Течения тихого океана

Воздействие ветра на водные массы

Сильный ветер, дующий над гладью океана, увлекает поверхностные воды, заставляя перемещаться в свою сторону. Порой сила ветра настолько велика, что он обращает вспять существующие течения. Так, наводнения в Петербурге в течение нескольких столетий регулярно возникали из-за того, что ветер гнал воду с Балтики в направлении устья Невы, препятствуя течению реки.

Зная характер и сезонность ветров, опытные моряки могли рассчитать направление течений в океане, используя их для сокращения времени плавания. Первая научная работа на эту тему появилась ещё в XVIII столетии. Она была посвящена изучению Гольфстрима, а её автором был выдающийся американский учёный Б. Франклин.

Через сто с лишним лет теория воздействия ветра на поверхностный слой океанской воды получила математическое обоснование. Немецкий физик К. Цеприц рассчитал, что скорость течений, возникающих под действием ветра, максимальна на поверхности и снижается пропорционально увеличению глубины. Чтобы добиться постоянной циркуляции воды, необходимо такое же постоянное воздействие ветра. Сезонные пассатные воздушные потоки приводят к возникновению пассатных течений, которые исчезают с прекращением ветра.

Лабрадорское течение

Лабрадорское течение движется между берегами Канады и Гренландии. Оно течёт из моря Баффина до Ньюфаундлендской отмели. Помимо вод моря Баффина, Лабрадорское течение включает в себя ещё и потоки Западно-Гренладского течения, напитанного холодными водами Арктики. В зависимости от времени года, температура воды колеблется от -1оС до +10оС. В районе большой отмели возле острова Ньюфаундленд, холодное Лабрадорское течение врезается в течение Гольфстрим и направляет его в открытый океан, в сторону Европы.

В результате столкновения мощного холодного потока с мощным тёплым Гольфстримом, в месте их слияния часто образуются туманы и циклоны, что затрудняет мореходство. Кроме этого, Лабрадорское течение влечёт за собой отколовшиеся от гренландских льдов огромные айсберги, один из которых когда-то пустил на дно большой пассажирский лайнер, известный всем под именем «Титаник». В связи с потеплением климата, количество этих айсбергов увеличивается с каждым годом.

Течения Мирового океана

Океанические, или морские, течения — это поступательное движение водных масс в океанах и морях, вызванное различными силами. Хотя наиболее значительной причиной, образующей течения, является ветер, они могут сформироваться и из-за неодинаковой солёности отдельных частей океана или моря, разности уровней воды, неравномерного нагрева разных участков акваторий. В толще океана существуют вихри, созданные неровностями дна, их размер нередко достигает 100—300 км в диаметре, они захватывают слои воды в сотни метров толщиной.

Если факторы, вызывающие течения, постоянны, то образуется постоянное течение, а если они носят эпизодический характер, то формируется кратковременное, случайное течение. По преобладающему направлению течения делятся на меридиональные, несущие свои воды на север или на юг, и зональные, распространяющиеся широтно. Течения, температура воды в которых выше средней температуры для тех же широт, называют тёплыми, ниже — холодными, а течения, имеющие ту же температуру, что и окружающие его воды, — нейтральными.

Муссонные течения изменяют своё направление от сезона к сезону, в зависимости от того, как дуют прибрежные ветры муссоны. Навстречу соседним, более мощным и протяжённым течениям в океане, движутся противотечения.

На направление течений в Мировом океане оказывает влияние отклоняющая сила, вызванная вращением Земли, — сила Кориолиса. В Северном полушарии она отклоняет течения вправо, а в Южном — влево. Скорость течений в среднем не превышает 10 м/с, а в глубину они распространяются не более чем на 300 м.

В Мировом океане постоянно существуют тысячи больших и малых течений, которые огибают континенты и сливаются в пять гигантских колец. Система течений Мирового океана называется циркуляцией и связана, прежде всего, с общей циркуляцией атмосферы.

