-тропическими широтами.

По происхождению выделяют следующие течения:

фрикционные , которые могут быть дрейфовыми или ветровыми. Дрейфовые возникают под влиянием постоянных ветров, а ветровые создаются сезонными ветрами;
градиентно-гравитационные , среди которых выделяют стоковые , образующиеся в результате наклона поверхности, вызванного избытком вод вследствие их притока из океана и обильных осадков, и компенсационные , которые возникают благодаря оттоку вод, скудным осадкам;
инертные , которые наблюдаются после прекращения действия возбуждающих их факторов (например, приливные течения).

Система течений океана обусловлена общей циркуляцией атмосферы.

Если представить гипотетический океан, непрерывно простирающийся от Северного полюса к Южному, и наложить на него генерализированную схему атмосферных ветров, то с учетом отклоняющей силы Кориолиса получим шесть замкнутых колец -
круговоротов морских течений: Северное и Южное экваториальные, Северное и Южное субтропические, Субарктическое и Субантарктическое (рис. 4).

Рис. 4. Круговороты морских течений

Отступления от идеальной схемы вызваны наличием материков и особенностями их распределения по земной поверхности Земли. Однако, как и на идеальной схеме, в действительности на поверхности океана наблюдается зональная смена крупных — протяженностью в несколько тысяч километров — не полностью замкнутых циркуляционных систем: это экваториальная антициклоническая; тропические циклонические, северная и южная; субтропические антициклонические, северная и южная; антарктическая циркумполярная; высокоширотные циклонические; арктическая антициклоническая системы.

В Северном полушарии они движутся по часовой стрелке, в Южном — против. С запада на восток направлены экваториальные межпассатные противотечения.

В умеренных субполярных широтах Северного полушария существуют малые кольца течений вокруг барических минимумов. Движение вод в них направлено против часовой стрелки, а в Южном полушарии — с запада на восток вокруг Антарктиды.

Течения в зональных циркуляционных системах достаточно хорошо прослеживаются до глубины 200 м. С глубиной они меняют направление, слабеют и превращаются в слабые вихри. Взамен на глубине усиливаются меридиональные течения.

Самые мощные и глубокие из поверхностных течений играют важнейшую роль в глобальной циркуляции Мирового океана. Наиболее устойчивые поверхностные течения — это Северное и Южное пассатные течения Тихого и Атлантического океанов и Южное пассатное течение Индийского океана. Они имеют направление с востока на запад. Для тропических широт характерны теплые сточные течения, например Гольфстрим, Куросио, Бразильское и др.

Под действием постоянных западных ветров в умеренных широтах существуют теплые Северо-Атлантическое и Северо-

Тихоокеанское течения в Северном полушарии и холодное (нейтральное) течение Западных ветров — в Южном. Последнее образует кольцо в трех океанах вокруг Антарктиды. Замыкают большие круговороты в Северном полушарии холодные компенсационные течения: вдоль западных берегов в тропических широтах — Калифорнийское, Канарское, а в Южном — Перуанское, Бенгальское, Западно-Австралийское.

Наиболее известными течениями также являются теплое Норвежское течение в Арктике, холодное Лабрадорское в Атлантике, теплое Аляскинское и холодное Курило-Камчатское — в Тихом океане.

Муссонная циркуляция в северной части Индийского океана порождает сезонные ветровые течения: зимнее — с востока на запад и летнее — с запада на восток.

В Северном Ледовитом океане направление движения вод и льдов происходит с востока на запад (Трансатлантическое течение). Причины его — обильный речной сток рек Сибири, вращательное циклоническое движение (против часовой стрелки) над Баренцевым и Карским морями.

Помимо циркуляционных макросистем существуют вихри открытого океана. Их размер — 100-150 км, а скорость перемещения водных масс вокруг центра — 10-20 см/с. Эти мезосистемы называются синоптическими вихрями. Считается, что именно в них заключено не менее 90 % кинетической энергии океана. Вихри наблюдаются не только в открытом океане, но и в морских течениях типа Гольфстрим. Здесь они вращаются с еще большей скоростью, чем в открытом океане, их кольцевая система лучше выражена, поэтому их называют рингами.

