У статті розглянуто класифікацію морських течій, наведена карта морських течійу Світовому океані, описані основні морські течії, дано характеристики вітрових, дрейфових та градієнтних течій.
Загальна карта течіїй на поверхні Світового океану є основними напрямками переміщення водних мас, Зосереджені за багаторічний період спостережень (рис.).
Основна причина поверхневих течій у відкритому океані- Дія вітру. Тому існує тісний зв'язок між напрямками та швидкістю течій та переважаючими вітрами. У зв'язку з цим карти течій лежить на поверхні океанів і морів слід як схеми, дають загальну картину.
У тропічній зоні Світового океану, де спостерігаються стійкі пасатні вітри північно-східного напрямку у північній півкулі та південно-східного у південній, виникають по обидва боки екватора постійні та потужні пасатні (або екваторіальні) течії, спрямовані на захід.
Зустрічаючи своєму шляху східні береги материків, течії створюють нагін води (підвищення рівня) і повертають праворуч у північній півкулі і вліво — у південному.
У широтах близько 40° маси води впливають переважно західні вітри. В силу цієї течії повертають на схід і північний схід, а потім, зустрічаючи на своєму шляху західні береги материків, — на південь у північній півкулі та на північ у південній, утворюючи замкнені кільця течій між екватором та широтою 40—45°. Частина східної течіїу північній півкулі повертає північ, утворюючи галузь циркуляції помірних широт.
Між течіями пасатних зон північного та південної півкулів екваторіальній зонівиникають протитечі, спрямовані Схід.
Відмінна від описаної схеми картина течій спостерігається лише у тропічній зоні північної половини Індійського океану. Тут глибоко видатний на південь Індостан і великий материк Азії створюють сприятливі умовиу розвиток мусонних вітрів. З цієї причини течії північної половини Індійського океану мають сезонний хід відповідно до сезонного ходу атмосферної циркуляції.
У помірних широтах 45 - 65 ° у північних частинах Атлантичного і Тихого океанів течії утворюють кільце циркуляції проти годинникової стрілки. Однак внаслідок нестійкості атмосферної циркуляції у цих широтах течії також характеризуються малою стійкістю, крім тих гілок, які підтримуються постійним ухилом рівня океану від екватора до полюсів, наприклад, теплі течії Північноатлантична та Північно-тихоокеанська.
У полярних широтах, як свідчать спостереження над дрейфом льодів, у Північному Льодовитому океані поверхневі течіїпрямують від берегів Азії через полюс до східних берегів Гренландії. Такий характер течій, з одного боку, викликаний переважанням тут східних вітрів, з другого — є компенсацією припливу вод із Північної Атлантики.
Біля узбережжя Антарктики течії мають переважно західний напрямокі утворюють вузьку смугуциркуляції вздовж берегів Антарктиди, спрямовану зі Сходу на захід. У деякому віддаленні від берегів течії мають східний напрямок, слідуючи за панівними західними вітрами помірних широт.
Класифікація морських течій. Морські течії зазвичай класифікуються по: силам, що їх викликають;
- Стійкості;
- Глибині розташування;
— фізико-хімічним властивостяммас води.
Головною є класифікація за першою ознакою.
Під силу, що викликає морські течії, останні поділяються на три основні групи.
Градієнтні течії, зумовлені дією горизонтальної складової (градієнта гідростатичного тиску). Ця сила виникає, якщо з якихось причин в одному місці рівень або густина води підвищується, а в іншому - знижується. При цьому на одних і тих же рівнях створюється різницю гідростатичного тиску (градієнт), горизонтальна складова якого, прагнучи вирівняти різницю гідростатичних тисківсусідніх водних мас, що викликає поступальні переміщення води, тобто течії з району, де гідростатичний тиск більший, в район, де тиск менший.
