В Западной Европе, а также на восточном побережье США климат довольно мягкий. Так на побережье Флориды средняя температура воды очень редко бывает ниже 22° по Цельсию. Это в зимние месяцы. Летом воздух нагревается до 36°-39° по Цельсию при влажности, доходящей до 100%. Такой температурный режим простирается далеко на восток и на север. Он охватывает штаты: Арканзас, Алабама, Миссисипи, Теннеси, Техас, Кентукки, Джорджию, Луизиану, а также Северную и Южную Каролину.
Все эти административные образования лежат в области влажного субтропического климата, где летняя среднесуточная температура не бывает ниже 25° по Цельсию, а в зимние месяцы опускается до 0° по Цельсию очень редко.
Если взять Западную Европу, то Пиренейский, Апеннинский и Балканский полуострова, а также вся южная часть Франции располагаются в субтропической зоне. Летняя температура в ней колеблется в пределах 26°-28° по Цельсию. В зимний период эти показатели падают до 2°-5° по Цельсию, но практически никогда не достигают 0°.
В Скандинавии средняя зимняя температура колеблется от минус 4° до 2° по Цельсию. В летние месяцы она поднимается до 8°-14°. То есть даже в северных районах климат вполне приемлем и пригоден для комфортного проживания.
Течение Гольфстрим
Данная температурная благодать имеет место в огромном регионе не просто так. Она напрямую связана с океанским течением Гольфстрим. Именно он формирует климат и даёт людям возможность наслаждаться тёплой погодой практически круглый год.
Гольфстрим представляет собой целую систему тёплых течений в северной части Атлантического океана. Его полная длина охватывает расстояние в 10 тыс. километров от знойных берегов Флориды до покрытых льдами островов Шпицберген и Новая Земля. Огромные массы воды начинают своё движение во Флоридском проливе. Их объём доходит до 25 млн. куб метров в секунду.
Течение Гольфстрим медленно и величественно движется вдоль восточного побережья Северной Америки и пересекает 40° с. ш. Возле острова Ньюфаундленд оно встречается с Лабрадорским течением. Последнее несёт на юг холодные воды и заставляет тёплые потоки воды повернуть на восток.
После такого столкновения Гольфстрим распадается на два течения. Одно устремляется на север и превращается в Северо-Атлантическое течение. Именно оно и формирует климат в Западной Европе. Оставшаяся масса доходит до берегов Испании и поворачивает на юг. У берегов Африки она встречается с Северным Пассатным течением и отклоняется на запад, заканчивая свой путь в Саргассовом море, от которого рукой подать до Мексиканского залива. Затем круговорот огромных масс воды повторяется.
Подобное продолжается на протяжении тысячелетий. Иногда могучее тёплое течение слабеет, замедляет ход, уменьшает теплоотдачу, и тогда на землю опускается холод. Примером тому может служить малый ледниковый период. Европейцы наблюдали его в XIV-XIX веках. Каждый теплолюбивый житель Европы испытал на своей шкуре, что такое настоящая морозная снежная зима.
Правда до этого, в VIII-XIII веках отмечалось заметное потепление. Иначе говоря, течение Гольфстрим набирало мощь и отдавало очень большое количество тепла в атмосферу. Соответственно на землях европейского континента погода была очень тёплая, а снежные холодные зимы не наблюдались столетиями.
В наши дни могучие тёплые потоки воды также влияют на климат как и в прежние времена. Под солнцем ничто не изменилось, и законы природы остались теми же самыми. Вот только человек в своём техническом прогрессе шагнул очень далеко. Его неустанная деятельность спровоцировала Парниковый эффект.
Результатом стало таяние льдов Гренландии и Северного Ледовитого океана. Огромные массы пресной воды хлынули в солёные воды и устремились на юг. В наши дни такая ситуация уже начинает сказываться на могучем тёплом течении. Некоторые специалисты предрекают скорую остановку Гольфстрима , так как он не сможет справиться с наплывом пришлых вод. Это повлечёт за собой резкое похолодание в Западной Европе и на восточном побережье Северной Америки.
Ситуацию усугубила крупнейшая авария на нефтяном месторождении Тайбер в Мексиканском заливе . Под водой в недрах земли геологи нашли огромные запасы нефти, исчисляемые 1,8 млрд. тонн. Специалисты пробурили скважину, глубина которой составила 10680 метров. Из них 1259 метров пришлось на океанскую толщу воды. В апреле 2010 года на нефтяной платформе возник пожар. Он полыхал в течении двух дней и унёс жизни 11 человек. Но это была хоть и трагическая, но прелюдия к тому, что произошло после этого.