Океанические течения перераспределяют солнечное тепло, поглощённое массами воды. Тёплую воду, нагретую солнечными лучами на экваторе, они переносят в высокие широты, а холодная вода из приполярных областей благодаря течениям попадает на юг. Тёплые течения способствуют повышению температуры воздуха, а холодные, наоборот, понижению. Территории, омываемые тёплыми течениями, отличаются тёплым и влажным климатом, а те, около которых проходят холодные течения, — холодным и сухим.

Самое мощное течение Мирового океана — холодное течение Западных Ветров, называемое также Антарктическим циркумполярным (от лат. cirkum — вокруг). Причиной его образования являются сильные и устойчивые западные ветры, дующие с запада на восток на огромных пространствах Южного полушария от умеренных широт до побережья Антарктиды. Это течение охватывает зону шириной 2500 км, распространяется на глубину более 1 км и переносит каждую секунду до 200 млн. тонн воды. На пути течения Западных Ветров не встречается крупных массивов суши, и оно соединяет в своём круговом потоке воды трёх океанов — Тихого, Атлантического и Индийского.

Гольфстрим — одно из крупнейших тёплых течений Северного полушария. Оно проходит через Мексиканский залив (англ. Gulf Stream — течение залива) и несёт тёплые тропические воды Атлантического океана к высоким широтам. Этот гигантский поток тёплых вод во многом определяет климат Европы, делая его мягким и тёплым. Каждую секунду Гольфстрим переносит 75 млн. тонн воды (для сравнения: Амазонка, самая полноводная река в мире, — 220 тыс. тонн воды). На глубине около 1 км под Гольфстримом наблюдается противотечение.

Каким образом формируются океанические течения?

Однозначно ответить на вопрос относительно причины формирования океанических течений невозможно. Это достаточно сложный процесс, зависящий от целого ряда факторов. Условно принято делить первопричины на внешние и внутренние. О каких внешних факторах идет речь?

• воздействие Солнца и Луны на Землю;
• воздействие постоянных и периодических ветров;
• перепады атмосферного давления в разных участках Мирового океана;
• перепады уровня морской воды;
• стоковые потоки с материкового побережья.

Внутренние причины чаще всего заключаются в плотности воды. Например, в тропической зоне мы можем наблюдать усиленное испарение влаги, что, в свою очередь, повышает концентрацию соли. Также на плотность влияет и температура водных потоков. Совокупность нескольких факторов способствует формированию разных типов течений.

Обзор всех указанных выше причин течений

Указанные выше причины, возбуждающие передвижение воды в океане, сводятся к трем условиям: влиянию разностей давления атмосферы, влиянию разностей плотности морской воды и влиянию ветра. Влияние вращения Земли на оси и влияние берегов могут только видоизменять характер уже существующих течений, но сами по себе два последние обстоятельства никаких движений воды возбудить не могут.

Влияние разностей давления атмосферы никаких значительных течений возбудить не может. Остаются две следующие причины: разности плотностей морской воды и ветер.

Разности плотностей в океане всегда существуют, а следовательно, всегда стремятся привести частицы воды в движение. При этом разности плотностей действуют не только в горизонтальном направлении, но и в вертикальном, возбуждая конвекционные течения.

Ветер, согласно современным взглядам, не только обуславливает возникновение поверхностных течений, но также служит причиной происхождения течений и на разных глубинах до самого дна. Таким образом, значение ветра, как возбудителя течений, в последнее время расширилось и стало более всеобщим.

Материал, которым располагает океанография, по распределению плотностей в разных местах и на разных глубинах в океанах еще очень мал и недостаточно точен; но на основании его уже можно сделать попытку определить численно (по способу Бьеркнеса) те скорости течений, какие разность плотностей может возбудить в поверхностных слоях океанов.

На основании меридионального разреза через Северное Экваториальное течение Атлантического океана было определено, что существующая между 10 и 20° с. ш. разность плотностей могла бы произвести течение со скоростью 5—6 морских миль в 24 часа. Между тем наблюдаемая в этом месте средняя суточная скорость Экваториального течения около 15—17 морских миль. Если вычислить скорость того же Экваториального течения, соответствующую только влиянию ветра (принимая скорость NE пассата в 6,5 м в секунду), то получится суточная скорость течения в 11 морских миль. Сложив эту величину с 5—6 морскими милями суточной скорости, обусловленной разностью плотности, получим наблюдаемые 16—17 морских миль в сутки.