Для климата и природы Земли, особенно прибрежных районов, значение морских течений велико. Теплые и холодные течения поддерживают разницу температур западных и восточных побережий материков, нарушая ее зональное распределение. Так, незамерзающий Мурманский порт находится за Полярным кругом, а на восточном побережье Северной Америки замерзает залив св. Лаврентия (48° с.ш.). Теплые течения способствуют выпадению осадков, холодные, напротив, уменьшают возможность их выпадения. Поэтому территории, омываемые теплыми течениями, имеют влажный климат, а холодными — сухой. При помощи морских течений осуществляются миграция растений и животных, перенос питательных веществ и газовый обмен. Течения учитывают и при мореплавании.

Как правило, их движение происходит в строго определённом направлении и может иметь большую протяжённость. Карта течений, которая расположена ниже, отображает их в полном объёме.

Потоки воды имеют значительные размеры: в ширину они могут достигать десятки, а то и сотни километров, и иметь большую глубину (сотни метров). Скорость океанических и морских течений бывает разной - в среднем, это 1-3 тыс. м/час. Но, бывают и так называемые скоростные. Их скорость может достигать 9 000 м/час.

Откуда появляются течения?

Причинами возникновения водных течений может быть резкое изменение температуры воды вследствие нагревания, или, наоборот, охлаждения. На них также влияет разная плотность, например, в месте, где сталкиваются несколько потоков (морское и океаническое), осадки, испарение. Но в основном холодное и тёплое течение возникают благодаря действию ветров. Поэтому направление самых крупных океанических водных потоков зависит главным образом от воздушных течений планеты.

Течения, образованные под действием ветров

Примером постоянно дующих ветров являются пассаты. Они начинают свою жизнь от 30-х широт. Течения, которые созданы этими воздушными массами, называются пассатными. Выделяют Южное Пассатное и Северное Пассатное течение. В умеренном поясе подобные водные потоки формируются под действием западных ветров. Они образовывают одно из крупнейших течений планеты. В северном и южном полушариях находятся два круговорота водного потока: циклональный и антициклональный. На их образование влияет инерционная сила Земли.

Разновидности течений

Смешанное, нейтральное, холодное и тёплое течение - это разновидности циркулирующих масс на планете. Когда температура воды потока ниже температуры окружающей воды - это Если, наоборот, - это тёплая его разновидность. Нейтральные течения не отличаются от температуры окружающих вод. А смешанные могут меняться на всей протяжённости. Стоит заметить, что постоянного температурного показателя течений нет. Эта цифра весьма относительная. Она определяется при сравнении окружающих водных масс.

В тропических широтах тёплые течения циркулируют вдоль восточных окраин материков. Холодные - вдоль западных. В умеренных широтах тёплые течения проходят по западным берегам, а холодные - по восточным. Определить разновидность можно и по другому фактору. Так, существует более лёгкое правило: холодные течения идут к экватору, а тёплые - от него.

Значение

О нём стоит поговорить более детально. Холодное и тёплое течение играет важную роль на планете Земля. Значимость водных циркулирующих масс в том, что благодаря их движению происходит перераспределение солнечного тепла на планете. Тёплые течения увеличивают температуру воздуха ближайших территорий, а холодные - её понижают. Образовываясь на воде, водные потоки оказывают серьёзное влияние на материковые части. В районах, где постоянно проходят тёплые течения, климат влажный, где холодные - наоборот, сухой. Также океанические потоки способствуют миграции ихтиофауны океанов. Под их воздействием перемещается планктон, а за ним мигрируют и рыбы.

Можно привести примеры тёплых и холодных течений. Начнём с первой разновидности. Наиболее крупными являются такие водные потоки: Гольфстрим, Норвежское, Североатлантическое, Северное и Южное Пассатное, Бразильское, Куросио, Мадагаскарское и другие. Наиболее холодные течения океанов: Сомалийское, Лабрадорское, Калифорнийское.

Крупные течения

Самое крупное тёплое течение планеты - Гольфстрим. Это меридиональный циркулирующий поток, переносящий ежесекундно 75 млн тонн воды. Ширина Гольфстрима - от 70 до 90 км. Благодаря ему, Европа получает комфортный мягкий климат. Из это следует, что холодное и тёплое течение во многом влияет на жизнь всех живых организмов на планете.

