В статье рассмотрена классификация морских течений
, приведена карта морских течений
в Мировом океане, описаны основные морские течения, даны характеристики ветровых, дрейфовых и градиентных течений.
Общая карта течени
й на поверхности Мирового океана представляет собой основные направления перемещения водных масс, осредненные за многолетний период наблюдений (рис.).
Основная причина поверхностных течений в открытом океане — действие ветра. Поэтому существует тесная связь между направлениями и скоростью течений и преобладающими ветрами. В связи с этим карты течений на поверхности океанов и морей следует рассматривать как схемы, дающие общую картину.
В тропической зоне Мирового океана, где наблюдаются устойчивые пассатные ветры северо-восточного направления в северном полушарии и юго-восточного в южном, возникают по обе стороны экватора постоянные и мощные пассатные (или экваториальные) течения, направленные на запад.
Встречая на своем пути восточные берега материков, течения создают нагон воды (повышения уровня) и поворачивают вправо в северном полушарии и влево — в южном.
В широтах около 40° на массы воды воздействуют преимущественно западные ветры. В силу этого течения поворачивают на восток и северо-восток, а затем, встречая на своем пути западные берега материков, — на юг в северном полушарии и на север в южном, образуя замкнутые кольца течений между экватором и широтой 40 — 45°. Часть восточного течения в северном полушарии поворачивает на север, образуя ветвь циркуляции умеренных широт.
Между течениями пассатных зон северного и южного полушарий в экваториальной зоне возникают противотечения, направленные на восток.
Отличная от описанной схемы картина течений наблюдается только в тропической зоне северной половины Индийского океана. Здесь глубоко выдающийся на юг Индостан и обширный материк Азии создают благоприятные условия для развития муссонных ветров. По этой причине течения северной половины Индийского океана имеют сезонный ход в соответствии с сезонным ходом атмосферной циркуляции.
В умеренных широтах 45 — 65° в северных частях Атлантического и Тихого океанов течения образуют кольцо циркуляции против часовой стрелки. Однако вследствие неустойчивости атмосферной циркуляции в этих широтах течения также характеризуются малой устойчивостью, кроме тех ветвей, которые поддерживаются постоянным уклоном уровня океана от экватора к полюсам, например, теплые течения Североатлантическое и Северо-тихоокеанское.
В полярных широтах, как показывают наблюдения над дрейфом льдов, в Северном Ледовитом океане поверхностные течения следуют от берегов Азии через полюс к восточным берегам Гренландии. Такой характер течений, с одной стороны, вызван преобладанием здесь восточных ветров, а с другой — является компенсацией притока вод из Северной Атлантики.
У побережья Антарктики течения имеют преимущественно западное направление и образуют узкую полосу циркуляции вдоль берегов Антарктиды, направленную с востока на запад. В некотором удалении от берегов течения имеют восточное направление, следуя за господствующими западными ветрами умеренных широт.
Классификация морских течений. Морские течения обычно классифицируются по: силам, их вызывающим;
— устойчивости;
— глубине расположения;
— физико-химическим свойствам масс воды.
Главной является классификация по первому признаку.
По силам, вызывающим морские течения, последние подразделяются на три основные группы.
Градиентные течения, обусловленные действием горизонтальной составляющей (градиента гидростатического давления). Эта сила возникает, если по каким-либо причинам в одном месте уровень или плотность воды повышается, а в другом — понижается. При этом на одних и тех же уровнях создается разность гидростатического давления (градиент), горизонтальная составляющая которого, стремясь выровнять разность гидростатических давлений соседних водных масс, вызывает поступательные перемещения воды, т. е. течения из района, где гидростатическое давление больше, в район, где давление меньше.