Приведенный пример показывает, что ветер, по-видимому, оказывается более важной причиной возбуждения течений на «поверхности океана, нежели разность плотностей. Подобный же пример для Балтийского моря еще более убедителен, он показывает, что даже и там, где на малых расстояниях разности плотностей очень велики, все-таки влияние ветра имеет большее значение для возникновения течений (см

стр. 273, течения Балтийского моря)

Подобный же пример для Балтийского моря еще более убедителен, он показывает, что даже и там, где на малых расстояниях разности плотностей очень велики, все-таки влияние ветра имеет большее значение для возникновения течений (см. стр. 273, течения Балтийского моря).

Наконец, самое существование смены муссонных течений, а также некоторое передвижение и изменение течений тропической полосы во всех океанах в зиму и лето того же полушария показывают еще раз большое значение ветров для существующей системы течений. Перемещение метеорологического экватора с временами года, конечно, сказывается на распределении температуры воды (см. главу о температуре), а следовательно, и на распределении плотности воды, но эти изменения очень невелики; изменения же в системе ветров, вызываемых перемещением метеорологического экватора, очень значительны.

Таким образом, из этих трех причин течений надо признать, что ветер представляет одну из важнейших. На это указывают многие обстоятельства; несомненно, что если бы ветер не существовал, то возникшие в океанах системы течений очень значительно отличались бы от существующих.

Тут будет уместно указать, что в океане существует много течений с водами совершенно различных плотностей, идущих рядом, и, несмотря на то, между ними, однако, вовсе не образуется обмена воды.

Наконец, все течения идут по ложу, образованному водами океана, всегда обладающими совершенно иными физическими свойствами, нежели воды самих течений; однако и при этих условиях течения продолжают существовать и двигаться, не смешивая немедленно своих вод с соседними. Конечно, такое смешение вод их происходит, но оно совершается очень медленно и в значительной мере обуславливается образованием водоворотов при движении одного слоя воды по другому.

Список поверхностных течений Мирового океана с характеристиками

Океанические течения называют реками в океане. Как реки текут по своему руслу, так и ветер перемещает крупные массы воды в океанах и морях.

Перемещение водных потоков, причиной возникновения которых стало движение в атмосфере, называют поверхностным. Разделяют северное пассатное, южное пассатное и межпассатное противотечение. Их направления связаны с курсом воздушных масс. По этой причине они иногда носят неустойчивый характер и могут появляться и исчезать в разные сезоны года. Поэтому общая классификация учитывает постоянные и временные перемещения.

Пассатные ветра гонят массу воды с востока на запад и образуют потоки разной температуры. Если температура течения выше, чем окружающая вода, то такая океаническая река называется теплой. Если ниже — холодной.

Теплые

Такие типы трафика зарождаются в области экватора и движутся в сторону полюсов.

Их примеры и названия:

Холодные

Образуются путем движения холодного потока слабосоленой воды из высоких широт в низкие, экваториальные.

На берегах, которые омывают холодные течения, климат жесткий. Там часто образуются пустыни.

Существуют нейтральные потоки, температура которых не отличается от окружающей воды. Такие океанские реки называются нейтральными, чаще всего они являются продолжением теплых или холодных.

Строение реки

В состав большинства рек входят следующие части:

– исток – то место, откуда река берёт начало (ручей, ледник, озеро и т.д.);

– устье – то место, куда река впадает (другая река, море, озеро);

– долина реки – линейный вытянутый рельеф, по которому проходит её русло;

– пойма – часть речной долины, которая во время половодья или паводка обычно затопляется;

– плёс – глубокая часть русла;

– перекат – мелководная часть русла;

– стрежень – линия, на которой речная вода течёт с наибольшей скоростью;

– терраса реки – площадка в речном течении, не имеющая уклона либо имеющая минимальный угол уклона;

– притоки реки – более мелкие реки и ручьи, впадающие в реку и питающие её водой.

