Понятие морских течений и их разнообразие

Морскими течениями называется поступательное перемещение масс воды в море, характеризующееся направлением и скоростью (в узлах).

Основные силы, (причины), вызывающие морские течения, делятся на внутренние и внешние. К внутренним - относятся силы, возникающие вследствие неравномерного распределения по горизонтали плотности водных масс; к внешним – ветер, атмосферное давление, приливообразующая сила Луны и Солнца.

Кроме внутренних и внешних сил, вызывающих течения, сразу же после возникновения движения водных масс появляются вторичные силы, к которым относят отклоняющую силу вращения Земли (силы Кариолиса) и силу трения, замедляющую всякое движение. На направление течения оказывают влияние также конфигурация берегов и рельеф дна морей и океанов.

Морские течения классифицируют по следующим признакам:

1. По происхождению. Различают : ветровые, дрейфовые и приливно-отливные;

2. По устойчивости. Выделяют постоянные, периодические и временные.

3. По глубине расположения. Разделяют поверхностные, глубинные и придонные.

4. По характеру движения. Разделяют прямолинейные и криволинейные.

5. По физико-химическим свойствам. Разделяю на теплые и холодные, соленые и распресненные.

Ветровые течениявозникают под действием силы трения о водную поверхность. После начала действия ветра скорость течения растет, а направление, под воздействием ускорения Кориолиса, отклоняется на определенный угол (в северном полушарии вправо, в южном – влево).

Продолжительность становления течения зависит от скорости ветра, предельной скорости установившегося течения и составляет около суток.

Экспериментальные исследования показали, что установившиеся течения в открытом море подчинены следующим закономерностям:

1. Скорость ветрового течения определяется зависимостью

V_{0 =, (11)}

где u - скорость ветра,

φ - широта места.

2. Направление ветрового течения на поверхности отклонено от направления дующего ветра на угол 45^о вправо в северном полушарии и влево на тот же угол в южном.

Основной причиной возникновения поверхностных течений в открытом океане является ветер. Существует тесная связь между направлением и скоростью течений и преобладающими ветрами. Устойчивые и продолжительные ветры оказывают большее влияние на образование течений, чем ветры переменных направлений или местные. Поверхностные течения наблюдаются в так называемом навигационном слое (0-15 м), т.е. слое, соответствующем осадке надводных судов.

Таким образом, северо-восточный и юго-восточный пассаты, дующие в обоих полушариях, служат главной причиной образования поверхностных течений. В Атлантическом и Тихом океанах по обе стороны от экватора пассаты вовлекают в движение в западном направлении огромную массу воды, разрываемую только узким потоком идущего на восток противотечения. Юго-восточный пассат южной части Индийского океана также образует западное течение.

По этой же причине в каждом океане в северном и южном полушариях существуют замкнутые циркуляции поверхностных течений, соответствующие циркуляции ветров вокруг центров субтропических антициклонов. Циркуляция поверхностных течений происходит по направлению движения часовой стрелки в северном полушарии и против направления движения часовой стрелки – в южном. Наблюдаются течения и вне этих замкнутых циркуляции, но они зависят от них. Так, например, часть Северо-Атлантического течения ответвляется от основной циркуляции и направляется на север к побережью Норвегии.

В северной части Индийского океана и в крайних западных районах северной части Тихого океана направление течений периодически меняется на обратное в соответствии со сменой муссонов, дующих в данное время.

Течение Западных Ветров, образованное западными ветрами, опоясывает земной шар в восточном направлении и замыкает с юга круговорот вод в южной части Атлантического, Индийского и Тихого океанов.

Схема общей циркуляции поверхностных течений Мирового океана приведена на карте.