В зависимости от причин, создающих на одинаковых уровнях разность гидростатических давлений водных масс, в группе градиентных течений выделяются:
сгонно-нагонные течения, возникающие при нагоне и сгоне уровня воды в том или ином месте под действием ветра;
бароградиентные течения, обусловленные различным атмосферным давлением; уровень моря понижается в области повышенного атмосферного давления и поднимается в области пониженного; увеличение (или уменьшение) давления атмосферы на 1 мб вызывает понижение (или повышение) уровня на 1 см;
сточные течения, вызываемые постоянным повышенным уровнем моря в некоторых его районах, например в результате речного стока;
плотностные течения, возникающие вследствие неравномерного распре-деления плотности воды в горизонтальном направлении, при этом более плотные воды перетекают в виде глубинного течения в область менее плотных, а менее плотные в виде поверхностных течений — в обратном направлении. (Например, течения в проливе Босфор, открытые адмиралом С. О. Макаровым, причиной их возникновения является разность плотностей воды в Черном и Мраморном морях: более соленые и плотные воды Мраморного моря в виде глубинного течения идут в Черное море, а распресненные, менее плотные, следовательно, и более легкие воды Черного моря идут поверхностным течением в Мраморное); ветровые и дрейфовые течения, возникающие под действием ветра, в результате трения движущихся масс воздуха о водную поверхность. Течения, создаваемые временными и непродолжительными ветрами, называются ветровыми, а течения, созданные длительными или господствующими ветрами, когда водные массы успевают занять положение равновесия в соответствии с очертаниями берегов, рельефом дна и соседними системами морских течений,- дрейфовыми. Примером постоянных дрейфовых течений в Мировом океане являются северное и южное экваториальные течения в Тихом и Атлантическом океанах, созданные постоянными пассатными ветрами, поэтому эти течения часто называют еще и пассатными;
приливо-отливные течения, вызываемые действием периодических приливообразующих сил Луны и Солнца. По устойчивости течения подразделяются на:
постоянные — течения, которые мало изменяются по направлению и скорости в течение сезона или года (например, экваториальные течения океанов, Гольфстрим и др.);
периодические — течения, повторяющиеся через равные промежутки времени
(например, приливо — отливные);
временные (непериодические) — течения, вызываемые различными непостоянно действующими внешними силами и в первую очередь ветра, отличаются большой изменчивостью направлений и скоростей. По глубине расположения течения разделяются на: поверхностные, наблюдаемые в так называемом навигационном слое, т. е. в слое, соответствующем осадке надводных судов (0-15 м); глубинные, наблюдаемые на различных глубинах от поверхности моря; придонные, наблюдаемые в слое, прилегающем ко дну. По физико-химическим свойствам масс воды течения подразделяют на теплые и холодные, соленые и распресненные. Характер течений при этом определяется соотношением температуры или солености водных масс, участвующих в течении, и окружающих вод.
В 17 веке в Германии жил выдающийся ученый-энциклопедист Афанасий Кирхер. В сфере его интересов были чуть ли не все известные тогда науки — от египтологии до метеорологии. Особенно любопытно, что в его сочинениях поразительные по точности и проницательности гипотезы соседствовали с чудовищными несуразностями и выдумками. Один из таких примеров — старая карта морских течений 1665 года.
Похоже, что именно эта Кирхера стала первой, на которой были изображены океанические течения. Кстати, название ее по своей длине вполне подошло бы в качестве регалий для какого-нибудь восточного шейха: Tabula Geographico-Hydrographica Motus Oceani, Currentes, Abyssos, Montes Igniuomus in Universo Orbe Indicans Notat Haec Fig. Abyssos Montes Vulcanios.
Но течения — это лишь “верхушка айсберга” масштабной гидро-географической теории Кирхера, и вот тут начинается самое интересное. Кирхер предполагал, что приливы-отливы и течения вызываются перемещениями водных масс огромного подземного океана. Ученый считал, что вода поступает в этот океан и вытекает из него через несколько глубочайших впадин (абиссальных областей), расположенных в разных частях света. Соответственно, это движение воды и вызывает главные течения. На данной старой карте как раз и показаны иллюстрирующие теорию Кирхера впадины, течения, а также несколько крупных вулканов.