Полосы суши, окаймляющие реку, называются её берегами – правым и левым, по отношению к направлению течения. Устье закономерно располагается ниже, чем исток, и разница между этими высотами называется уклоном реки. Уклон аналогичным образом можно определить и для любого участка речного русла.

Куросио, 20-144 км/сутки

Куросио – это теплое течение в Тихом океане, которое течет вдоль берегов Японии. В переводе с японского это название означает «темное» или «черное» течение. Оно несет теплые воды вдоль южного и восточного побережий страны, значительно смягчая климат островов.

Основной объем вод в Японское море не попадает, но несколько ответвлений заходят через Цусимский пролив. Остатки же уходят на север, к Охотскому морю, вливаясь в течение Соя.

Температура и скорость Куросио разная в разных его частях. На севере это примерно 2 км/ч, тогда как на юге скорость движения вод может превышать 6 км/ч. Температура вод зимой составляет 12-18 градусов, летом достигает 28 градусов в южных широтах.

Состав океанской воды Мирового океана

Контактируя с атмосферой, проходя гидрологический цикл, морская вода обменивается с воздухом содержащимися в нём газами: кислородом, азотом, углекислым газом и другими элементами. В океанической воде обнаружены почти все химические вещества.

Таблица № 2 «Состав морской воды».

Схема и карта расположения

Карта теплых и холодных течений совпадает со схемой направлений воздушных потоков над планетой. Можно убедиться в этом, посмотрев на глобальную карту ветров.

В Тихом и Атлантическом океане воздушные и океанические массы образуют кольца, вдоль линий которых проходят непрерывные циркуляции. Эти линии видны даже на фотографиях из космоса.

Особенность течений в Индийском океане заключается в том, что они находятся под действием пассатов и муссонов. Поэтому меняют свое направление в зависимости от времени года. Зимой потоки устремляются на запад, а летом- на восток.

В Северном Ледовитом океане, возле берегов Аляски и Чукотки зарождается Трансарктическое течение, которое является основным поставщиком пресной воды в Атлантику. На схеме видно, что поставщиком тепла для этого океана являются Гольфстрим и Нордкапское течение. Поэтому температура воды в нем не опускается до нуля.

https://youtube.com/watch?v=yYXYyYBPkrM

Общая информация

О наличии в океане течений воды первыми узнали мореплаватели. Течения направляли корабли и помогали исследователям делать свои открытия. Океаническим течением стали называть движение большого количества воды в одном направлении. Скорость такого движения может достигать 10 км/ч.

Рис. 1. Океанические течения

Течения также называют рекой в океане, потому что они имеют определенное направление и ширину.

Движение воды в Северном полушарии происходит по часовой стрелке. В Южном наблюдается течение воды против часовой стрелки. Такая закономерность носит название силы Кориолиса.

Океанические течения возникают под воздействием нескольких факторов:

• вращение планеты вокруг своей оси;
• ветер;
• взаимодействие гравитаций Земли и Луны;
• рельеф морского дна;
• рельеф береговой линии;
• температура воды;
• химические и физические водные свойства.

В океане выделяют теплые и холодные течения.

Понятие холодного и теплого течения относительны. Так их называют с учетом разницы с температурой окружающей воды.

Во всех четырех океанах насчитывается около 40 крупных водных потоков. Больше всего их в Тихом океане. Ниже представлена карта течений Мирового океана с названиями.

Рис. 2. Карта течений в океане

Причины образования течений в мировом океане

Широкие движения воды, составляющей мировой океан, перемещаются в горизонтальном направлении. Процесс перемещения носит название течения.

Факторы, приводящие к возникновению течений, подразделяются на внешние и внутренние. Первая группа представлена в виде списка:

• влияние ветра;

• приливы;

• неоднородность рельефа;

• разница атмосферного давления.

Схема направления основных течений мирового океана показана на рисунке ниже.

