Световен океан. океански течения. Световен океан: изучаване на океанските течения

Те играят голяма роляпри оформянето на климата на планетата Земя и са до голяма степен отговорни за разнообразието на флората и фауната. Днес ще се запознаем с видовете течения, причината за тяхното възникване, разгледайте примери.

Не е тайна, че нашата планета се измива от четири океана: Тихия, Атлантическия, Индийския и Арктическия. Естествено, водата в тях не може да е в застой, тъй като това отдавна би довело до екологична катастрофа. Поради факта, че постоянно циркулира, ние можем да живеем пълноценно на Земята. По-долу има карта океански течения, той ясно показва всички движения на водните потоци.

Какво е океанско течение?

Движението на Световния океан не е нищо повече от непрекъснато или периодично движение на големи водни маси. Поглеждайки напред, веднага ще кажем, че има много от тях. Те се различават по температура, посока, преминаване в дълбочина и други критерии. Океанските течения често се сравняват с реките. Но движението на речните потоци става само надолу под въздействието на гравитационните сили. Но циркулацията на водата в океана се дължи на много различни причини. Например вятър, неравномерна плътност на водните маси, температурна разлика, влиянието на Луната и Слънцето, промени в налягането в атмосферата.

Причини

Бих искал да започна моята история с причините, които пораждат естествената циркулация на водата. На практика няма точна информация дори в момента. Това се обяснява съвсем просто: океанската система няма ясни граници и е в постоянно движение. Сега теченията, които са по-близо до повърхността, са изследвани по-задълбочено. Към днешна дата едно нещо се знае със сигурност, че факторите, влияещи върху циркулацията на водата, могат да бъдат както химически, така и физически.

И така, помислете за основните причини за океанските течения. Първото нещо, което искам да подчертая, е ефектът на въздушните маси, тоест вятъра. Благодарение на него функционират повърхностните и плитките течения. Разбира се, за циркулацията на водата голяма дълбочинавятърът няма нищо общо с това. Вторият фактор също е важен, това е въздействието на космическото пространство. В този случай теченията възникват поради въртенето на планетата. И накрая, третият основен фактор, който обяснява причините за океанските течения, е различната плътност на водата. Всички потоци на Световния океан се различават по температура, соленост и други показатели.

Коефициент на насочване

В зависимост от посоката, циркулационните потоци на океанската вода се делят на зонални и меридионални. Първото движение на запад или на изток. Меридионалните течения вървят на юг и на север.

Има и други видове, които се причиняват. Такива океански течения се наричат ​​приливни. Те имат най-голяма сила в плитките води в крайбрежната зона, в устията на реките.

Текове, които не променят силата и посоката, се наричат ​​стабилни или стабилни. Те включват като северния пасат и южния пасат. Ако движението на водния поток се променя от време на време, тогава то се нарича нестабилно или неустояло. Тази група е представена от повърхностни течения.

повърхностни течения

Най-забележими от всички са повърхностните течения, които се образуват поради влиянието на вятъра. Под въздействието на пасатите, постоянно духащи в тропиците, в района на екватора се образуват огромни водни потоци. Именно те образуват северните и южните екваториални (пасати) течения. Една малка част от тях се обръща назад и образува противоток. Основните потоци се отклоняват на север или юг, когато се сблъскват с континентите.

Топли и студени течения

Видовете океански течения играят съществена роляв разпространение на Земята климатични зони. Прието е да се наричат ​​топли потоци от водната площ, които носят вода с температура над нулата. Тяхното движение се характеризира с посоката от екватора към високо географски ширини. Това са Аляското течение, Гълфстрийм, Курошио, Ел Ниньо и др.

Студените потоци носят вода в обратна посока в сравнение с топлите. Когато по пътя им се срещне течение с положителна температура, настъпва движение на водата нагоре. Най-големите са калифорнийските, перуанските и др.

Разделянето на теченията на топли и студени е условно. Тези определения отразяват съотношението на температурата на водата в повърхностните слоеве към температурата на околната среда. Например, ако потокът е по-студен от останалата водна маса, тогава такъв поток може да се нарече студен. В противен случай се счита

Океанските течения до голяма степен определят нашата планета. Постоянно смесвайки водата в Световния океан, те създават условия, благоприятни за живота на неговите обитатели. И животът ни зависи пряко от това.