Во всех районах океанов течения очень изменчивы; они следуют главным образом в направлении ветра. Однако всюду, даже в районах с неустойчивыми течениями, обычно наблюдается движение водных масс в каком-либо одном направлении, так называемое постоянное течение. Отклонения от него иногда в противоположных направлениях существуют повсюду, даже в пассатных течениях и в течении Гольфстрим. В зависимости от сезона устойчивость в различных частях течений будет неодинаковой. Обычно она составляет около 75% или менее; редко превышает 85%, и то в очень ограниченных районах.

Теплые и холодные течения. Эти течения можно разделить на два класса. К первому классу относятся течения, температура воды которых соответствует температуре окружающих водных масс. Примерами таких течений являются теплые Северное и Южное пассатные течения и холодное течение Западных Ветров. Ко второму классу принадлежат течения, температура воды которых отличается от температуры окружающих водных масс. Примерами течений этого класса служат теплые течения Гольфстрим и Куросио, которые переносят теплые воды в более высокие широты, а также холодные Восточно-Гренландское и Лабрадорское течения, несущие холодные воды Арктического бассейна в более низкие широты.

Холодные течения, относящиеся ко второму классу, в зависимости от происхождения несомых ими холодных вод могут быть разделены: на течения, несущие холодные воды полярных районов в более низкие широты, такие как Восточно-Гренландское, Лабрадорское. Фолклендское и Курильское, и на течения более низких широт, такие как Перуанское и Канарское (низкая температура вод этих течений вызвана подъемом на поверхность холодных глубинных вод; но глубинные воды не такие холодные, как воды течений, идущих из более высоких широт в низкие).

Теплые течения, переносящие теплые водные массы в более высокие широты, действуют на западной стороне основных замкнутых циркуляции в обоих полушариях, тогда как на восточной их стороне действуют холодные течения. Это хорошо видно из следующей таблицы.

На восточной стороне южной части Индийского океана не наблюдается подъем глубинных вод. Течения на западной стороне океанов по сравнению с окружающими водами на тех же широтах зимой относительно теплее, чем летом. Холодные течения, приходящие из более высоких широт, имеют особое значение для мореплавания, так как они переносят лед в более низкие широты и обусловливают в некоторых районах большую повторяемость туманов и плохой видимости.

. Скорость течений. Не существует ни одного района в Мировом океане, где скорость течений не достигала бы 1 уз. Со скоростью 2–3 уз идут главным образом пассатные течения и теплые течения у восточных побережий материков. С такой скоростью идет Межпассатное противотечение, течения в северной части Индийского океана, в Восточно-Китайском и Южно-Китайском морях.

Ниже указаны постоянные течения Мирового океана, скорость которых достигает 2–3 уз.

В Атлантическом океане:

1. Южное пассатное течение, главным образом к западу от меридиана 32° зап. долг., и его продолжение в южной части Карибского моря;

2. Течение Гольфстрим от Флоридского пролива до меридиана 40° зап. долг.;

3. Гвинейское течение;

4. Фолклендское течение;

5. Бразильское течение;

6. Течение в районе мыса Доброй Надежды;

7. Течение в крайней западной части Средиземного моря (с мая по январь).

В Индийском океане:

1. Южное пассатное течение в районе острова Мадагаскар (как правило, с мая по октябрь);

2. Межпассатное противотечение;

3. Мозамбикское течение;

4. Течение Мыса Игольного;

5. Сомалийское течение при обоих муссонах, т. е. независимо от того, идет оно на север или на юг вдоль побережья;

6. Течение при юго-западном муссоне в Аравийском море и Бенгальском заливе;

7. Течение в районе непосредственно к югу и востоку от острова Шри-Ланка (в продолжение всего года).

В северной части Тихого океана:

1. Северное пассатное течение к западу от меридиана 152° вост. долг, (с декабря по май):

2. Межпассатное противотечение к западу от меридиана 140° вост. долг, и к востоку от острова Минданао, а также в море Сулавеси, где Северное пассатное_течение поворачивает к югу, переходя в противотечение;

3. Течение Куросио от острова Лусон приблизительно до меридиана 150° вост. долг, (до меридиана 160° вост. долг, с марта по май);

4. течения в Восточно-Китайском и Южно-Китайском морях при обоих муссонах;

5. Течение в районе Панамского залива до меридиана 84° зап. долг, (с ноября по июль);

6. Северное пассатное течение к востоку от меридиана 160° зап, долг, (в продолжение всего года).

