Возникновение океанических течений. Что такое течение в океане? Водные массы

Под воздействием разных сил (атмосферных, космических, тектонических, т.д.) воды Мирового океана находятся в постоянном движении. Наиболее выражены поверхностные морские течение. Их появление, в основном, обусловлено ветрами. Широко распространены три течения, которые возникают из-за разной плотности водных масс. По преобладающему направлению течения в Мировом океане делятся на зональные (западного или восточного направления) и меридиональные (несущие воды на север либо на юг). Существуют противотечения, которые направлены навстречу более сильным течениям. В отдельные группы согласно классификации выделяют экваториальные течения, идущие вдоль экватора, и муссонные течения, меняющие свою выраженность в зависимости от времени года и направления прибрежных муссонов.

Самое мощное течение Мирового океана – Антарктическое (Циркумполярное). Появление этого кругового течения связано с сильными постоянными западными ветрами. Это течение занимает область шириной 2500 км и несколько километров в глубину. Ежесекундно им переносится около 200 млн. тонн водных масс.

В Тихом океане выражено Южное Пассатное течение, проходящее с востока на запад со средней скоростью до 100 миль в сутки в приэкваториальных широтах. Севернее от него имеется Межпассатное противотечение, а дальше на севере находится Северное Пассатное течение также с западным направлением. В этих широтах господствуют пассаты, они и провоцируют возникновение данных циркуляций водных масс. Из-за двух мощных пассатных течений в западных областях океана скапливается столько воды, что иногда уровень океана поднимается на несколько метров. Благодаря Межпассатному противотечению, часть водных масс поворачивает назад на восток между Северным и Южным пассатными течениями. В Индийском и Атлантическом океанах также есть аналогичные «пассатные» течения.

Часть потоков пассатных течений разветвляются возле восточных побережий материков и несут воды на север и юг. Попадая в умеренный пояс, они поворачивают на восток под влиянием западных ветров. Так формируется мощное течение Мирового океана – течение Западных ветров. Под влиянием западных ветров теплые течения пересекают океаны. У берегов материков эти течения разделяются надвое. Один поток идет к экватору как холодное течение, замыкающее большой круговорот течений. Второй теплый поток направлен к полюсам от экватора вдоль западных побережий материков и замыкает другой круговорот течений. Наиболее известные сильные меридиональные течения – Гольфстрим и Куросио, их мощность составляет, соответственно, 75 и 65 млн. тонн воды в секунду.

Благодаря наличию круговоротов океанических водных масс, формируются теплые и холодные течения Мирового океана. В случае, когда течения направляются из экваториального или тропического пояса в умеренные широты, они теплые, поскольку их температура более высокая, чем температура окружающих водных масс. Если происходит наоборот, и течения перемещаются из высоких широт к экватору, они холодные, так как имеют более низкую температуру, чем окружающие воды. Под влиянием окружающей среды температура течений меняется, и температурный градиент между теплыми и холодными течениями может быть всего лишь несколько градусов.

Во многих регионах Мирового океана наблюдается апвеллинг. Это сгон поверхностных вод ветром от берега. Поднимающиеся кверху глубинные воды содержат питательные вещества в большой концентрации, что делает области апвеллинга зонами высокой биологической продуктивности.

Похожие материалы:

Мировой океан, как и атмосфера, находится в постоянном движении: уровень его колеблется под действием приливов и отливов, поверхность покрыта морщинами волн, водные массы погружаются с поверхности на глубину или поднимаются из недр океана к поверхности.

Одной из самых важных форм движения в океане являются морские течения - более или менее правильные перемещения водных масс в горизонтальном направлении; течения захватывают сравнительно неглубокий слой воды, имеют по сравнению с длиной небольшую ширину и отчасти напоминают реки, которые текут в «берегах» из воды.