Което се движи с определена цикличност и честота. Различава се по постоянство физични и химични свойстваи конкретно географско местоположение. Тя може да бъде студена или топла, в зависимост от принадлежността към полукълба. Всеки такъв поток се характеризира с повишена плътност и налягане. Дебитът на водните маси се измерва в свердрупа, в по-широк смисъл - в единици за обем.

Разновидности на течения

На първо място, циклично насочените водни потоци се характеризират с такива характеристики като стабилност, скорост, дълбочина и ширина, Химични свойства, въздействащи сили и др. Въз основа на международната класификация има три категории потоци:

1. Градиент. Възникват при излагане на изобарни слоеве вода. Градиентното океанско течение е поток, характеризиращ се с хоризонтални движения на изопотенциалните повърхности на водната зона. Според първоначалните признаци те се делят на плътност, барични, запасни, компенсационни и сейш. В резултат на оттичането се образуват валежи и топене на лед.

2. Вятър. Определя се от наклона на морското равнище, силата на въздушния поток и колебанията в плътността на масата. Един подвид се носи.Това е воден поток, причинен чисто от действието на вятъра. Само повърхността на басейна е изложена на трептения.

3. Приливни. Най-силно се появяват в плитки води, в естуариите и край брега.

Отделен тип поток е инерционният. Причинява се от действието на няколко сили едновременно. Според променливостта на движението се разграничават постоянни, периодични, мусонни и пасатни потоци. Последните две се определят от посоката и скоростта сезонно.

Причини за океанските течения

В момента циркулацията на водите в световните води тепърва започва да се изучава в детайли. Като цяло специфична информация е известна само за повърхностните и плитките течения. Основната пречка е, че океанографската система няма ясни граници и е в постоянно движение. Това е сложна мрежа от потоци, дължаща се на различни физични и химични фактори.

Въпреки това днес са известни следните причини за океанските течения:

1. Космическо въздействие. Това е най-интересният и в същото време труден за научаване процес. В този случай потокът се определя от въртенето на Земята, въздействието върху атмосферата и хидроложката система на планетата от космически тела и т. н. Ярък пример са приливите и отливите.

2. Излагане на вятър. Циркулацията на водата зависи от силата и посоката на въздушните маси. В редки случаи можем да говорим за дълбоки течения.

3. Разлика в плътността. Потоците се образуват поради неравномерно разпределение на солеността и температурата на водните маси.

атмосферен ефект

В световните води този вид влияние се причинява от натиска на разнородни маси. В съчетание с космическите аномалии, водните потоци в океаните и по-малките басейни променят не само посоката си, но и силата си. Това е особено забележимо в моретата и проливите. Ярък пример е Гълфстрийм. В началото на своето пътуване той се характеризира с повишена скорост.

По време на Гълфстрийм той се ускорява едновременно от противоположни и попътни ветрове. Това явление образува цикличен натиск върху слоевете на басейна, ускорявайки потока. Оттук в определен период от време се наблюдава значително изтичане и приток на голямо количество вода. Колкото по-ниско е атмосферното налягане, толкова по-висок е приливът.

Когато нивото на водата спадне, наклонът на Флоридския проток става по-малък. Поради това скоростта на потока е значително намалена. По този начин може да се заключи, че повишеното налягане намалява силата на потока.

въздействие на вятъра

Връзката между потоците въздух и вода е толкова силна и в същото време проста, че е трудно да не се забележи дори с просто око. От древни времена навигаторите са били в състояние да изчислят подходящото океанско течение. Това стана възможно благодарение на работата на учения У. Франклин върху Гълфстрийм, датираща от 18 век. Няколко десетилетия по-късно А. Хумболт посочи точно вятъра в списъка на основните външни сили, въздействащи върху водните маси.

От математическа гледна точка теорията е обоснована от физика Цеприц през 1878 г. Той доказа, че в Световния океан има постоянно пренасяне на повърхностния слой на водата към по-дълбоки нива. В този случай вятърът се превръща в основна въздействаща сила върху движението. Скоростта на тока в този случай намалява пропорционално на дълбочината. Определящото условие за постоянната циркулация на водата е безкрайно за дълго времедействие на вятъра. Единствените изключения са пасатите на въздуха, които предизвикват движението на водните маси в екваториалната ивица на Световния океан сезонно.