Сгоревшая платформ затонула, а из скважины в открытый океан стала вытекать нефть. По официальным источникам в воды Мексиканского залива в сутки поступало 700 тонн нефти. Однако независимые специалисты назвали другую цифру — 13,5 тыс. тонн в сутки.
Огромная по своей площади нефтяная плёнка сковывала движение атлантических вод, а это, соответственно, стало негативно влиять на теплоотдачу. Отсюда произошло нарушение в циркуляции воздушных потоков Атлантики. У них уже не хвататало силёнок продвигаться на восток и формировать там привычный мягкий климат.
Результатом этого стала страшная жара в Восточной Европе летом 2010 года, когда температура воздуха поднималась до 45° по Цельсию. Спровоцировали подобное ветра из Северной Африки. Они, не встречая на своём пути никакого сопротивления, принесли на север жаркий и сухой циклон. Он завис над огромной территорией и держался над ней почти два месяца, уничтожая всё живое.
В то же самое время Западную Европу потрясали страшные наводнения, так как идущим с Атлантики тяжёлым, наполненным влагой облакам не хватало сил прорваться сквозь сухой и жаркий фронт. Они вынуждены были сбрасывать тонны воды на землю. Всё это спровоцировало резкий подъём уровня рек и, как следствие, различные катастрофы и человеческие трагедии.
Каковы же ближайшие перспективы, и что ждёт старушку Европу в скором времени? Специалисты утверждают, что кардинальные климатические изменения начнут ощущаться уже в 2020 году. Западную Европу ждёт похолодание и повышение уровня Мирового океана. Это спровоцирует обнищание среднего класса, так как его денежные средства вложены в недвижимость, которая резко упадёт в цене.
Отсюда возникнет политическая и социальная напряжённость во всех слоях общества. Последствия подобного могут быть самыми трагическими. Прогнозировать же что-то конкретное просто невозможно, так как сценариев развития событий множество. Ясно только одно: грядут тяжёлые времена.
Течение Гольфстрим, в наши дни, благодаря глобальному потеплению и катастрофе в Мексиканском заливе, практически замкнулось в кольцо и не даёт достаточной тепловой энергии Северо-Атлантическому течению. Соответственно нарушаются воздушные потоки. Над европейской территорией начинают господствовать совсем иные ветра. Привычный климатический баланс нарушается — это уже заметно простым глазом.
В подобной ситуации любого может охватить чувство тревоги и безысходности. Конечно не за судьбы сотен миллионов людей, так как это слишком расплывчато и неясно, а за конкретные судьбы своих родных и близких. Но отчаиваться, а тем более паниковать — преждевременно. Как там на самом деле будет — не знает никто.
Будущее полно неожиданностей. Совсем не исключено, что глобальное потепление вовсе и не является таковым. Это обычное повышение температур в рамках климатического цикла. Его продолжительность составляет 60 лет. То есть шесть десятилетий температура на планете неуклонно растёт, а последующие 60 лет медленно снижается. Начало последнего цикла датируется концом 1979 года. Получается, что половина пути уже пройдена и осталось потерпеть всего-то 30 лет.
Течение Гольфстрим представляет собой слишком мощный поток воды, чтобы вот так просто взять и поменять направление или исчезнуть. Какие-то сбои и отклонения могут быть, но они никогда не превратятся в глобальные и необратимые процессы. Для этого просто нет никаких предпосылок. По-крайней мере в наши дни таковые не наблюдаются.
Юрий Сыромятников
Гольфстрим (от англ. gulf stream - течение из залива) называют тёплое океаническое течение в Атлантическом океане. Он несет подогретые водные массы из Индийского океана и юга Атлантики к северозападному побережью Европы. Продолжением Гольфстрима является Северо-Атлантическое течение, несущее охлажденный на севере поток в Южное полушарие. Благодаря Гольфстриму страны Европы, прилегающие к Атлантическому океану, отличаются более мягким климатом по сравнению с регионами, лежащими на той же географической широте. Над северной Атлантикой западные ветры отбирают тепло у масс тёплой воды и переносится на Европу.В результате действия этого природного теплового контура отклонения температуры воздуха от средних широтных величин в январе достигают в Норвегии 15-20 °C, в Мурманске - более 11 °C. Объемы переносимой Гольфстримом воды составляет 50 миллионов кубических метров ежесекундно (!), что в 20 раз больше, чем расход всех рек на планете, вместе взятых. Тепловая мощность этого течения составляет примерно 1,4×1015 ватт.