По происхождению различают течения фрикционные (вызываемые трением), гравитационно-градиентные (обусловленные наклоном уровня) и приливо-отливные. Различают также класс инерционных, или свободных, течений, т. е. таких, которые под действием инерции продолжаются и после прекращения вызвавшей их силы; но совершенно очевидно, что они не могут составлять самостоятельной генетической группы.

С географической точки зрения наиболее интересны течения первых двух классов.

Из фрикционных течений важнее всего дрейфовые.

Дрейфовые течения возникают под влиянием длительных ветров. Движущийся воздух трением и давлением на наветренную сторону волн увлекает частицы воды на поверхности океана, а движение частиц верхнего слоя, ослабляясь, передаётся на известную, обычно ограниченную, глубину. Пока дрейфовое течение движется в районе действия создавшего его ветра, оно является «вынужденным» течением. Но дрейфовые течения по инерции выходят и за пределы поля материнских ветров и существуют там, пока трение их не погасит; в данном случае они рассматриваются уже как течения «свободные».

К группе гравитационно-градиентных относятся течения стоковые, сточные, плотностные, компенсационные и некоторые другие.

Стоковые течения образуются в результате наклона уровня моря, вызванного приносом речных вод, выпадением атмосферных осадков или испарением, сточные - в результате наклона уровня моря, обусловленного притоком вод из других районов или оттоком в другие районы моря под давлением внешней силы (например, по прекращении ветра, нагнавшего воду у берегов, появляется сточное течение от берега).

Плотностные течения возникают между водоёмами с разной плотностью воды; различие в плотности определяется несходством температуры или солёности (или тем и другим вместе), зависящим, в свою очередь, от многих факторов - испарения, выпадения осадков, таяния льдов и т. п. Например, ввиду того, что воды в Средиземном море плотнее вод Атлантического океана, уровень в Средиземном море стоит ниже, чем в Атлантике; поэтому через Гибралтарский пролив из Атлантики в Средиземное море движутся поверху более лёгкие воды, а по дну из моря в Атлантический океан через тот же пролив более тяжёлые.

Морское течение самим фактом своего существования влечёт убыль воды в одной части Мирового океана, вызывая здесь понижение уровня последнего, и прибыль воды в другой части океана, вызывая там повышение уровня. Опускание уровня на каком-нибудь участке поверхности высоко подвижной жидкой среды не может остаться невозмещённым: немедленно же соседние с данным участком водные массы начинают двигаться, чтобы компенсировать образовавшийся недостаток воды; но так как их перемещение в свою очередь вызывает изменение уровня в той области, которую они сами занимали, то для устранения этого вторичного изменения выводятся из состояния покоя новые массы воды. Таким образом, стоит прийти в движение хоть одной какой-нибудь части Мирового океана, как весь Мировой океан начинает на это реагировать. Так возникают компенсационные течения, т. е. течения вторичного характера, возмещающие отток воды, чем бы он ни был вызван.

Возмещение убыли воды достигается не только поверхностными компенсационными течениями, но и подъёмом вод из глубины, причём воды эти холодные. Холодная вода, вследствие своей большой плотности, сосредоточивается в океане в нижних слоях. Тёплый верхний слой можно уподобить тонкой плёнке; коль скоро эта пленка разрывается - холодная вода выступает наружу. Это бывает, например, когда ветер долго дует от берега и отгоняет тёплую воду. Так, 23 августа 1926 г. на южном берегу Крыма в продолжение 10 часов дул ветер с берега, и за это время температура воды на поверхности моря понизилась с 23 до 11°. На наветренной стороне островов Галапагос, куда ветром нагоняется тёплая вода, температура её (в среднем 26°) на 11-12° выше, чем на подветренной (в среднем 14°), где происходит сгон воды и подъём холодных масс с глубины.

Подъём холодных глубинных масс в широком масштабе отмечен у берегов полуострова Калифорния, у западных берегов Южной Америки между 10 и 25° ю. ш., у западных берегов Африки между Гибралтаром и 10° с. ш., а также между устьем Конго и мысом Доброй Надежды и т. п. Здесь тёплый, верхний слой воды оттеснён от берега пассатами, а кроме того, течения, идущие вдоль берега, отклоняются от него под действием вращения Земли.