Из зональных, холодных водотоков, наибольшее значение имеет течение В южном полушарии, недалеко от берегов Антарктиды, нет островных или материковых скоплений. Большой участок планеты полностью заполнен водой. Сюда в один поток сходятся Индийский, Тихий и соединяясь в отдельный огромный водоём. Некоторые учёные признают его существование и называют Южным. Именно здесь и образовывается самый большой поток воды - течение Западных ветров. Ежесекундно оно переносит поток воды, который втрое больше Гольфстрима.

Канарское или холодное?

Течения могут менять свою температуру. Например, поток начинается с холодных масс. Затем он прогревается и становится тёплым. Одним из вариантов такой циркулирующей водной массы является Канарское течение. Своё начало оно берёт на северо-востоке Атлантического океана. Направляется холодным потоком вдоль Европы. Проходя вдоль западного побережья Африки, становится тёплым. Это течение издавна использовалось мореплавателями для совершения путешествий.

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.

Водные массы, которые непрерывно движутся по океанам, называются течениями. Они настолько сильны, что с ними не сравнится ни одна континентальная река.

Какие существуют виды течений?

Еще несколько лет назад были известны только течения, движущиеся по поверхности морей. Их называют поверхностными. Протекают они на глубине до 300 метров. Теперь мы знаем, что в более глубоких участках возникают глубинные течения.

Как возникают поверхностные течения?

Поверхностные течения вызываются постоянно дующими ветрами – пассатами – и достигают скорости от 30 до 60 километров в день. К ним относятся экваториальные течения (направленные на запад), у восточного побережья континентов (направленные в сторону полюсов) и другие.

Что такое пассаты?

Пассаты – это устойчивые на протяжении года воздушные течения (ветры) в тропических широтах океанов. В Северном полушарии эти ветры направлены с северо-востока, в Южном – с юго-востока. Вследствие вращения Земли они всегда отклоняются на запад. Ветры, которые дуют в Северном полушарии, называют северо-восточными пассатами, а в Южном полушарии – юго-восточными. Парусные суда используют эти ветры, чтобы быстрее прибыть к месту назначения.

Что такое экваториальные течения?

Пассатные ветры веют постоянно и так сильно, что разделяют океанические воды по обе стороны экватора на два мощных западных течения, которые называются экваториальными. На пути у них оказываются восточные побережья частей света, поэтому эти течения изменяют направление на север и юг. Потом они попадают в другие системы ветров и распадаются на маленькие течения.

Как возникают глубинные течения?

Глубинные течения, в отличие от поверхностных, вызываются не ветрами, а иными силами. Они зависят от плотности воды: холодная и солёная вода плотнее, чем тёплая, и менее солёная, и поэтому опускается ниже к морскому дну. Глубинные течения возникают вследствие того, что охлаждённая солёная вода в северных широтах опускается и продолжает двигаться над морским дном. С юга начинает свое движение новое, теплое поверхностное течение. Холодное глубинное течение несёт воду по направлению к экватору, где снова прогревается и поднимается наверх. Таким образом, образуется круговорот. Глубинные течения движутся медленно, поэтому иногда проходят годы, пока они не поднимутся на поверхность.

Что стоит знать об экваторе?

Экватором называют воображаемую линию, которая проходит через центр Земли перпендикулярно к оси её вращения, то есть, одинаково удалена от обоих полюсов и делит нашу планету на два полушария – Северное и Южное. Длина этой линии составляет около 40 075 километров. Экватор расположен на нулевом градусе географической широты.

Почему содержание соли в морской воде меняется?

Содержание соли в морской воде увеличивается, когда вода испаряется или замерзает. В северной части Атлантического океана много льда, поэтому вода там более солёная и холодная, чем на экваторе, особенно зимой. Однако солёность тёплой воды возрастает при испарении, так как в ней остается соль. Содержание соли уменьшается, когда, например, в северной части Атлантики тают льды и пресные воды текут в море.

На что влияют глубинные течения?

Глубинные течения несут холодную воду из полярных регионов в тёплые тропические страны, где водные массы перемешиваются. Подъём холодной воды влияет на прибрежный климат: дожди выпадают прямо на холодную воду. На тёплый материк воздух приходит практически сухим, поэтому дожди прекращаются и на прибрежных берегах появляются пустыни. Именно так возникла пустыня Намиб на южноафриканском побережье.