В возникновении и направлении Гольфстрима задействованы несколько факторов. Среди них наиболее значимы атмосферная тепловая циркуляция и сила Кориолиса возникающая в результате вращения Земли. Предшественник Гольфстрима, Юкатанское течение, следует из Карибского моря в Мексиканский залив через пролив между Кубой и полуостровом Юкатан. Там поток делится на две части - одна уходит по круговому течению залива, а вторая образует Флоридское течение и направляется через ещё более узкий пролив между Кубой и Флоридой, а затем выходит в Атлантический океан. Подогретые в Мексиканском заливе водные массы Флоридского течения соединяется возле Багамских островов с Антильским течением и формируют в итоге Гольфстрим. Это течение направляется узким потоком вдоль побережья Северной Америки. На уровне Северной Каролины Гольфстрим отходит от прибрежной зоны и поворачивает в открытый океан. Примерно в 1500 км далее, он сталкивается со встречным холодным Лабрадорским течением, отклоняющим его ещё больше на восток в сторону Европы. Дополнительным фактором отклонения в восточном направлении выступает и сила Кориолиса . По пути в Европу часть тепла теряется из-за испарения, охлаждения и многочисленных боковых ответвлений, сокращающих главный поток, однако в Европу приходит ещё достаточно тепла, чтобы создать в ней мягкий климат, не соответствующий широтам. Продолжением Гольфстрима к северо-востоку от Большой Ньюфаундлендской банки служит Северо-Атлантическое течение. Средний расход воды во Флоридском проливе - 25 млн м 3 /с.
Замедление Гольфстрима приблизительно в 1300 году стало одной из основных причин Малого ледникового периода в Европе. Сейчас Гольфстрим для Европы и США – это щедрый дар природы их экономикам и населению. Но не все так радужно видится в ближайшем будущем. Кухня погоды северного полушария расположена в Северной Атлантике и Северном Ледовитом океане. Гольфстрим выполняет в ней роль системы отопления, его также называют «печкой Европы». Холодное и более плотное Лабрадорское течение «подныривает» под тёплое и более лёгкое течение Гольфстрим, не мешая ему обогревать Европу. Затем Лабрадорское течение «выныривает» у берегов Испании уже под названием холодного Канарского течения, пересекает Атлантику, достигает Карибского моря, нагревается и уже под названием Гольфстрим беспрепятственно устремляется обратно к Северу. Таким образом, именно плотность воды в Лабрадорском течении являются ключевым фактором нынешнего температурного баланса. Плотность вод Лабрадорского течения лишь на 0,1% выше плотности вод Гольфстрима. В результате – в Баренцево море не замерзает круглый год, а в Европе растут пальмы и строятся дома с картонными стенками. Если вдруг Лабрадорское течение сравняется по плотности с Гольфстримом, то оно поднимется ближе к поверхности океана и перекроет его движение на север. Всё, приехали. Мы получаем схему течений ледникового периода. Гольфстрим греет Испанию вместо Великобритании, а холодное Лабрадорское течение замораживает Европу.
Исследование льдов в Гренландии, показывают, что процессы изменения климата могут произойти в течение трёх-десяти лет. Температура воздуха в Европе за эти несколько лет сравняется с сибирской. Уже сейчас сила зимнего течения Гольфстрим к Европе значительно ослабевает (по некоторым данным, на 30%). Вероятно, аномально холодные зимы последних лет в Европе – прямое следствие этого.
Ускорителем этого процесса послужила авария нефтяной платформы в апреле 2010 г. в Мексиканском заливе. Сейчас в толще вод Мексиканского залива обнаружены гигантские пятна нефти. Нефть выливалась в течение нескольких месяцев из скважины, пробуренной ВР на дне Мексиканского залива. Чтобы уменьшить гигантские штрафы, рассчитываемые по размеру пятна на поверхности концерну ВР удалось скрыть большую часть нефти. С помощью связывающих реагентов её... опустили на дно. В результате в толще вод образовался тромб, словно в кровеносном сосуде, замедляющий нормальную циркуляцию вод.