Разобранная выше генетическая классификация течений носит в сущности довольно отвлечённый характер, так как морские течения никогда не бывают «чистыми» по своему происхождению и возникают под влиянием не одного фактора, а целого их комплекса. Во всяком случае наиболее мощные из течений являются всегда генетически смешанными, т. е. одновременно дрейфовыми, плотностными, сточными и компенсационными.

Все течения Мирового океана подразделяются на поверхностные и глубинные. Они обладают разными свойствами. Поверхностные течения Мирового океана насчитываются в количестве 60.

Общая информация

Основная причина поверхностных течений в Мировом океане - это ветер. Из-за этого потоки воды еще называют пассатными течениями. Выделяют несколько их разновидностей:

• южное пассатное;
• северное пассатное;
• межпассатное противотечение.

Соединяясь, они образуют кольцо, которое хорошо видно на карте течений. Так как возникновение поверхностных течений Мирового океана связано с дуновением ветров, они не всегда бывают постоянными. Некоторые течения появляются и исчезают в определенные времена года. Схема поверхностных течений совпадает со схемой ветров.

Рис. 1. Схема поверхностных течений

Как возникают кольца из течений? Пассатные ветра заставляют воду двигаться на запад, а западные ветра перемещают ее на восток. Кроме этого, течения зависят от силы вращения планеты, поэтому они отклоняются вправо и влево.

Поверхностным считается течение, занимающее не более 350 м. в глубину.

В Атлантическом океане

Здесь существуют северное и южное течения, а также противотечение между ними. Северное берет начало от Зеленого мыса и подходит к Антильским островам, а оттуда попадает во Флоридский залив. Далее оно попадает в состав Гольфстрима.

ТОП-3 статьи которые читают вместе с этой

Южное течение полностью пересекает Атлантический океан, а у берегов Южной Америки распадается на Бразильское и Гвианское. У берегов Африки формируется холодное Канарское течение.

Межпассатное противотечение можно наблюдать только летом.

В Тихом океане

Здесь также имеются северное и южное течение, и межпассатное противотечение. Северное начинается у Филиппинских островов и образует течение Куросио. Противоположно ему проходит холодное течение Оясио.

В северной части океана течения непостоянны. Зимой здесь наблюдается Юго-Западное течение, идущее от Бенгальского залива до Восточной Африки. Летом образуется Сомалийское течение, проходящее в обратном направлении.

Рис. 2. Течения Тихого океана

В Индийском океане

На образование поверхностных течений Индийского океана оказывают влияние не только пассаты, но и муссонные ветра. Здесь образовано только одно кольцо из поверхностных течений — в Южном полушарии. Крупное теплое течение — Мадагаскарское. Основное холодное — Западно-Австралийское.

Рис. 3. Остров Мадагаскар в Индийском океане.

В Северном Ледовитом океане

Здесь проходит одно основное течение — Антарктическое циркумполярное. Оно является самым крупным в Мировом океане. Пересекает это течение три океана, охватывает огромные водные площади.

Что мы узнали?

На поверхности Мирового океана существует большое количество разнообразных течений. Часть из них наблюдается постоянно, некоторые формируются в определенные времена года. В целом схема течений совпадает со схемой ветров.

Оценка доклада

Средняя оценка: 3.8 . Всего получено оценок: 10.

Мореплаватели о наличии океанических течений узнали практически сразу, как только начали бороздить воды Мирового океана. Правда, общественность обратила на них внимание лишь тогда, когда благодаря движению океанических вод было сделано множество великих географических открытий, например, Христофор Колумб доплыл до Америки благодаря Северному Экваториальному течению. После этого океаническим течениям не только моряки, но и учёные начали уделять пристальное внимание и стремиться исследовать их как можно лучше и глубже.