Кирхер также полагал, что между Средиземным, Черным и Каспийским морями, а также Персидским заливом существуют огромные туннели и сложная система пересекающихся водных потоков. На карте видны эти тоннели — особенно между Черным и Каспийским морями и между Средиземным морем и Персидским заливом.
Что еще примечательного на карте? Во-первых, . Во-вторых, показана Новая Гвинея и даже , свидетельствующий о том, что о существовании этого континента уже тогда ходили смутные представления. Удивляет также сравнительно точное для того времени изображение Африки (не все картографы так правильно рисовали карту Африки и столетие спустя) — особенно речных систем Нила и Нигера. Северная и Южная Америка, напротив, показаны очень неточно. Корея изображена в виде острова, а Япония как один большой остров.
На направление течений влияет сила вращения Земли: в Северном полушарии течения движутся вправо, в Южном – влево.
Течение называют теплым, если его температура теплее температуры, окружающих вод, в противном случае, течение называют холодным.
Плотностные течения вызваны разницей давления, которая обуславливается неравномерным распределением плотности морской воды. Плотностные течения образуются в глубинных слоях морей и океанов. Ярким примером плотностных течений является теплое течение Гольфстрим.
Ветровые течения образуются под действием ветров, в результате сил трения воды и воздуха, турбулентной вязкости, градиента давления, отклоняющей силы вращения Земли и некоторых других факторов. Ветровые течения всегда поверхностные.еверные и Южное Пассатные, течение Западных Ветров, Межпассатные Тихоокеанские и Атлантические.
1) Гольфстрим - теплое морское течение в Атлантическом океане. В широком смысле
Гольфстримом называют систему тёплых течений в северной части Атлантического
океана от Флориды до Скандинавского полуострова, Шпицбергена, Баренцева моря и
Северного Ледовитого океана.
Благодаря Гольфстриму страны Европы, прилегающие к Атлантическому океану,
отличаются более мягким климатом, нежели другие регионы на той же
географической широте: массы тёплой воды обогревают находящийся над ними
воздух, который западными ветрами переносится на Европу. Отклонения температуры
воздуха от средних широтных величин в январе достигают в Норвегии 15—20 °C, в
Мурманске — более 11 °C.
2) Перуанское течение - холодное поверхностное течение в Тихом океане. Движется с юга на север между 4° и 45° южной широты вдоль западных берегов Перу и Чили.
3)Канарское течение - холодное и, впоследствии, умеренно тёплое морское течение в северо-восточной части Атлантического океана. Направлено с С. на Ю. вдоль Пиренейского полуострова и Северо-Западной Африки как ветвь Северо-Атлантического течения.
4)Лабрадорское течение — это холодное морское течение в Атлантическом океане, протекающее между побережьем Канады и Гренландией и устремлённое в южном направлении из моря Баффина до Ньюфаундлендской банки. Там оно встречается с Гольфстримом.
5)Северо-Атлантическое течение — мощное теплое океаническое течение, является северо-восточным продолжением Гольфстрима. Начинается у Большой Ньюфаундлендской банки. Западнее Ирландии течение делится на две части. Одна ветвь (Канарское течение) идет на юг, а другая на север вдоль побережья северо-западной Европы. Считается, что течение оказывает значительное влияние на климат в Европе.
6) Холодное Калифорнийское течение выходит из Северо-Тихоокеанского течения, движется вдоль берегов Калифорнии с северо-запада на юго-восток, сливается на юге с Северным Пассатным течением.
7)Куросио, иногда Японское течение — тёплое течение у южных и восточных берегов Японии в Тихом океане.
8) Курильское течение или Оясио — холодное течение на северо-западе Тихого океана, которое берёт своё начало в водах Северного Ледовитого океана. На юге у Японских островов сливается с Куросио. Протекает вдоль Камчатки, Курил и японских островов.
9)Северное Тихоокеанское течение — теплое океаническое течение в северной части Тихого океана. Образуется в результате слияния Курильского течения и Куросио. Движется от Японских островов к берегам Северной Америки.
10)Бразильское течение - теплое течение Атлантического океана у восточных берегов Южной Америки, направленное на юго-запад.