По последним спутниковым данным, Северо-Атлантическое течение в прежнем виде больше не существует. Вместе с ним исчезло и Норвежское течение. Первым об остановке Гольфстрима в августе 2010 г. сообщил доктор Зангари, физик-теоретик из Италии. Он несколько лет сотрудничает с группой учёных, ведущих мониторинг Мексиканского залива. По его словам, «...огромное количество нефти, постоянно расширяясь в объеме, охватывает такие огромные области, что оказывает серьёзное воздействие на всю систему терморегуляции планеты путем разрушения граничных слоев теплого потока воды. Конвейер в Мексиканском заливе прекратил своё существование месяц назад, последние спутниковые данные ясно показывают, что Северо-Атлантического течения в настоящее время нет, и Гольфстрим начинает разбиваться на части в 250 км от берега Северной Каролины. Ситуация, когда тёплые воды текут через более прохладные, оказывает большой эффект не только на океан, но и на верхние слои атмосферы высотой до семи миль. Отсутствие этого обычного явления в восточной части Северной Атлантики нарушило нормальный ход атмосферных потоков летом этого года. В результате образовались неслыханно высокие температуры в Москве (до 40С), засухи и наводнения в Центральной Европе и массовые наводнения в Китае, Пакистане и других странах Азии».
Средняя температура воды на севере Гольфстрима упала на 10 градусов. Ленточный конвейер разбился на отдельные участки и перестал переносить к Европе тёплую воду. Доктор Зангари утверждает: «Они убили кардиостимулятор мирового климата на планете».
Сильнейшие за последние 100 лет холода пришли прошедшей зимой в Европу. На время были закрыты оба аэропорты, ледяные зимние дожди обрушивались на Москву и область. Что нам ждать ближайшей зимой?
Е. Володин, канд. физ.-мат. наук.
Не стихают слухи об ослаблении Гольфстрима, которое происходит то ли из-за утечки нефти в Мексиканском заливе, то ли из-за сильного таяния арктических льдов, и о том, что это грозит нам неслыханными климатическими катастрофами, вплоть до наступления нового ледникового периода. В редакцию приходят письма с просьбой разъяснить, действительно ли тёплое течение скоро исчезнет. На вопросы читателей отвечает кандидат физико-математических наук Евгений Володин, ведущий научный сотрудник Института вычислительной математики РАН.
Рис. 1. Аномалия (отклонение) температуры поверхности в сентябре-ноябре 2010 года по сравнению с сентябрём-ноябрём 1970-2009 годов. Данные NCEP (National Centers for Environmental Prediction, США).
Рис. 2. Разница температур поверхности океана в июне 2010 года и июне 2009 года. Данные GODAS.
Рис. 3. Разница температур поверхности океана в сентябре-ноябре 2010 года и сентябре-ноябре 2009 года. Данные GODAS.
Рис. 4. Скорости течения в июне 2010 года на глубине 50 м, по данным GODAS. Стрелками указано направление, цветом - величина скорости (м/с).
Гольфстрим - это тёплое течение в Мексиканском заливе, которое огибает Флориду, течёт вдоль восточного побережья США примерно до 37-го градуса с.ш. и затем отрывается от побережья на восток. Подобные течения существуют и в Тихом океане - Куросио, и в Южном полушарии. Уникальность же Гольфстрима состоит в том, что после отрыва от американского берега он не поворачивает обратно в субтропики, а частично проникает в высокие широты, где уже называется Северо-Атлантическим течением. Именно благодаря ему на севере Атлантики температура на 5-10 градусов выше, чем на аналогичных широтах в Тихом океане или в Южном полушарии. По этой же причине Северное полушарие в целом немного теплее Южного.
Первопричина такой необычности Северной Атлантики состоит в том, что воды над Атлантическим океаном испаряется немного больше, чем выпадает в виде осадков. Над Тихим океаном, наоборот, осадки немного преобладают над испарением. Поэтому в Атлантике вода в среднем несколько солонее, чем в Тихом океане, а значит, тяжелее, чем более пресная тихоокеанская, и потому она стремится опуститься на дно. Особенно интенсивно это происходит на севере Атлантики, где солёную воду утяжеляет ещё и охлаждение на поверхности. На место опустившейся в глубину воды в северную Атлантику приходит вода с юга, это и есть Северо-Атлантическое течение.