Разлика в плътността

Въздействието на този фактор върху циркулацията на водата е най-важната причина за течения в Световния океан. Мащабни изследвания на теорията бяха извършени от международната експедиция Challenger. Впоследствие работата на учените беше потвърдена от скандинавски физици.

Хетерогенността на плътността на водните маси е резултат от няколко фактора едновременно. Те винаги са съществували в природата, представлявайки непрекъсната хидроложка система на планетата. Всяко отклонение в температурата на водата води до промяна в нейната плътност. В този случай винаги се наблюдава обратно пропорционална връзка. Колкото по-висока е температурата, толкова по-ниска е плътността.

Също така състоянието на агрегация на водата влияе върху разликата във физическите показатели. Замразяването или изпаряването увеличава плътността, валежите я намаляват. Влияе върху силата на течението и солеността на водните маси. Зависи от топенето на леда, валежите и нивото на изпаряване. По отношение на плътността, Световният океан е доста неравномерен. Това се отнася както за повърхностните, така и за дълбоките слоеве на водната площ.

Течения на Тихия океан

Общата схема на потоците се определя от циркулацията на атмосферата. Така източният пасат допринася за образуването на Северното течение. Пресича водите от Филипинските острови до крайбрежието на Централна Америка. Има два клона, които захранват Индонезийския басейн и Екваториалното океанско течение на Тихия океан.

Най-големите течения във водната зона са теченията Курошио, Аляска и Калифорния. Първите две са топли. Третият поток е студеното океанско течение на Тихия океан. Басейнът на Южното полукълбо е образуван от австралийското и пасатното течение. Малко на изток от центъра на акваторията се наблюдава екваториално противотечение. Край брега Южна Америкаима разклонение на студеното перуанско течение.

През лятото океанското течение Ел Ниньо действа близо до екватора. Той изтласква студените водни маси на Перуанския поток, образувайки благоприятен климат.

Индийски океан и неговите течения

Северната част на басейна се характеризира със сезонна смяна на топли и студени потоци. Тази постоянна динамика е причинена от действието на мусонната циркулация.

V зимен периоддоминиран от Югозападното течение, което произхожда от Бенгалския залив. Малко по на юг е западен. Това океанско течение на Индийския океан пресича акваторията от брега на Африка до Никобарските острови.

През лятото източният мусон допринася за значителна промяна в повърхностните води. Екваториалното противотечение се измества на дълбочина и забележимо губи силата си. В резултат на това мястото му е заето от мощни топли сомалийски и мадагаскарски течения.

Циркулация на Арктическия океан

Основната причина за развитието на подводното течение в тази част на Световния океан е мощният приток на водни маси от Атлантическия океан. Факт е, че вековната ледена покривка не позволява на атмосферата и космическите тела да влияят на вътрешната циркулация.

Най-важното течение на Северния ледовит океан е Северният Атлантик. Той задвижва огромни обеми топли маси, предотвратявайки падането на температурата на водата до критични нива.

Трансарктическият поток е отговорен за посоката на дрейфа на леда. Други големи потоци включват Ямал, Свалбард, Нордкап и Норвежки течения, както и клон на Гълфстрийм.

течения на атлантическия басейн

Солеността на океана е изключително висока. Зоналността на водната циркулация е най-слаба сред останалите басейни.

Тук основното океанско течение е Гълфстрийм. Благодарение на него средната температура на водата се поддържа около +17 градуса. Този топъл океан затопля и двете полукълба.

Също така най-важните потоци в басейна са Канарските, бразилските, Бенгелските течения и Tradewind.

Теченията могат да бъдат разделени на групи според различни външни признаци, например, може да има токове с постоянен и периодичен характер. Първите от година на година вървят средно: в същата посока, запазват своите Средната скорости маса; последните периодично променят току-що посочените свойства (мусонни течения). Случайните обстоятелства също могат да причинят понякога доста забележими, но краткотрайни или случайни течения.

