Причина возникновений морских течений

§ 1. Происхождение морских течений и их классификация

Морское течение – это поступательный горизонтальный перенос огромных масс воды верхнего слоя океана на большие расстояния по определенным путям в виде широких полос глубиной несколько сотен метров. Например, тропические антициклонические океанические течения простираются на 6-15 тыс. км. Течение Гольфстрим переносит за 1 секунду до 82 млн. м 3 воды. Течения возникают под воздействием различных факторов: ветра, разности плотностей и уровней воды, приливообразующих сил Луны и Солнца. Главными инициаторами течений являются две силы: сила тяжести и сила трения. Затем подключаются еще две – отклоняющая сила Кориолиса и тормозящая сила внутреннего трения воды.

А) По происхождению морские течения классифицируются следующим образом:

1. Фрикционные — возникающие под действием сил трения воздуха о воду. При этом осуществляется давление ветра на склоны волн. Ветровая энергия передается на некоторую глубину. Выделяются два подтипа:

а) ветровые — вызванные временными ветрами;

б) дрейфовые — вызванные долговременными установившимися ветрами (пассаты).

2. Гравитационные – образующиеся под действием силы тяжести из-за возникновения уклона водной поверхности. Выделяются три подтипа:

а) плотностные — вызванные перераспределением плотности воды,

б) бароградиентные — возникающие вследствие перераспределения атмосферного давления, приводящие к наклону уровня воды,

в) стоковые — создающиеся при наклоне уровня вследствие притока береговых вод (Дунай, Днепр, Днестр создают избыток вод на северо-западном шельфе Черного моря).

3. Приливные — возникающие под действием приливообразующих сил Луны и Солнца.

4. Инерционные – остаточные течения, наблюдающиеся после прекращения действия всех возбуждающих движение факторов.

Б) По устойчивости выделяют группы:

1. Постоянные (Гольфстим, Куросио)
2. Периферические (муссонные, приливные)
3. Временные (вследствие интенсивных дождей, ветров).

1. поверхностные
2. глубинные
3. придонные
4. прибрежные.

1. прямолинейные (Восточно-Австралийское)
2. криволинейные (Южно-пассатное)
3. циклонические (Исландское, Норвежское)
4. антициклонические (Канарское, Перуанское)

§ 2. Теория ветровых течений

Основы теории были заложены В. Экманом в 1905 г. В теории предполагается плоский, бесконечно глубокий, однородный по плотности и вязкости океан и стационарный постоянный ветер. Этот ветер, создавая постоянное трение между водой и воздухом, приводит в движение поверхностные слои океана. Энергия этого движения передается нижележащим слоям силами внутреннего трения, при этом нижние слои в своем движении отстают от верхних под действием силы Кориолиса. Течение отклоняется под действием силы ветра на 45° вправо — в северном полушарии, и влево — в южном полушарии. С глубиной скорость течения уменьшается, а само течение продолжает поворачивать (рис. 25). Рис. 25. Изменение направления и скорости течения с глубиной в северном полушарии Глубина слоя, на которой течение становится направленным противоположно поверхностному течению, называется глубинной трения (или экмановским слоем трения), и он зависит от широты (на полюсе глубина трения минимальна). Среднее значение глубины трения – несколько десятков метров, а максимальное – около 300 м.. Для расчета скорости поверхностного течения V_o используется формула: где W — скорость ветра, м/с, φ — широта места.

Источник

Течения Мирового океана

Крупные океанические течения давно известны человечеству. Огромная водная масса движется беспрерывно, формируя течения Мирового океана, называемые также “морскими реками” за стабильность формы и устремленность в неизменном направлении. Под влиянием инерционной силы Кориолиса, обусловленной осевым вращением планеты, вода в северном полушарии направлена по часовой стрелке, в южном – против.

Причины образования течений в Мировом океане

Океанические (и морские) течения – перемещение водной массы, провоцируемое воздействием различных факторов. Средняя скорость потоков составляет 10 м/с, глубина распространения – до 300 м.

Причинами океанических течений являются следующие факторы:

• осевое вращение планеты;
• движение воздушных масс (на глубинные потоки ветер не влияет);
• гравитационная сила, связывающая планету со спутником;
• рельефные формы морского дна;
• контуры континентов;
• температурные и солевые показатели воды.

Морские течения появляются по тем же причинам, что и океанические. Но меньшее пространство акватории и меньшая глубина сокращают масштабность движения потоков воды, иногда придают им своеобразный характер. Так, в Черном и Средиземном море образуются круговые потоки, спровоцированные силой вращения Земли. В Белом море наблюдаются выраженные приливные и отливные процессы.

Самое холодное мощное течение – Западных Ветров, движущееся вокруг Антарктиды. Фактор его формирования – постоянные ветры, направленные на восток, захватывающие значительные территории от умеренного пояса до берегов покрытого льдами континента. Ширина потока достигает 2,5 тысяч км, глубина – 1 км. Ежесекундно смещается около 200 млн. тонн воды. Высокая скорость и большая глубина обусловлены отсутствием преград на пути водной массы.

Самое теплое сильное течение – Гольфстрим, начинающееся в Мексиканском заливе, несущее теплую воду из тропиков в холодные широты Атлантики. Существованием Гольфстрима обусловлен мягкий умеренный климат Европы. Ежесекундно поток несет почти 80 млн. тонн воды.

Классификация течений

Океанические течения классифицируются по:

• глубине прохождения в толще воды;
• температурным показателям;
• длительности существования;
• факторам возникновения;
• направлению;
• характеру потока.

По температурным показателям выделяются:

• холодные (холоднее окружающей водной массы);
• теплые (теплее);
• нейтральные (поток не отличается от окружающей воды).