Таким образом, причины, обуславливающие Северо-Атлантическое течение, глобальны, и вряд ли на них может существенно повлиять такое локальное событие, как разлив нефти в Мексиканском заливе. По самым пессимистическим оценкам, площадь нефтяного пятна составляет сто тысяч квадратных километров, в то время как площадь Атлантического океана чуть меньше ста миллионов квадратных километров (то есть в тысячу раз больше пятна). Согласно данным атмосферного реанализа NCEP (National Centers for Environmental Prediction, США) - синтезированным данным спутников, станций наземных наблюдений, зондирований, «усвоенных» моделью динамики атмосферы (atmospheric model of NCEP’s Global Forecast System - GFS), с тёплыми течениями Северной Атлантики ничего страшного пока не случилось. Взгляните на карту, составленную на основе этих данных (рис. 1). В сентябре-ноябре 2010 года отклонение температуры поверхности в Мексиканском заливе, а также в той части Атлантики, где проходят Гольфстрим и Северо-Атлантическое течение, от среднего значения в те же месяцы 1970-2009 годов не превышает одного градуса Цельсия. Лишь на северо-западе Атлантики, в области холодного Лабрадорского течения, эти аномалии достигают двух-трёх градусов. Но и такая величина сезонных аномалий вполне обычна и наблюдается в том или ином регионе почти ежегодно.
Не подтверждаются и сообщения о том, что Гольфстрим между 76 и 47 меридианами в 2010 году стал холоднее на 10 градусов Цельсия. Как следует из данных GODAS (Global Ocean Data Assimilation System - система усвоения всех имеющихся данных наблюдений - спутников, кораблей, буёв и т.д. - с использованием модели динамики океана), средняя температура поверхности океана в июне 2010 года между примерно 40 и 70 градусами з.д. была ниже, чем в июне 2009 года, всего на один-два градуса и лишь в одном месте - почти на три градуса (рис. 2). Но такие аномалии температуры вполне укладываются в рамки естественной изменчивости. Обычно они сопровождаются «отклонениями» другого знака в соседних районах океана, что и происходило летом 2010 года, согласно данным GODAS. Так что если их усреднить по всей северной Атлантике, то среднее температурное отклонение было близко к нулю. К тому же такие явления живут обычно несколько месяцев, и осенью отрицательная аномалия уже не прослеживалась (рис. 3).
Существование Гольфстрима хорошо подтверждают и данные GODAS по горизонтальным скоростям течения на глубине 50 м, осреднённые за июнь 2010 года. Карта, составленная на основе этих данных (рис. 4), показывает, что Гольфстрим, как и всегда, течёт через Мексиканский залив, вокруг Флориды и вдоль восточного берега США. Затем он отрывается от берега, становится шире, одновременно скорость течения падает (как и должно быть), то есть не прослеживается ничего необычного. Примерно так же, по данным GODAS, Гольфстрим течёт и в другие месяцы 2010 года. Отметим, что 50 м - наиболее характерная глубина, на которой Гольфстрим виден лучше всего. Скажем, поверхностные течения могут отличаться от тех, что на глубине 50 м, чаще всего из-за влияния ветра.
Впрочем, в истории были случаи, когда происходили события, аналогичные тем, что описываются в распространённых сейчас «страшилках». Последнее такое событие произошло около 14 тысяч лет назад. Тогда заканчивался ледниковый период, и на территории Северной Америки из растаявшего льда образовалось огромное озеро, запруженное ещё не растаявшим ледником. Но лёд продолжал таять, и в какой-то момент вода из озера начала вытекать в Северную Атлантику, распресняя её и тем самым препятствуя опусканию воды и Северо-Атлантическому течению. В результате в Европе заметно похолодало, особенно зимой. Но тогда, по существующим оценкам, воздействие на климатическую систему было огромным, ведь поток пресной воды составлял около 10 6 м 3 /с. Это более чем на порядок превышает, например, современный сток всех российских рек.
Ещё один важный момент, который хотелось бы подчеркнуть: среднесезонные аномалии атмосферной циркуляции в умеренных широтах в очень небольшой степени зависят от аномалий температуры поверхности океана, в том числе и такие крупные, какие наблюдались этим летом в Европейской России. Специалисты по сезонному прогнозу погоды утверждают, что лишь 10-30% отклонений от «нормы» среднесезонной температуры в каком-либо пункте на территории России обусловлены аномалиями температуры поверхности океана, а остальные 70-90% - результат естественной изменчивости атмосферы, первопричина которой неодинаковое нагревание высоких и низких широт и предсказать которую на срок более двух-трёх недель практически невозможно (см. также «Наука и жизнь» № 12, 2010 г.).