Уже во второй половине XVIII ст. моряки довольно хорошо изучили Гольфстрим и успешно применяли полученные знания на практике: из Америки в Великобританию шли по течению, а в обратном направлении придерживались определенного расстояния. Это позволяло им на две недели опережать судна, капитаны которых не были знакомы с местностью.

Океаническими или морскими течениями называют крупномасштабные перемещения водных масс Мирового океана со скоростью от 1 до 9 км/ч. Движутся эти потоки не хаотично, а в определённом русле и направлении, что является главной причиной того, почему их иногда называют реками океанов: ширина самых крупных течений может составлять несколько сотен километров, а длина достигать не одну тысячу.

Установлено, что водные потоки движутся не прямо, а отклоняясь немного в сторону, подчиняются силе Кориолиса. В Северном полушарии почти всегда движутся по часовой стрелке, в Южном – наоборот . В то же время течения, находящиеся в тропических широтах (их называют экваториальными или пассатными), перемещаются в основном с востока на запад. Самые сильные течения были зафиксированы вдоль восточных берегов континентов.

Водные потоки циркулируют не сами по себе, а их приводит в движение достаточное количество факторов – ветер, вращение планеты вокруг своей оси, гравитационные поля Земли и Луны, рельеф дна, очертания материков и островов, разница температурных показателей воды, её плотности, глубины в различных местах океана и даже её физико-химический состав.

Из всех видов водных потоков наиболее выражены поверхностные течения Мирового океана, глубина которых нередко составляет несколько сотен метров. На их возникновение повлияли пассатные ветра, постоянно движущиеся в тропических широтах в западно-восточном направлении. Эти пассаты формируют возле экватора огромные потоки Северного и Южного Экваториальных течений. Меньшая часть этих потоков возвращается на восток, образовывая противотечение (когда движение воды происходит в противоположную от движения воздушных масс сторону). Большая часть, сталкиваясь с материками и островами, поворачивает в северную или южную сторону.

Теплые и холодные водные потоки

Необходимо учитывать, что понятия о «холодных» или «тёплых» течений являются условными определениями. Так, несмотря на то, что температурные показатели водных потоков Бенгельского течения, которое протекает вдоль мыса Доброй Надежды, составляют 20°С, оно считается холодным. А вот Нордкапское течение, которое является одним из ответвлений Гольфстрима, с температурными показателями от 4 до 6°С, является тёплым.

Происходит это потому, что холодное, тёплое и нейтральное течения получили свои названия исходя из сравнения температуры своей воды с температурными показателями окружающего их океана:

• Если температурные показатели водного потока совпадают с температурой окружающих его вод, такое течение называют нейтральным;
• Если температура течений ниже окружающей воды, их называют холодными. Обычно они текут из высоких широт в низкие (например, Лабрадорское течение), или из районов, где из-за большого стока рек океаническая вода имеет пониженную солёность поверхностных вод;
• Если температура течений теплее окружающей их воды, то их называют тёплыми. Они двигаются из тропических в приполярные широты, например, Гольфстрим.

Основные водные потоки

На данный момент учёные зафиксировали около пятнадцати основных океанических водных потоков в Тихом, четырнадцать – в Атлантическом, семь – в Индийском и четыре – в Северном Ледовитом океане.

Интересно, что все течения Северного Ледовитого океана движутся с одинаковой скоростью – 50 см/сек, три из них, а именно Западно-Гренландское, Западно-Шпицбергенское и Норвежское, являются тёплыми, и лишь Восточно-Гренландское относится к холодному течению.

А вот почти все океанические течения Индийского океана относятся к теплым или нейтральным, при этом Муссонное, Сомалийское, Западно-Австралийское и течение Игольного мыса (холодное) движутся со скоростью 70 см/сек., скорость остальных варьирует от 25 до 75 см/сек. Водные потоки этого океана интересны тем, что вместе с сезонными муссонными ветрами, которые два раза в год меняют своё направление, океанические реки также изменяют свой ход: зимой они в основном текут на запад, летом – на восток (явление, характерное только для Индийского океана).