Теплые течения Мирового океана направлены из экваториальных широт, холодные – устремлены к экватору. Соленость холодных масс меньше, чем теплых. Это обусловлено тем, что они устремляются из регионов, где больше осадков, но меньше испарение, либо где воды опресняются тающими льдами.

По направлению выделяют виды:

По длительности существования:

• устойчивые (сила и направление не меняются во времени);
• неустойчивые (сила и направление меняются);
• случайные (появляются однократно под влиянием кратковременного фактора).

1. Плотностные. Более соленая и плотная вода стремится в область, где соленость ниже.
2. Сточные. Вода устремляется из зоны с высоким уровнем в зону с низким, формирует на побережье мягкие климатические условия.
3. Компенсационные. Вода возвращается в зону с низким уровнем, формирует на побережье засушливый климат.
4. Дрейфовые. Появляющиеся под влиянием постоянно существующей массы воздуха.
5. Ветровые. Формирующиеся под влиянием периодической воздушной массы.
6. Приливные и отливные. Образуемые силой притяжения спутника.

По нахождению под океанической поверхностью:

Ученые долго полагали, что на глубине океанские воды практически неподвижны. Но научные исследования, проводимые при помощи подводных аппаратов, помогли установить наличие слабых и мощных глубинных течений, располагающихся под поверхностными.

Подводные течения не зависят от перемещения воздушных масс, а обуславливаются температурными и химическими различиями между водными массами. Холодная и соленая вода, столкнувшись с теплой и неплотной, опускается под нее, устремляется к донной поверхности. Образовавшаяся плотная и тяжелая масса движется из холодных в экваториальные широты, где устремляется вверх, становится поверхностной. Формируется глубинно-поверхностный круговорот воды. Поскольку плотный поток движется медленно, круговорот занимает несколько лет.

Основные течения Мирового океана

Вода в Мировом океане беспрерывно движется в составе тысяч крупных и небольших взаимосвязанных потоков, сливающихся и распадающихся.

Существование поверхностных течений Мирового океана обусловлено движением атмосферных масс. Посредством течений вода, нагретая солнечным излучением, распределяется по планете. После нагревания воды Солнцем в экваториальных широтах течение направляется в холодные широты, а оттуда охлажденная вода возвращается к экватору.

В планетарном потоке циркулирующей воды выделяются несколько самых крупных течений:

• в Тихом океане и прилегающих морях – 12;
• в Атлантическом – 11;
• в Индийском – 5;
• в Северном Ледовитом – 1.

Тихий океан

Сформированы крупнейшие теплые течения:

1. Куросио. Движется от Тайваня к Японскому архипелагу. Делится на Северо-Тихоокеанское, идущее до Американских берегов, и Цусимское, огибающее север Японии.
2. Восточно-Австралийское.
3. Аляскинское.

1. Калифорнийское. Ветвь Северо-Тихоокеанского, движущаяся вдоль калифорнийского берега.
2. Перуанское. Приток Южного Пассатного, огибающий Галапагос.
3. Курильское.

1. Северное Пассатное. Направлено от полуострова Калифорния к Филиппинам. Возле Тайваня превращается в Куросио.
2. Южное Пассатное. Устремлено от Галапагоса к южному австралийскому берегу. Переходит в Восточно-Австралийский поток.
3. Северо-Тихоокеанское. Исходит из Куросио. Движется от Японии к Америке. Является истоком Калифорнийского и Аляскинского.
4. Южно-Тихоокеанское.
5. Алеутское.
6. Экваториальное (Межпассатное) противотечение.

Атлантический океан

1. Гвианский.
2. Бразильский. Приток Южного Пассатного, исходящий из прибрежных вод Бразилии.
3. Северо-Атлантический. Начинается возле Ньюфаундленда, формирует несколько разнонаправленных потоков.
4. Гольфстрим. Зарождается близ Флориды, идет к Ньюфаундленскому шельфу.

1. Фолклендский.
2. Канарский. Ответвление от Северо-Атлантического.
3. Лабрадорский. Начинается у Канарских островов, входит в Гольфстрим.
4. Бенгельский. Начало у южных африканских берегов. Конец – Южный Пассатный.

1. Северный Пассатный. Формируется у западных африканских берегов, направляется к Антильскому архипелагу, расходится на Антильскую и Гвианскую ветви.
2. Южный Пассатный. Исток у африканского берега. Направлен к южноамериканскому берегу, дает Бразильскую и Гвианскую ветви.
3. Южно-Атлантический.

Индийский океан

1. Игольное (теплое).
2. Западно-Австралийское (холодное).
3. Нейтральные: Муссонное (соединяющееся с Межпассатным), Южное Пассатное (идущее от Австралии к Мадагаскару, формирующее Мозамбикскую и Межпассатную ветку), Сомалийское (начинающееся от Южного Пассатного, переходящее в Муссонное).

Северный Ледовитый океан

Большой поток один – Восточно-Гренландский, огибающий восток Гренландии.

Отдельно следует выделить течение Западных Ветров, смыкающееся вокруг Антарктиды кольцом, захватывающее все меридианы.

Значение океанических течений невозможно переоценить. Они формируют климат планеты, обеспечивают существование жизни в морских глубинах и расселение живых организмов по островам и континентам, переносят частицы грунта на большие расстояния, изменяя донный рельеф. Благодаря непрерывному обмену водных масс во всех слоях океана, кислород и питательные вещества, необходимые для водных обитателей, распределяются равномерно. Теплые потоки, омывая побережья, формируют мягкий и влажный климат, холодные – сухой и пустынный.

Источник