Ключевой фактор перемещения воды – ветер. Влияние последнего обусловливает формирование мелких потоков – неровностей на поверхности воды. Это приводит к образованию энергии между ветром и водными массами, способствующей появлению волновых движений. Напряжение распространяется сверху вниз (с поверхностных слоев на глубинные). В основе процесса лежит явление турбулентной вязкости жидкости, что способствует становлению дрейфового течения. 

Ветер действует как на поверхностные слои, так и на береговые составляющие океана. Отклонение воды от берега осуществляется под наклоном. Так образуются течения по градиенту (градиентные).

Приливы зависят от вращения Луны и Солнца. Планета совершает полный оборот в течение суток, этим объясняется периодичность приливов. 

Силы притяжения связаны с суточными изменениями. Ряд исследователей рассматривают приливы, как источник турбулентного (с завихрениями, хаотичного, без четкой направленности) потока воды.

Атмосферные изменения влекут за собой деформации поверхностного рельефа (слоя воды) мирового океана, формируя течения. Последние также зависят от температурных характеристик, плотности воды, которые варьируют на разной глубине.

В таблице представлены известные течения.

Основные потоки

Благодаря непрерывному перемещению атмосферы существуют различные поверхностные «морские реки». Их нагрев происходит в экваториальных областях Земли, отсюда тёплое течение попадает в холодные зоны, охлаждается и возвращается в первоначальную точку. Крупнейшие потоки включают в себя холодные, тёплые и нейтральные «морские реки», протекающие по всем океанам планеты. Среди них:

• Куросио — тёплый поток, расположенный в Тихом океане и берущий своё начало в окрестностях острова Тайвань. Отсюда он устремляется к берегам Японии и разделяется на Северо-Тихоокеанский и Цусимский. На востоке японского архипелага сталкивается с холодным Курильским потоком, который двигается от северных берегов России.
• Гольфстрим и Северо-Атлантическое течение на карте мира представляют собой два мощных потока Атлантики, формирующих климат на планете. Первый формируется на юге североамериканского континента и перемещается на север, второй — берёт начало у берегов Канады и создаёт второстепенные течения, имеющие разные направления.
• Тёплый поток Игольный и холодный Западно-Австралийский создают круговорот в водах Индийского океана. Здесь они соприкасаются с нейтральными межпассатными и муссонными потоками, текущими в разных направлениях и создающими противотечения.
• Восточно-Гренландская «морская река» является единственным крупным течением Северного Ледовитого океана. Огибает побережье Гренландии с востока и запада и является естественным стоком для выноса арктических льдов.
• В Южном океане находится уникальный поток Западных Ветров. Он огибает по окружности Антарктиду и все меридианы.

Моря и океаны с их колоссальными ресурсами играют глобальную роль в существовании всех экосистем и человеческой цивилизации. Течения являются природным аккумулятором планеты, создавая и поддерживая благоприятные условия для жизни самых разных существ.

Роль течений в Мировом океане

Океанические течения формируют климат на планете, распределяя тепло и холод, влагу и засуху. Если бы в океанах не было течений, на Земле не существовало бы умеренных климатических зон, северные районы Европы оказались покрыты вечными снегами, а саванны Африки и тропические леса Южной Америки превратились в выжженные солнцем пустыни. 

Другая важная роль, которую играют океанические течения, — обеспечение биологической жизни в водных системах. Глубинные течения поднимают питательные вещества со дна океана к поверхности, снабжая пищей многие виды морских существ. Кроме того, течения переносят на большие расстояния животных, икру, личинки и споры, способствуя размножению.

Их названия и расположение

Часто они совпадают с материками, однако известно что один материк может содержать две части света. Например, материк Евразия разделен на Европу и Азию. И, напротив, два материка могут быть одной частью света — Южная и Северная Америка.

Итак, всего частей света шесть:

1. Европа
2. Азия
3. Африка
4. Америка
5. Австралия и Океания
6. Антарктика

Стоит заметить, что к определенной части света относятся и близлежащие к материку острова.

Материк, или континент — это не покрытая водой, большая и неразрывная площадь коры Земного Шара. Границы континентов и их очертания со временем изменяются. Материки, существовавшие в прежние далекие времена, называют палеоконтинентами.