Залежно від причин, що утворюють на однакових рівнях різницю гідростатичних тисків водних мас, у групі градієнтних течій виділяються:
згінно-нагінні течії, що виникають при нагоні та згоні рівня води в тому чи іншому місці під дією вітру;
барорадіентні течії, зумовлені різним атмосферним тиском; рівень моря знижується області підвищеного атмосферного тиску і піднімається області зниженого; збільшення (або зменшення) тиску атмосфери на 1 мегабайт викликає зниження (або підвищення) рівня на 1 см;
стічні течії, що викликаються постійним підвищеним рівнемморя в деяких районах, наприклад в результаті річкового стоку;
щільнісні течії, що виникають внаслідок нерівномірного розподілу щільності води в горизонтальному напрямку, при цьому більш щільні води перетікають у вигляді глибинної течіїв область менш щільних, а менш щільні у вигляді поверхневих течій - зворотному напрямку. (Наприклад, течії в протоці Босфор, відкриті адміралом С. О. Макаровим, причиною їх виникнення є різниця щільностей води в Чорному і Мармуровому морях: солоніші і щільніші води Мармурового моря у вигляді глибинної течії йдуть у Чорне море, а розпреснені, менш щільні отже, і легші води Чорного моря йдуть поверхневою течією в Мармурове); вітрові та дрейфові течії, що виникають під дією вітру, в результаті тертя рухомих мас повітря про водну поверхню. Течії, створювані тимчасовими і нетривалими вітрами, називаються вітровими, а течії, створені тривалими або панівними вітрами, коли водні маси встигають зайняти положення рівноваги відповідно до контурів берегів, рельєфу дна і сусідніх систем морських течій, - дрейфових. Прикладом постійних дрейфових течій у Світовому океані є північна і південна екваторіальні течії в Тихому та Атлантичному океанах, створені постійними вітрами, тому ці течії часто називають ще і пасатними;
припливно-відливні течії, що викликаються дією періодичних припливоутворюючих сил Місяця та Сонця. За стійкістю течії поділяються на:
постійні — течії, які мало змінюються за напрямом та швидкістю протягом сезону чи року (наприклад, екваторіальні течії океанів, Гольфстрім та ін.);
періодичні - течії, що повторюються через рівні проміжки часу
(наприклад, приплив - відливні);
тимчасові (неперіодичні) - течії, що викликаються різними непостійно діючими зовнішніми силамиі в першу чергу вітру, відрізняються великою мінливістю напрямків та швидкостей. По глибині розташування течії поділяються на: поверхневі, що спостерігаються в так званому навігаційному шарі, тобто в шарі, що відповідає осаду надводних суден (0-15 м); глибинні, що спостерігаються на різних глибинах від поверхні моря; придонні, що спостерігаються в шарі, що прилягає до дна. За фізико-хімічними властивостями мас води течії поділяють на теплі та холодні, солоні та розпресовані. Характер течій у своїй визначається співвідношенням температури чи солоності водних мас, що у перебігу, і оточуючих вод.
У 17 столітті у Німеччині жив видатний учений-енциклопедист Афанасій Кірхер. У сфері його інтересів були майже всі відомі тоді науки — від єгиптології до метеорології. Особливо цікаво, що в його творах вражаючі за точністю і проникливістю гіпотези були сусідами з жахливими безглуздями і вигадками. Один із таких прикладів — стара карта морських течій 1665 року.
Схоже, що саме ця Кірхера стала першою, де було зображено океанічні течії. До речі, назва її за своєю довжиною цілком підійшла б як регалії для якогось східного шейха: Tabula Geographico-Hydrographica Motus Oceani, Currentes, Abyssos, Montes Igniuomus в Universo Orbe Indicans Notat Haec Fig. Abyssos Montes Vulcanios.
Але течії - це лише "верхівка айсберга" масштабної гідро-географічної теорії Кірхера, і ось тут починається найцікавіше. Кірхер припускав, що припливи-відливи та течії викликаються переміщеннями водяних мас величезного підземного океану. Вчений вважав, що вода надходить у цей океан і випливає з нього через кілька глибоких западин (абісальних областей), розташованих у різних частинахсвітла. Відповідно, це рух води та викликає головні течії. На даній старій картіякраз і показані ілюструють теорію Кірхера западини, течії, а також кілька великих вулканів.
Кірхер також вважав, що між Середземним, Чорним і Каспійським морями, а також Перською затокою існують величезні тунелі і складна система водних потоків, що перетинаються. На карті видно ці тунелі — особливо між Чорним та Каспійським морями та між Середземним морем та Перською затокою.