Именно поэтому считать наблюдавшиеся аномалии погоды в Европе летом 2010 года или ещё в какой-либо сезон результатом лишь влияния океана ошибочно. Если бы это было так, сезонные или месячные отклонения погоды от «нормы» легко бы предсказывались, поскольку крупные аномалии температуры океана, как правило, инерционны и живут не меньше нескольких месяцев. Но пока хороший сезонный прогноз погоды не удаётся ни одному прогностическому центру в мире.
Если же говорить конкретно о причинах аномалии лета 2010 года в России, то она была вызвана взаимодействием двух случайно совпавших факторов: блокирующего антициклона, который обусловил перенос воздуха в центральные области России преимущественно с востока-юго-востока, и почвенной засухи в Поволжье и Предуралье, что позволило распространяющемуся воздуху не тратить тепло на испарение воды с поверхности. В результате повышение температуры воздуха у поверхности получилось действительно беспрецедентным за весь период наблюдений. Однако вероятность возникновения блокирующего антициклона и почвенной засухи в Поволжье мало зависит от аномалий температуры поверхности океана, в том числе и в районе Гольфстрима.
ГОЛЬФСТРИМ (английский - Gulf Stream, буквально - течение залива), одно из самых мощных тёплых течений Мирового океана. Располагается в северной части Атлантического океана; вытекая из Флоридского пролива, направляется вдоль побережья Северной Америки до мыса Хаттерас, у которого происходит его отрыв от побережья. Далее Гольфстрим распространяется в открытом океане примерно вдоль 38° северной широты до 40-50° западной долготы. В этом районе (иногда называемом дельтой Гольфстрима) течение разделяется на несколько ветвей, главная из которых, называемая Североатлантическим течением, простирается на северо-восток до побережья Северной Европы. Иногда ошибочно Гольфстримом называют всю систему тёплых течений от берегов полуострова Флорида до островов Шпицберген и архипелага Новая Земля.
Причины зарождения Гольфстрима - меридиональное распределение ветра, градиент плотности вод, вращение Земли. При выходе в океан из Флоридского пролива перенос вод Гольфстримом составляет 25-29 миллионов м 3 /с, что в десятки раз превышает расход всех рек земного шара. В океане перенос вод Гольфстримом увеличивается и на 38° северной широты достигает 80-90 миллионов м 3 /с. При выходе из Флоридского пролива ширина Гольфстрима составляет 60-75 км, скорость движения вод 1-3 м/с. После отрыва Гольфстрима от берега в районе мыса Хаттерас ширина Гольфстрима увеличивается до 100-150 км, скорость уменьшается до 0,5-1,5 м/с. Гольфстрим охватывает верхний слой океана толщиной от 700 м до 1 км. Важнейшей особенностью Гольфстрима как струйного течения у западного берега является его неустойчивость, связанная с гидродинамическими причинами. Снимок Гольфстрима из космоса показывает не сплошной поток, сравнимый с рекой в океане, а скорее широкую полосу сложных вихреобразных движений с общим направлением движения на северо-восток, так называемые меандры и вихри Гольфстрима, имеющие размеры от нескольких десятков до нескольких сотен километров. Гольфстрим несёт большой запас тепла и солей. Среднегодовая температура воды на поверхности при выходе из Флоридского пролива свыше 25°С при солёности 36,2-36,4‰. С продвижением течения на северо-восток температура поверхностного слоя в районе дельты Гольфстрима уменьшается за счёт взаимодействия с атмосферой до 13-15°С.
В целом Гольфстрим и его продолжение в виде Североатлантического течения оказывают большое влияние на гидрологическую и биологическую характеристики морей и собственно Северного Ледовитого океана, а также на климат стран Европы. Массы тёплой воды обогревают проходящий над ними воздух, который западными ветрами переносится на Европу. Важным климатическим феноменом является Североатлантическое колебание, возникновение аномалий атмосферной циркуляции (включая зарождение циклонов). Смещение положения Гольфстрима и изменения его расходов и температуры определяют динамику глобальной океанской циркуляции. Хотя эти колебания не очень велики (десятки километров, 1-2°С и не более 5-10 миллионов м 3 /с), они являются важнейшим климатическим фактором северной части Атлантики. В настоящее время невозможно достоверно определить, является ли Североатлантическое колебание причиной этих изменений или само колебание в какой-то степени их следствие. Наблюдаемые межгодовые изменения положения и интенсивности Гольфстрима существенно меняют перенос влаги с Атлантики в Европу, особенно в зимний период.