Поскольку Атлантический океан протянулся с севера на юг, его течения также имеют меридиональное направление. Водные потоки, расположенные на севере, движутся по часовой стрелке, на юге – против неё.

Ярким примером течения Атлантического океана является Гольфстрим, который начинаясь в Карибском море, несёт тёплые воды на север, распадаясь по дороге на несколько боковых потоков. Когда воды Гольфстрима оказываются в Баренцевом море, они попадают в Северный Ледовитый океан, где охлаждаются и поворачивают на юг в виде холодного Гренландского течения, после чего на каком-то этапе отклоняются на запад и опять примыкают к Гольфстриму, образуя замкнутый круг.

Течения Тихого океана имеют в основном широтное направление и формируют два огромных круга: северный и южный. Поскольку Тихий океан чрезвычайно велик, не удивительно, что его водные потоки оказывают значительное влияние на большую часть нашей планеты.

Например, пассатные водные потоки перегоняют тёплые воды от западных тропических берегов к восточным, из-за чего в тропической зоне западная часть Тихого океана намного теплее противоположной стороны. А вот в умеренных широтах Тихого океана, наоборот, температура выше на востоке.

Глубинные течения

Довольно длительное время учёные считали, что глубинные океанские воды почти неподвижны. Но вскоре специальные подводные аппараты обнаружили на большой глубине как медленно, так и быстротекущие водные потоки.

Например, под Экваториальным течением Тихого океана на глубине около ста метров учёные определили подводный поток Кромвель, движущийся в восточном направлении со скоростью 112 км/сутки.

Подобное движение водных потоков, но уже в Атлантическом океане, нашли советские учёные: ширина течения Ломоносова составляет около 322 км, а максимальная скорость в 90 км/сутки была зафиксирована на глубине около ста метров. После этого был обнаружен ещё один подводный поток в Индийском океане, правда, скорость его оказалась намного ниже – около 45 км/сутки.

Открытие этих течений в океане послужило поводом к возникновению новых теорий и загадок, основной из которых является вопрос – почему они появились, как сформировались, а также вся ли площадь океана охвачена течениями или существует точка, где вода неподвижна.

Влияние океана на жизнь планеты

Роль океанических течений в жизни нашей планеты трудно переоценить, поскольку движение водных потоков непосредственно влияет на климат планеты, погоду, морские организмы. Многие сравнивают океан с огромной тепловой машиной, которую приводит в движение солнечная энергия. Эта машина создаёт беспрестанный водообмен между поверхностными и глубинными слоями океана, обеспечивая его растворённым в воде кислородом и влияя на жизнь морских обитателей.

Этот процесс можно проследить, например, рассматривая Перуанское течение, что находится в Тихом океане. Благодаря подъёму глубинных вод, которые поднимают наверх фосфор и азот, на океанической поверхности успешно развивается животный и растительный планктон, в результате чего организовывается пищевая цепь. Планктон поедает мелкая рыбка, та, в свою очередь, становится жертвой более крупных рыб, птиц, морских млекопитающих, которые при таком пищевом изобилии поселяются здесь, делая регион одним из самых высокопродуктивных районов Мирового океана.

Случается и так, что холодное течение становится тёплым: средняя температура окружающей среды повышается на несколько градусов, из-за чего на землю проливаются теплые тропические ливни, которые, оказавшись в океане, губят рыбу, привыкшую к холодной температуре. Результат плачевный – в океане оказывается огромное количество дохлой мелкой рыбы, крупная рыба уходит, рыбный промысел прекращается, птицы покидают свои гнездовья. В результате местное население лишается рыбы, урожая, который побили ливни, и прибыли от продажи гуано (птичьего помёта) в качестве удобрения. На восстановление прежней экосистемы нередко может уйти несколько лет.