Океанските течения винаги представляват пренасяне на частици вода от едно място в океана на друго и тъй като водата има много голям топлинен капацитет, при такъв пренос на частици частиците губят топлината си много бавно и освен това запазват солеността си . Така водата на теченията винаги има различни физически свойства от тази, сред която тече течението; освен това, ако температурата на водния поток е по-висока от тази в околната вода, тогава течението се нарича топло, независимо от броя на градусите на неговата температура. Ако температурата на водата на тока е по-ниска от температурата на околната среда, токът ще бъде студен.

Течението винаги улавя определен слой вода в дълбочина, но има течения, които са напълно незабележими на повърхността, но съществуват само на дълбочина. Първите се наричат ​​повърхностни, а вторите - подводни, или дълбоки.

И накрая, може да има течения, които отиват близо до дъното, тогава те се наричат ​​дънни течения.

Според произхода си теченията биват: дрифтови, отпадни и компенсаторни (попълващи).

Името на дрифтовите течения се отнася до такива движения на повърхностни води, които са възникнали единствено в резултат на триене (тангенциално - за обяснение, вижте теорията на Екман) на вятъра върху водната повърхност. Чисти дрейфиращи течения вероятно не съществуват в океаните, защото винаги има други причини, които възбуждат движението на водата; но в случаите, когато влиянието на вятъра, като причина за течението, е най-важно, тогава такова течение се нарича дрейф. По-нататък в описанието на теченията на много места се споменават такива случаи.

Потокът се нарича отпадъчен поток, когато е следствие от натрупването на вода, което от своя страна причинява промяна в хидростатичното налягане в различни местана еднакви равни повърхности с различна дълбочина. Натрупването на вода може да възникне по различни причини: от влиянието на ветровете и от прекомерния приток на прясна речна вода, или силни валежи, или топящ се лед. И накрая, промяната в хидростатичното налягане може да бъде повлияна и от неравномерно разпределение (на плътност и следователно по същия начин да бъде причина за възникването на отпадъчен поток.

Под компенсаторен ток се разбира такова движение на водата, което компенсира загубата на вода (т.е. намаляване на хидростатичното налягане), възникнало по някаква причина в определен район на океана поради изтичане на вода .

Вертикалните движения, постоянно (възникващи в океана, се наричат ​​или конвективни движения, или просто издигане и спадане на водата.

За изследване на течения се използват много разнообразни методи, те могат да бъдат преки и посредствени. Преките включват: сравнение на наблюдаваните и изброими места на кораба, определяне на течения с помощта на въртящи се плочи, плувки, бутилки, плаващи останки от разбили се кораби, плаващи природни обекти (перка, водорасли, лед).

Сред посредствените или косвени методи за наблюдение на течения са: едновременни наблюдения на температура и соленост, наблюдения на разпространението на пелагичен планктон или като цяло на разпространението на морски животни, тъй като съществуването им зависи от физическите свойства на морската вода .

Повечето отот тези предмети могат да бъдат приложени за изследване на подводни течения.

Основният начин за изследване на повърхностните течения е да се сравняват позициите на кораба, получени чрез наблюдение, т.е. астрономически наблюдения в географска ширина и дължина, с неговите позиции, последователно начертаване на курсовете на кораба върху карта и начертаване на разстоянията за плуване на курсовете. Навигационни данни: посоката на курса и скоростта на кораба се влияят от движението на този повърхностен слой вода, сред който корабът си проправя път, и следователно повърхностният ток навлиза в тях по размер и посока. Астрономическите дефиниции на мястото на кораба са независими от влиянието на течението, следователно наблюдаваното място на кораба при наличие на течение никога не съвпада с неговото изчислено място.

Ако астрономическите и навигационни методи за определяне на местоположението на кораба не съдържат грешки, тогава, свързвайки двете места на кораба на картата, ще получим средната посока на течението за определен период от време от мястото на кораба, откъдето е започнал курса, до момента на извършване на астрономически наблюдения. Чрез измерване на линията, свързваща изчислените и наблюдавани места на кораба, и разделянето й на броя часове в горния интервал от време, получаваме средната часова скорост на тока. Обикновено „на кораби на търговския флот астрономическите наблюдения се правят веднъж на ден и (предишното наблюдавано място служи като отправна точка за изчисляване на следващия ден; тогава полученият ток по посока и скорост ще бъде среден за предишните 24 часа.