Лит.: Стоммелл Г. Гольфстрим. Физическое и динамическое описание. М., 1963; Бурков В. А. Общая циркуляция Мирового океана. Л., 1980; Ocean circulation and climate: observing and modeling the Global ocean. San Diego, 2000; Ocean circulation. Boston, 2001.
По пути отдавая свое тепло.
1. Трасса
Схема течения Гольфстрим
Течение простирается на 10 тыс. км от берегов полуострова Флориды до островов Свальбард и Новая Земля . Начинается в Мексиканский заливе сточными водами Антильской течения , проходит Флоридский пролив , и, отклоняясь Большой Багамский банкой слева и принимая воды Антильской течения, течет вдоль береговой линии США в Ньюфаундлендской банки. Течение несет огромные массы свободно плавающих водорослей рода саргасум (Sargassum) термофильных тропических рыб (также летучие рыбы). У побережья Флориды четкую границу течения контрастно отделяет синие (цвета индиго) теплые воды от зеленовато-серых прибрежных прохладных, но более насыщенных кислородом , вод.
На южной окраине Ньюфаундлендской банки до Гольфстрима подходит с севера холодная Лабрадорское течение , на границе которой происходит перемешивание и опускание поверхностных вод. Также здесь встречаются холодные северные воздушные массы, которые вызывают господство туманов .
После прохождения Ньюфаундлендской банки (примерно в 40 западной долготы) собственно Гольфстрим переходит в Северо-Атлантическое течение, которое под влиянием западных и юго-западных ветров пересекает океан с востока на запад, постепенно изменяя направление у берегов Европы на северо-восточный. При пересечении Атлантического океана около 40 западной долготы 50 северной широты, делится надвое:
Основной поток Северо-Атлантического течения направляется в Норвежского моря и далее на север вдоль западного берега Скандинавского полуострова под названием Норвежского течения . В северной части Скандинавии от потока отделяется ветвь - Нордкапского течение , которое направляется на восток южной частью Баренцева моря .
Основной поток Норвежского течения продолжается на север, где под названием Шпицбергенского течения проходит вдоль западных берегов Шпицбергена . К северу от Шпицбергена воды течения погружаются на глубину и прослеживаются в Северном Ледовитом океане под холодными и опресненных поверхностными водами как теплая и соленая промежуточная течение.
Теплые воды постепенно охлаждаясь вдоль трассы опускаются вниз и снова берут курс на юг. Там они снова нагреваются, поднимаются на поверхность и возвращаются на север.
2. Причины образования
Причиной появления течения является большой нагон пассатный ветрами воды через Юкатанского пролива до Мексиканского залива . Именно это вызывает значительную разницу уровня воды между заливом и прилегающей частью Атлантического океана. На выходе в океан мощность течения составляет 25 млн. м / с (2160 км в сутки), что в 20 раз превышает затраты всех рек земного шара. В океане течение соединяется с Антильских течением, причем мощность Гольфстрима увеличивается и на 38 северной широты достигает 82 млн. м / с. Одной из особенностей Гольфстрима является то, что в нарушение общей закономерности движения в Северном полушарии , течение на выходе в океан отклоняется не вправо под влиянием кориолисово силы , а слева. Это обусловлено повышенным уровнем воды океана в антициклональной области в субтропической части Атлантического океана и пидпрудженням вод на выходе из Мексиканского залива.
Глобальное потепление ослабляет течение вследствие увеличения объема талой пресной воды с ледников Гренландии и Арктики , а также российских рек, впадающих в северную Атлантику. Последние уменьшают соленость воды, что создает трудности для опускания холодной воды и, как следствие, замедляет работу механизма, который приводит течение в движение.
3. Характеристики вод
Температурная карта Атлантики. Теплые воды обозначены красным цветом
При выходе из Мексиканского залива в Флоридский пролив скорость перемещения воды достигает 80 - 120 морских миль в сутки (5-9 км / ч). Температура поверхностных вод 27 C, соленость - 36,5 . В океане Гольфстрим также движется со скоростью 6 км / ч (иногда до 10 км / ч) в северном направлении, вдоль края материковой отмели Северной Америки , а у мыса Гатерас отклоняется на северо-восток, к Ньюфаундлендской банки. Здесь его скорость уменьшается до 3-4 км / час. Ширина течения на юге - 75 км, у мыса Гатерас - 110-120 км. Толщина потока - 700-800 м, постепенно зменьшуючись на север. Во время движения Гольфстрим образует многочисленные меандры , а в самом потоке на восточной границе развиваются циклические круговороты, которые могут отделяться и самостоятельно двигаться на север.