Що ще примітного на карті? По-перше, . По-друге, показано Нова Гвінеяі навіть , що свідчить про те, що про існування цього континенту вже тоді ходили невиразні уявлення. Дивує також порівняно точне для того часу зображення Африки (не всі картографи так правильно малювали карту Африки та через століття) — особливо річкових системНілу та Нігеру. Північна та Південна Америка, навпаки, показані дуже неточно. Корея зображена як острова, а Японія як один великий острів.
На напрям течій впливає сила обертання Землі: у Північній півкулі течії рухаються праворуч, у Південному – вліво.
Перебіг називають теплим, якщо його температура тепліша за температуру, навколишніх вод, в іншому випадку, Течія називають холодним.
Щільні течії викликані різницею тиску, яка обумовлюється нерівномірним розподілом щільності морської води. Щільні течії утворюються в глибинних шарах морів і океанів. Яскравим прикладомгустинних течій є тепла течія Гольфстрім.
Вітрові течії утворюються під дією вітрів, внаслідок сил тертя води та повітря, турбулентної в'язкості, градієнта тиску, що відхиляє сили обертання Землі та деяких інших факторів. Вітрові течії завжди поверхневі.
1) Гольфстрім - тепла морська течія в Атлантичному океані. У широкому значенні Гольфстрімом називають систему теплих течій у північній частині Атлантичного океану від Флориди до Скандинавського півострова, Шпіцбергена, Баренцеве морета Північного Льодовитого океану.
Завдяки Гольфстріму країни Європи, прилеглі до Атлантичного океану, відрізняються більш м'яким кліматом, ніж інші регіони на тій же географічній широті: маси теплої води обігрівають повітря, що знаходиться над ними, яке західними вітрами переноситься на Європу. Відхилення температури повітря від середніх широтних величин у січні сягають Норвегії 15—20 °C, у Мурманську — понад 11 °C.
2) Перуанська течія - холодна поверхнева течія в Тихому океані. Рухається з півдня на північ між 4 і 45 південної широти вздовж західних берегівПеру та Чилі.
3)Канарська течія- холодна і, згодом, помірно тепла морська течія в північно-східній частині Атлантичного океану. Спрямовано з С. на Ю. вздовж Піренейського півострова та Північно-Західної Африки як гілка Північно-Атлантичного течії.
4) Лабрадорська течія - це холодна морська течія в Атлантичному океані, що протікає між узбережжям Канади і Гренландією і спрямована в південному напрямку з моря Баффіна до Ньюфаундлендської банки. Там воно зустрічається із Гольфстрімом.
5)Північно-Атлантична течія — потужна тепла океанічна течія, є північно-східним продовженням Гольфстріму. Починається біля Великої Ньюфаундлендської банки. На захід від Ірландії течія ділиться на дві частини. Одна гілка (Канарська течія) йде на південь, а інша на північ вздовж узбережжя північно-західної Європи. Вважається, що течія значно впливає на клімат у Європі.
6) Холодна Каліфорнійська течія виходить із Північно-Тихоокеанського течії, рухається вздовж берегів Каліфорнії з північного заходу на південний схід, зливається на півдні з Північною Пасатною течією.
7) Куросіо, іноді Японська течія — тепла течія біля південних і східних берегів Японії в Тихому океані.
8) Курильська течія або Оясіо - холодна течія на північному заході Тихого океану, яка бере свій початок у водах Північного Льодовитого океану. На півдні біля Японських островів зливається з Куросіо. Протікає вздовж Камчатки, Курил та японських островів.
9) Північний Тихоокеанський перебіг - тепла океанічна течія в північній частині Тихого океану. Утворюється в результаті злиття Курильської течії та Куросіо. Рухає від Японських островів до берегів Північної Америки.
10) Бразильська течія - тепла течія Атлантичного океану біля східних берегів Південної Америки, спрямований на південний захід.