Их разделяют океанические и морские воды, а те, между которыми пролегает сухопутная граница, разделены перешейками: Северная и Южная Америка соединены Панамским перешейком, Африка и Азия — Суэцким.

Евразия

Самым большим материком Земли, омывающимся водами четырех океанов (Индийским, Северным Ледовитым, Атлантическим и Тихим), является Евразия. Она расположена в Северном полушарии, а часть ее островов — в Южном. Занимает площадь около 53 млн квадратных километров — это 36% всей суши земной поверхности.

На данном материке расположены две части света, относящиеся к «Старому Свету» — Европа и Азия. Они разделяются Уральскими горами, Каспийским морем, проливом Дарданеллы, Гибралтарским проливом, Эгейским, Средиземным и Черным морями.

Изначально материк называли Азией, и только с 1880 г., австрийским геологом Эдуардом Сюссом был введен термин Евразия. Данная часть суши образовалась при делении протоконтинента Лавразия на Северную Америку и Евразию.

Чем уникальны части света Азия и Европа?

• Наличие самого узкого пролива в мире — Босфор,
• Континент является родиной великих древних цивилизаций (Месопотамии, Египта, Ассирии, Персии, Римской и Византийской империй и т. д. ),
• Здесь располагается местность, считающаяся по праву самой холодной точкой земли — это Оймякон,
• В Евразии находится Тибет и впадина Черного моря — самая высокая и самая низкая точки на планете,
• На материке есть все существующие климатические зоны,
• На территории континента проживает 75% всего населения Земного шара.

Южная Америка

Относится к Новому Свету, окружена водами двух океанов: Тихого и Атлантического. Границей между двумя Америками служит Панамский Перешеек и Карибское море. Страны, граничащие с Карибским морем, принято называть Карибской Америкой.

По размерам, южная Америка занимает 4-е место среди материков, население — около 400 млн.

Открыл данную землю Х. Колумб в 1492 г. В желании найти Индию он пересек Тихий океан и пристал к Большим Антильским островам, однако понял, что за ними лежит целый неизведанный доселе материк.

Чем уникальна Южная Америка?

• Треть всей площади занимают реки Амазонка, Парана и Ориноко,
• Здесь располагается самая большая река мира — Амазонка, по результатам всемирного конкурса 2011 г., она входит в состав семи природных чудес света.
• В южной Америке находится самое большое суходонное озеро мира — Титикака,
• На территории континента существуют самый высокий — Анхель, и самый мощный — Игуасу водопады мира,
• Самая большая страна материка — Бразилия,
• Самая высокогорная столица в мире — Ла-Пас (Боливия),
• В Чилийской пустыне Атаками никогда не выпадают осадки,
• Также здесь обитают самые большие жуки и бабочки в мире (жуки-дровосеки и бабочки-агриппины), самые маленькие обезьянки (игрунки) и опасные для жизни ядовитые красноспиные лягушки.

Северная Америка

Другой континент относящийся к той же части света. Расположен на Западном Полушарии с Северной стороны, омывается Беринговым морем, Мексиканским, Калифорнийским, святого Лаврентия и Гудзоновым заливами, Тихим, Атлантическим и Северным Ледовитым океанами.

Открытие материка состоялось в 1502 г. Предполагают, что Америку назвали в честь открывшего ее итальянского мореплавателя и путешественника Америго Веспуччи. Однако существует версия, согласно которой Америку, задолго до этого обнаружили викинги. Впервые появилась на карте как Америка в 1507 г.

На ее площади, которая занимает около 20 млн километров квадратных, расположено 20 стран. Большая часть территории разделена между двумя из них — Канадой и США.

К Северной Америке также относятся ряд островов: Алеутские, Гренландия, Ванкувер, архипелаг Александра и Канадский.

Чем уникальна Северная Америка?

• В Северной Америке находится самое большое административное здание мира — Пентагон,
• Большая часть населения проводит почти все время в помещениях,
• Мауна-Кеа —самая высокая в мире гора, высота которой на две тысячи метров превышает Джомолунгму,
• Гренландия — самый большой остров на планете, относится к данному континенту.