P.S. Чтобы разобраться в том, где находятся различные течения, изучите набор карт. Также полезно будет почитать эту статью
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.
Течения имеют очень важное значение для мореплавания, влияя на скорость и направление движения судна. Поэтому в судовождении очень важно уметь правильно их учитывать (рис. 18.6).
Для выбора наивыгоднейших и безопасных путей при плавании вблизи берегов и в открытом море важно знать природу, направления и скорость морских течений.
При плавании по счислению морские течения могут оказывать значительное влияние на его точность.
Морские течения - перемещение водных масс в море или в океане из одного места в другое. Основные причины, вызывающие морские течения - ветер, атмосферное давление, приливо-отливные явления.
Морские течения подразделяются на следующие виды
1. Ветровые и дрейфовые течения возникают под действием ветра вследствие трения движущихся масс воздуха о морскую поверхность. Длительные, или господствующие, ветры вызывают движение не только верхних, но и более глубоких слоев воды, и образуют дрейфовые течения.
Причем, дрейфовые течения, вызываемые пассатами (постоянными ветрами), - постоянные, а дрейфовые течения, вызываемые муссонами (переменными ветрами), в течение года изменяют и направление, и скорость. Временные, непродолжительные, ветры вызывают ветровые течения, которые носят переменный характер.
2. Приливо-отливные течения вызываются изменением уровня моря приливами и отливами. В открытом море приливо-отливные течения постоянно меняют свое направление: в северном полушарии - по часовой стрелке, в южном - против часовой стрелки. В проливах, узких заливах и у берегов течения во время прилива направлены в одну сторону, а при отливе - в обратную.
3. Сточные течения вызываются повышением уровня моря в отдельных его районах в результате притока пресной воды из рек, выпадения большого количества атмосферных осадков и т. д.
4. Плотностные течения возникают вследствие неравномерного распределения плотности воды в горизонтальном направлении.
5. Компенсационные течения возникают в том или ином районе для восполнения убыли воды, вызванной ее стоком или сгоном.
Рис. 18.6. Течения Мирового океана
Гольфстрим - самое мощное теплое течение Мирового океана идет вдоль берегов Северной Америки в Атлантическом океане,а затем отклоняется от берега и распадается на ряд ветвей. Северная ветвь, или Северо-Атлантическое течение, идет на северо-восток. Наличие Северо-Атлантического теплого течения объясняет сравнительно мягкую зиму на побережье Северной Европы, а также существование ряда незамерзающих портов.
В Тихом океане Северное пассатное (экваториальное) течение начинается у берегов Центральной Америки, пересекает Тихий океан со средней скоростью около 1 узла, и у Филиппинских островов разделяется на несколько ветвей.
Главная ветвь Северного пассатного течения проходит вдоль Филиппинских островов и следует на северо-восток под названием Куросио, которое является вторым после Гольфстрима мощным теплым течением Мирового океана; его скорость от 1 до 2 уз и даже временами до 3 уз.
Около южной оконечности острова Кюсю это течение разделяется на две ветви, одна из которых - Цусимское течение направляется в Корейский пролив.
Другая, двигаясь на северо-восток, переходит в Северо-Тихоокеанское течение, пересекающее океан на восток. Холодное Курильское течение (Ойясио) следует навстречу Куросио вдоль Курильской гряды и встречается с ним примерно на широте Сангарского пролива.
Течение западных ветров у берегов Южной Америки разделяется на две ветви, одна из которых дает начало холодному Перуанскому течению.
В Индийском океане Южное пассатное (экваториальное) течение у острова Мадагаскар разделяется на две ветви. Одна ветвь поворачивает на юг и образует Мозамбикское течение, скорость которого от 2 до 4 уз.
У южной оконечности Африки Мозамбикское течение дает начало теплому, мощному и устойчивому Иголь- ному течению, средняя скорость которого более 2 уз, а максимальная - около 4,5 уз.
В Северном Ледовитом океане основная масса поверхностного слоя воды совершает движение по часовой стрелке с востока на запад.