P.S. Щоб розібратися в тому, де знаходяться різні течії, вивчіть набір карток. Також корисно почитати цю статтю
Мореплавці про наявність океанічних течійвпізнали практично відразу, як тільки почали борознити води Світового океану. Щоправда, громадськість звернула на них увагу лише тоді, коли завдяки руху океанічних вод було зроблено безліч великих географічних відкриттівНаприклад, Христофор Колумб доплив до Америки завдяки Північній Екваторіальній течії. Після цього океанічним течіям як моряки, а й вчені почали приділяти пильну увагу і прагнути досліджувати їх якнайкраще і глибше.
Вже у другій половині XVIII ст. моряки досить добре вивчили Гольфстрім та успішно застосовували отримані знання на практиці: з Америки до Великобританії йшли за течією, а у зворотному напрямку дотримувалися певної відстані. Це дозволяло їм на два тижні випереджати судна, капітани яких не знайомі з місцевістю.
Океанічними чи морськими течіями називають великомасштабні переміщення водних мас Світового океану зі швидкістю від 1 до 9 км/год. Рухаються ці потоки не хаотично, а в певному руслі та напрямі, що є головною причиноютого, чому їх іноді називають річками океанів: ширина самих великих течійможе становити кілька сотень кілометрів, а довжина досягати не одну тисячу.
Встановлено, що водні потоки рухаються не прямо, а відхиляючись трохи убік, підкоряються силі Коріоліса. У Північній півкулі майже завжди рухаються за годинниковою стрілкою, у Південній – навпаки. У той самий час течії, що у тропічних широтах (їх називають екваторіальними чи пасатними), переміщуються переважно зі сходу захід. Найсильніші течії було зафіксовано вздовж східних берегів континентів.
Водні потоки циркулюють не власними силами, які призводить до руху достатню кількість чинників – вітер, обертання планети навколо своєї осі, гравітаційні поляЗемлі та Місяця, рельєф дна, контури материків та островів, різниця температурних показників води, її щільності, глибини в різних місцяхокеану та навіть її фізико-хімічний склад.
З усіх видів водних потоківнайбільш виражені поверхневі течії Світового океану, глибина яких нерідко становить кілька сотень метрів. На їх виникнення вплинули пасатні вітри, які постійно рухаються в тропічних широтах у західно- східному напрямку. Ці пасати формують біля екватора величезні потоки Північної та Південної Екваторіальних течій. Менша частина цих потоків повертається на схід, утворюючи протитечію (коли рух води відбувається в протилежну від руху повітряних масбік). Більшість, зіштовхуючись з материками і островами, повертає на північну чи південну сторону.
Теплі та холодні водні потоки
Необхідно враховувати, що поняття про «холодні» або «теплі» течії є умовними визначеннями. Так, незважаючи на те, що температурні показники водних потоків Бенгельської течії, яка протікає вздовж мису Доброї Надії, Складають 20°С, воно вважається холодним. А ось Нордкапська течія, яка є одним із відгалужень Гольфстріму, з температурними показниками від 4 до 6°С, є теплим.
Відбувається це тому, що холодна, тепла і нейтральна течії отримали свої назви виходячи з порівняння температури своєї води з температурними показниками навколишнього океану:
- Якщо температурні показники водного потоку збігаються з температурою оточуючих його вод, таку течію називають нейтральною;
- Якщо температура течій нижче навколишньої води, їх називають холодними. Зазвичай вони течуть з високих широт у низькі (наприклад, Лабрадорська течія), або з районів, де через великий стік річок океанічна водамає знижену солоність поверхневих вод;
- Якщо температура течій тепліша за навколишню воду, то їх називають теплими. Вони рухаються з тропічних до приполярних широт, наприклад, Гольфстрім.
Основні водні потоки
на даний моментвчені зафіксували близько п'ятнадцяти основних океанічних водних потоків у Тихому, чотирнадцять – в Атлантичному, сім – в Індійському та чотири – у Північному Льодовитому океані.
Цікаво, що всі течії Північного Льодовитого океану рухаються з однаковою швидкістю– 50 см/сек, три з них, а саме Західно-Гренландське, Західно-Шпіцбергенське та Норвезьке, є теплими, і лише Східно-Гренландське належить до холодної течії.