В южной части Тихого океана:

1. Южное пассатное течение, главным образом на восточной стороне океана;

2. Восточно-Австралийское течение.

В других районах Мирового океана скорость течений 2–3 уз наблюдается крайне редко.

Скорость течения более 3 уз встречается в очень ограниченном числе районов. Она была зарегистрирована в экваториальных районах океанов; такая же скорость присуща теплым течениям, идущим в более высоких широтах у западных побережий океанов (за исключением Бразильского течения).

Ниже указаны постоянные течения Мирового океана, скорость которых может превышать 3 уз.

В Атлантическом океане:

1. Гвианское течение (за исключением периода с февраля по апрель);

2. Течение Гольфстрим от Флоридского пролива до меридиана 58° зап. долг, (в продолжение всего года);

3. Гвинейское течение (с мая по июль);

4. Карибское течение.

В Индийском океане:

1. Сомалийское течение (в продолжение всего года, особенно в мае – июле);

2. Восточно-Африканское течение (в продолжение всего года, особенно летом);

3. Мозамбикское течение (в продолжение всего года);

4. Течение Мыса Игольного (в продолжение всего года);

5. Течение в районе непосредственно к югу и востоку от острова Шри-Ланка (с июня по декабрь);

6. Межпассатное противотечение;

7. Течение в южной части Аравийского моря и Бенгальского залива.

В северной части Тихого океана:

1. Течение Куросио (в продолжение всего года);

2. Южное пассатное течение в районе от экватора до параллели 4° сев. шир. между меридианами примерно 90°–160° зап. долг.;

3. Течение в районе к востоку от острова Минданао (с июня по август);

4. Течение в Южно-Китайском море мористее побережья Вьетнама (с августа по декабрь и в феврале) ;

5. Течение в отдельных районах Восточно-Китайского моря (очень редко).

В южной части Тихого океана:

Восточно-Австралийское течение к северу от параллели 34° южн. шир. (с октября по апрель).

Ниже приведены сведения о самых больших скоростях течений и месяцы, в которые они наблюдались:

1. Течение Гольфстрим – 5,7 уз, февраль;

2. Течение Куросио – 5,7 уз. ноябрь;

3. Восточно-Австралийское течение – 4 уз, апрель;

4. Течение Мыса Игольного – 5 уз, сентябрь;

5. Сомалийское течение: а) вблизи берега Африки– 4,5 уз, сентябрь; б) в районе к югу от острова Сокотра – 6 уз, август, и 7 уз, сентябрь.

Таким образом, наиболее сильное в мире течение наблюдается в районе к югу от острова Сокотра между параллелями 8° и 11° сев. шир. но время наибольшего развития юго-западного муссона

Ветровые и дрейфовые течения. Наиболее тесная связь между направлением и скоростью поверхностных течений и преобладающими ветрами наблюдается в открытом океане. Когда ветер дует над океаном, то возникающая при этом сила трения движущегося воздуха о поверхность воды вызывает перемещение водных масс. Течения, создаваемые временными и непродолжительными ветрами, называются ветровыми, а течения, создающиеся длительными или господствующими ветрами,– дрейфовыми. Как только начинается движение водных масс, на них действует сила Кориолиса, отклоняющая поток воды от направления ветра на некоторый угол вправо в северном полушарии и влево в южном. Величина этого угла от 20 до 45°.

Посредством трения энергия движения поверхностного слоя передается нижележащим слоям. Скорость течения с глубиной уменьшается, а направление его все больше отклоняется вправо в северном полушарии (влево в южном полушарии) и на некоторой глубине направление течения противоположно поверхностному.