Гольфстрим несет большой запас тепла и солей. Средняя годовая температура воды на поверхности составляет 25-26 C, на глубинах 400 м температура 10-12 C. Соленость 36,2-36,4 , максимальная - 36,5 , наблюдается на глубине 200 м.
Расход воды Гольфстримом составляют 50 млн. м / с с тепловой мощностью 1,4 10 15 Ват . Это равно мощности 1 млн. современных АЭС .
4. Влияние
Гольфстрим влияет на климат восточного побережья Северной Америки от Флориды до Ньюфаундленда , и западного побережья Европы. Система теплых течений Гольфстрима также значительно влияет на гидрологические и биологические характеристики как морей, так и собственно Северного Ледовитого океана . Массы теплой воды обогревают воздушные массы над ними, западными ветрами переносятся в Европу. Отклонения температуры воздуха от средних широтных величин в январе в Норвегии достигают 15-20 C, в Мурманске - более 11 C.
5. Зависимость от ветров
Изменения температуры воды в потоке находятся в тесной зависимости от колебаний силы пассатных ветров , что нагоняют теплые тропические воды в Мексиканский залив. Усиление северо-восточного пассата сказывается в повышении температуры Гольфстрима через 3-6 месяцев, а усиление юго-восточного пассата - через 6-9 месяцев. Вслед за повышением температуры наступают периоды охлаждения, связанные с тем, что усиление пассатов ведет одновременно к охлаждению поверхности океана. У берегов Африки поднимаются из глубин холодные воды. Периоды снижения температуры Гольфстрима проходят через 9-11 месяцев после усиления северо-восточного пассата и через 10-12 месяцев после усиления юго-восточного пассата.
6. Исследование
Течение было открыто в году испанской экспедицией Понсе де Леона . Первые исследования течения были начаты с усилением судоходства у берегов Северной Америки в XVIII веке. В году Бенджамин Франклин заинтересовался тем фактом, что почтовые корабли с Англии идут в Америку северным путем на несколько недель дольше южным направлением. Составленная им карта была издана в году в Англии, в году в Франции , в году в США . Именно он дал течения название - "течение из залива" (англ. Gulf Stream ).
Систематическое исследование Гольфстрима начато в середине XX века . Впервые существенное уменьшение мощности течения было зарегистрировано в году. Сейчас ученые пытаются выяснить, процесс ослабления мощности является кратковременным или долговременным. Krmmel, Die Atlantischen Meeresstrmmungen ("Zeitschr. F. Wissenschaftliche Geographie", 4 Jahrgang) ()
6.2. Аномалии 2010
Весной-летом года было зафиксировано аномалии в картине Гольфстрима. Исходя из имеющихся спутниковых данных, доктор Джанлуиджи Зангара, физик-теоретик из Национального института ядерной физики Италии отмечает, что мощность течения значительно уменьшилась, наблюдаются разрывы . Это он связывает с аварией на нефтяной скважине в Мексиканском заливе. Течение в заливе замкнулась сама на себя, из-за чего приток теплых вод до Гольфстрима значительно уменьшился
Примечания
- Risk of global climate change by BP oil spill - www.associazionegeofisica.it / OilSpill.pdf / / доклад физика-теоретика Джанлуиджи Зангара для Национальной лаборатории Фраскати (Frascati National Laboratories - LNF), Национального института ядерной физики Италии (National Institute of Nuclear Physics - INFN). (Англ.)
Литература
- (Рус.) Гершман И. Г. Гольфстрим и его влияние на климат, "Метеорология и гидрология", 1939, № 7-8.
- (Рус.) Шулейкин В. В., Физика моря, 3 изд., М., 1953.
- (Рус.) Самойлов К. И. Морской словарь. - М.-Л.: Государственное Военно-морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941.
- (Рус.) География. Современная иллюстрированная энциклопедия, под ред. проф. А. П. Горкин. Росмэн, 2006.
- (Рус.) Стоммелом Г. Гольфстрим, пер. с англ., М., 1963.