А ось майже всі океанічні течії Індійського океану відносяться до теплих або нейтральних, при цьому Мусонна, Сомалійська, Західно-Австралійська і перебіг Голкового мису (холодний) рухаються зі швидкістю 70 см/сек., швидкість решти варіює від 25 до 75 см/сек. Водні потоки цього океану цікаві тим, що разом із сезонними мусонними вітрами, які двічі на рік змінюють свій напрямок, океанічні річки також змінюють свій хід: взимку вони переважно течуть на захід, влітку – на схід (явище, характерне лише для Індійського океану) ).
Оскільки Атлантичний океан простягся з півночі на південь, його течії також мають меридіональний напрямок. Водні потоки, розташовані на півночі, рухаються за годинниковою стрілкою, на півдні проти неї.
Яскравим прикладом течії Атлантичного океану є Гольфстрім, який, починаючи з Карибського моря, несе теплі водина північ, розпадаючись дорогою на кілька бічних потоків. Коли води Гольфстріму опиняються в Баренцевому морі, вони потрапляють у Північний Льодовитий океан, де охолоджуються і повертають на південь у вигляді холодної Гренландської течії, після чого на якомусь етапі відхиляються на захід і знову примикають до Гольфстріму, утворюючи замкнене коло.
Течії Тихого океану мають переважно широтне напрям і формують два величезних кола: північний і південний. Оскільки Тихий океаннадзвичайно великий, не дивно, що його водні потоки мають значний вплив на більшу частинупланети.
Наприклад, пасатні водні потоки переганяють теплі води від західних тропічних берегів до східних, через що в тропічній зоні. західна частинаТихого океану набагато тепліше протилежного боку. А от у помірних широтах Тихого океану, навпаки, температура вища на сході.
Глибинні течії
Досить тривалий часвчені вважали, що глибинні океанські водимайже нерухомі. Але незабаром спеціальні підводні апарати виявили на великій глибині як повільно, так і водні потоки.
Наприклад, під Екваторіальною течією Тихого океану на глибині близько ста метрів вчені визначили підводний потік Кромвель, що рухається у східному напрямку зі швидкістю 112 км/добу.
Подібний рух водних потоків, але вже в Атлантичному океані знайшли радянські вчені: ширина течії Ломоносова становить близько 322 км, а максимальна швидкістьв 90 км/добу було зафіксовано на глибині близько ста метрів. Після цього був виявлений ще один підводний потік Індійський океан, Щоправда, швидкість його виявилася набагато нижчою - близько 45 км/добу.
Відкриття цих течій в океані послужило приводом для виникнення нових теорій і загадок, основною з яких є питання – чому вони з'явилися, як сформувалися, а також чи вся площа океану охоплена течіями чи існує точка, де вода нерухома.
Вплив океану життя планети
Роль океанічних течій у житті планети важко переоцінити, оскільки рух водних потоків безпосередньо впливає клімат планети, погоду, морські організми. Багато хто порівнює океан з величезною тепловою машиною, яку надає руху сонячна енергія. Ця машина створює безперервний водообмін між поверхневими та глибинними шарами океану, забезпечуючи його розчиненим у воді киснем та впливаючи на життя морських мешканців.
Цей процес можна простежити, наприклад, розглядаючи Перуанську течію, що знаходиться в Тихому океані. Завдяки підйому глибинних вод, які піднімають нагору фосфор і азот, на океанічній поверхні успішно розвивається тваринний та рослинний планктон, внаслідок чого організовується харчовий ланцюг. Планктон поїдає дрібна рибка, та, своєю чергою, стає жертвою великих риб, птахів, морських ссавців, які за такому харчовому достатку поселяються тут, роблячи регіон однією з високопродуктивних районів Світового океану.
Трапляється і так, що холодна течія стає теплою: середня температура навколишнього середовищапідвищується на кілька градусів, через що на землю проливаються теплі тропічні зливи, які опинившись в океані, гублять рибу, яка звикла до холодної температури. Результат плачевний - в океані виявляється величезна кількість дохлої дрібної риби, велика риба йде, рибний промисел припиняється, птахи залишають свої гніздування. В результаті місцеве населенняпозбавляється риби, врожаю, який побили зливи, і прибутку від продажу гуано (пташиного посліду) як добрива. На відновлення колишньої екосистеми нерідко може піти кілька років.