Скорость поверхностного течения пропорциональна скорости ветра. Коэффициент пропорциональности зависит от глубины места, разгона ветра и, главным образом, от продолжительности ветра. При плавании в отдаленных районах океанов коэффициент пропорциональности составляет 0,12 на параллелях более 30° сев. и южн. шир.. 0.15 на параллелях менее 30° сев. и южн. шир. В морях и прибрежных районах он равен 0,1.

Градиентные течения обусловлены действием горизонтального градиента гидростатического давления, возникающего при наклоне поверхности моря относительно уровенной поверхности вследствие ветрового нагона, изменения атмосферного давления, речного стока, неравномерного распределения плотности воды в горизонтальном направлении. Горизонтальный градиент давления, стремясь выровнять этот наклон, вызывает в поверхностном слое движение водных масс. Направление их движения под влиянием силы Кориолиса отклоняется вправо в северном полушарии и влево в южном полушарии от направления наклона.

Градиентное течение может наблюдаться одновременно с дрейфовым. В этом случае результирующий поток обусловлен действием этих двух течений.

Примером градиентного течения является течение в Бенгальском заливе с февраля по апрель. В это время вдоль берегов Бенгальского залива наблюдается циркуляция вод по направлению движения часовой стрелки, в то время как в открытой его части сохраняется западное течение. Таким образом, у западных берегов залива течение направлено против ветра. Эта прибрежная циркуляция вызывается разностью плотностей, связанной с охлаждением воды в вершине Бенгальского залива с ноября но январь, когда северо-восточный муссон дует с суши. Разность температур вызывает наклон водной поверхности на север к более холодным водам и, таким образом, создает циркуляцию по направлению движения часовой стрелки.

Сгонно-нагонные течения. Когда ветер дует вдоль береговой липни или под углом к ней, то вблизи побережья возникают уклоны водной поверхности. Под влиянием ветра, дующего под углом к береговой линии в сторону моря, уровень воды у берега понижается, при противоположном направлении ветра уровень повышается. В обоих случаях возникают градиентные течения. Наиболее эффективным является ветер, дующий вдоль береговой линии, поскольку направление полного потока воды, вызываемого этим ветром, отклоняется на 90° от его направления, и, таким образом, у берега наблюдается наибольший нагон или сгон воды. Будет ли происходить нагон или сгон воды, зависит от направления ветра и от того, в каком полушарии расположен район. Так, например, в районе Бенгельского течения (южное полушарие) юго-восточный пассат дует под углом к береговой линии в сторону моря, т. е. в северо-западном направлении. Полный поток воды отклоняется на 90° влево от этого направления, т. е. на юго-запад, и, следовательно, у берега будет наблюдаться сгон воды.

Итак, течения в прибрежных районах на восточной стороне океанов создаются сгонами воды под влиянием пассатов. Градиентное течение направлено под прямым углом к уклону, а так как уклон находится по отношению к берегу тоже под таким углом, то течение идет параллельно берегу. Рассматривая Бенгельское течение как пример, можно видеть, что оно направлено вдоль берега, отклоняясь на 90° от уклона, ориентированного с востока на запад. В то же самое время юго-восточный пассат образует поверхностное дрейфовое течение, направленное на запад. Поэтому Бенгельское течение является результатом сложения градиентного и дрейфового течений и направлено на северо-запад.

В прибрежных районах на восточной стороне океанов наблюдается подъем к поверхности холодных глубинных вод, стремящихся скомпенсировать отток воды, вызванный ветром. Вследствие этого температура поверхностных вод в этих районах ниже, чем в окружающих районах на тех же широтах.

Лабрадорское течение создается нагонами воды у побережья полуострова Лабрадор, вызываемыми преобладающими ветрами от N и NW. Двигаясь по уклону в сторону моря и отклоняясь на 90° вправо, это течение следует вдоль берега на юг.

Дата добавления: 2014-02-27; просмотров: 672; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!