Какая разница между холодными и тёплыми течениями?

В зависимости от температуры морские течения делятся на тёплые и холодные. Первые возникают поблизости экватора. Они несут тёплые воды через холодные, расположенные недалеко от полюсов, и нагревают воздух. Встречные морские течения, текущие из полярных областей по направлению к экватору, переправляют холодные воды через окружающие тёплые, и в результате воздух охлаждается. Морские течения похожи на огромный кондиционер, который распределяет холодный и тёплый воздух вокруг земного шара.

Что такое боры?

Борами называют приливные волны, которые можно наблюдать в тех местах, где реки впадают в моря – то есть, в устьях. Они возникают, когда в мелком и широком воронкообразном устье скапливается столько бегущих к берегу волн, что все они внезапно вливаются в реку. В Амазонке, одной из южноамериканских рек, прибой разбушевался настолько, что пятиметровая стена воды продвинулась вглубь материка более чем на сто километров. Боры появляются также в Сене (Франция), дельте Ганга (Индия) и на побережье Китая.

Александр фон Гумбольдт (1769-1859)

Немецкий натуралист и ученый Александр фон Гумбольдт много путешествовал по Латинской Америке. В 1812 году он обнаружил, что холодное глубинное течение перемещается из полярных регионов к экватору и охлаждает там воздух. В его честь течение, которое несёт воды вдоль побережья Чили и Перу, было названо течением Гумбольдта.

Где на планете самые большие тёплые морские течения?

К самым большим тёплым морским течениям относятся Гольфстрим (Атлантический океан), Бразильское (Атлантический океан), Куросио (Тихий океан), Карибское (Атлантический океан), Северное и Южное экваториальные течения (Атлантический, Тихий и Индийский океаны), а также Антильское (Атлантический океан).

Где находятся самые большие холодные морские течения?

Самые большие холодные морские течения – Гумбольдта (Тихий океан), Канарское (Атлантический океан), Оясио, или Курильское (Тихий океан), Восточно-Гренландское (Атлантический океан), Лабрадорское (Атлантический океан) и Калифорнийское (Тихий океан).

Как морские течения влияют на климат?

Тёплые морские течения, прежде всего, влияют на окружающие их воздушные массы и, в зависимости от географического положения континента, прогревают воздух. Так, благодаря Гольфстриму в Атлантическом океане температура в Европе на 5 градусов выше, чем могла бы быть. Холодные течения, которые направляются от полярных областей к экватору, наоборот, приводят к понижению температуры воздуха.

На что влияют изменения в морском течении?

На морские течения могут влиять такие внезапные явления, как, например, извержения вулканов или изменения, связанные с Эль-Ниньо. Эль-Ниньо – это тёплое водное течение, которое способно вытеснять холодное течение вблизи побережья Перу и Эквадора в Тихом океане. Хотя влияние Эль-Ниньо ограничено определенными областями, его последствия сказываются на климате отдаленных регионов. Оно вызывает сильные ливни на побережьях Южной Америки и восточной Африки, в результате чего происходят разрушительные наводнения, штормы и оползни. Во влажных тропических лесах в окрестностях Амазонки, наоборот, воцаряется сухой климат, который доходит до Австралии, Индонезии и Южной Африки, способствуя возникновению засух и распространению лесных пожаров. Вблизи перуанского побережья Эль-Ниньо приводит к массовому вымиранию рыбы и кораллов, поскольку планктон, который обитает преимущественно в холодной воде, страдает при её нагревании.

Как далеко морские течения могут уносить в море предметы?

Морские течения могут уносить упавшие в воду предметы на огромные расстояния. Так, например, в море можно обнаружить винные бутылки, которые 30 лет назад были выброшены с кораблей в океане между Южной Америкой и Антарктидой и унесены на тысячи километров. Течения переправили их через Тихий и Индийский океаны!

Что стоит знать о течении Гольфстрим?

Течение Гольфстрим – одно из самых мощных и известных морских течений, которое возникает в Мексиканском заливе и несет теплые воды к архипелагу Шпицберген. Благодаря тёплым водам Гольфстрима, в Северной Европе преобладает мягкий климат, хотя здесь должно быть намного холоднее, поскольку эта местность расположена так же далеко на севере, как и Аляска, где царит леденящий холод.