Течії мають дуже важливе значеннядля мореплавання, впливаючи на швидкість та напрямок руху судна. Тому в судноводженні дуже важливо вміти правильно їх враховувати (рис. 18.6).
Для вибору найвигідніших і найбезпечніших шляхів при плаванні поблизу берегів і у відкритому морі важливо знати природу, напрямки та швидкість морських течій.
При плаванні по численні морські течії можуть значно впливати на його точність.
Морські течії - переміщення водних мас у морі чи океані з одного місця до іншого. Основні причини, що викликають морські течії - вітер, атмосферний тиск, припливно-відливні явища
Морські течії поділяються на такі види
1. Вітрові та дрейфові течії виникають під дією вітру внаслідок тертя рухомих мас повітря на морську поверхню. Тривалі, чи панівні, вітри викликають рух як верхніх, а й глибших шарів води, і утворюють дрейфові течії.
Причому, дрейфові течії, викликані пасатами (постійними вітрами), - постійні, а дрейфові течії, викликані мусонами (змінними вітрами), протягом року змінюють напрям, швидкість. Тимчасові, нетривалі, вітри викликають вітрові течії, які мають змінний характер.
2. Припливно-відливні течії викликаються зміною рівня моря припливами та відливами. У відкритому морі припливно-відливні течії постійно змінюють свій напрямок: у північній півкулі – за годинниковою стрілкою, у південній – проти годинникової стрілки. У протоках, вузьких затоках та біля берегів течії під час припливу спрямовані в один бік, а при відпливі – у зворотний.
3. Стічні течії викликаються підвищенням рівня моря окремих його районах внаслідок припливу прісної водиз річок, випадання великої кількостіатмосферних опадів тощо.
4. Щільні течії виникають внаслідок нерівномірного розподілу щільності води в горизонтальному напрямку.
5. Компенсаційні течії виникають у тому чи іншому районі для заповнення втрат води, викликаної її стоком або згоном.
Мал. 18.6. Течії Світового океану
Гольфстрім - найпотужніша тепла течія Світового океану йде вздовж берегів Північної Америки Атлантичному океані,потім відхиляється від берега і розпадається на низку гілок. Північна гілка, або Північно-Атлантична течія, йде на північний схід. Наявність Північно-Атлантичної теплої течії пояснює порівняно м'яку зиму на узбережжі Північної Європи, і навіть існування ряду незамерзаючих портів.
У Тихому океані Північна пасатна (екваторіальна) течія починається біля берегів Центральної Америки, перетинає Тихий океан із середньою швидкістю близько 1 вузла, й у Філіппінських островів поділяється кілька гілок.
Головна гілка Північного пасатної течіїпроходить вздовж Філіппінських островів і прямує на північний схід під назвою Куросіо, яке є другою після Гольфстріму потужною теплою течією Світового океану; його швидкість від 1 до 2 уз і навіть часом до 3 уз.
Біля південного краю острова Кюсю ця течія поділяється на дві гілки, одна з яких - Цусімська течія прямує до Корейської протоки.
Інша, рухаючись на північний схід, переходить у Північно-Тихоокеанську течію, що перетинає океан на схід. Холодна Курильська течія (Ойясіо) слід назустріч Куросіо вздовж Курильської гряди і зустрічається з ним приблизно на широті Сангарської протоки.
Течія західних вітрів біля берегів Південної Америки поділяється на дві гілки, одна з яких дає початок холодній Перуанській течії.
В Індійському океані Південна пасатна (екваторіальна) течія біля острова Мадагаскар поділяється на дві гілки. Одна гілка повертає на південь і утворює Мозамбікську течію, швидкість якої від 2 до 4 уз.
У південного краю Африки Мозамбікська течія дає початок теплій, потужній і стійкій Голковій течії, середня швидкістьякого більше 2 уз, а максимальна - близько 4,5 уз.
У Північному Льодовитому океані основна маса поверхневого шару води здійснює рух за годинниковою стрілкою зі сходу на захід.