Всъщност и двата метода за определяне на позицията на кораба имат свои собствени грешки, които са изцяло включени в величината на определения ток. Грешката в астрономическото положение на кораба в момента се оценява на 3 "меридиана или 3 морски мили (5,6 км); грешката в изчисленото място винаги е по-голяма. Така, ако полученото течение на ден е само около 5-6 морски мили (9 −11 km), то тази стойност не може да се припише на течението, тъй като е в рамките на грешката при определяне на позициите на кораба и такива случаи, когато се обработват наблюдения над течения, се считат за случаи, когато е имало изобщо няма ток.

Картите на океанските течения се основават на десетки хиляди наблюдения от този вид и за повечето квадрати има стотици случаи на корабни наблюдения на течения и следователно случайни причини за неточности в дефинициите на теченията, както и произволни посоки и скорости на течения, остават без влияние върху средните изводи.

Във всеки случай картографската обработка на течения въз основа на корабни наблюдения е много по-трудна и сложна от същата обработка на други елементи: температура, соленост и т.н.

Основните причини за грешки при определяне на позициите на кораб в открития океан са следните.

В астрономическия метод основните източници на грешка се крият в често неяснотата на естествения (видим) хоризонт, над който се взема височината на светилото, и неточното познание за земното пречупване, което при неясен хоризонт не може да бъде установено от наблюдения и накрая при недостатъчно изследване на секстанта. Тогава "" хронометрите, въпреки всичките си подобрения, поради натрупването на грешки в ежедневния курс, чиято промяна се влияе от търкаляне по вълни и треперене от удари на вълни и разклащане от машината на парни кораби, винаги дават време от оригинален меридиан, не точно това, което е включено изцяло в грешката на географската дължина.

В режим на навигация големи грешкипроизтичат от следните причини: корабът никога не тръгва точно по предвидения курс, защото рулевият винаги поклаща малко; корабът по различни причини (вълнение, вятър, неравности в курса) напуска линията на курса, а рулевият се опитва да го изведе на курс. В корабния компас, въпреки че влиянието на корабното желязо - отклонението е изключено, все пак известно количество отклонение на компаса винаги остава, следователно курсът, който се следва, всъщност е различен от предвидения. Разстоянието за плуване сега се определя много по-добре от преди, благодарение на различни механични закъснения, които дават право разстояние за плуване, а не скоростта на кораба за различни моменти. Но все пак, дори и при този метод, има грешки при определяне на разстоянието за плуване.

Тъй като в морските ширини се определят по-точно географски дължини, то в резултат на това всички общи корабни дефиниции за течения преувеличават величината на този компонент на теченията, който е насочен на изток или на запад.

Всички тези източници на грешки при определяне на позициите на корабите в морето на кораби на военноморските сили имат най-малък ефект върху точността на местоположението на кораба; на корабите на големи корабни компании, които извършват пощенски пътувания, грешките вече са малко по-големи, а на обикновените товарни кораби тези грешки достигат най-голям размер. Междувременно според броя на наблюденията последен родсъдилища е многократно по-голямо от първите две.

Всичко по-горе се отнася до най-често срещания случай на определяне на течението в открития океан; с оглед на бреговете, същият метод за съпоставяне на наблюдаваните и изброими места на кораба, като запазва стойността му, става несравнимо по-точен, тъй като вместо астрономическия метод за определяне на наблюдаваното място, те използват метода за определянето му от наблюдения на крайбрежни обекти, чието положение е на картата. Тогава наблюдаваното място на кораба не зависи от грешките на хронометъра и секстанта, неточността на пречупване и т.н. Но тази техника е подходяща само за определяне на крайбрежните течения.

Както показват наблюденията, слоевете на Световния океан се движат под формата на огромни потоци, широки десетки и стотици километри и дълги хиляди километри. Тези потоци се наричат ​​токове. Движат се със скорост около 1-3 км/ч,понякога до 9 км/ч.

Теченията се причиняват от действието на вятъра върху водната повърхност от действието на гравитацията и силите, генериращи приливи и отливи. Потокът се влияе от вътрешното триене на водата и силата на Кориолис. Първият забавя потока и причинява вихри на границата на слоеве с различна плътност, вторият променя посоката си.

Класификация на теченията. Според произхода си те се делят на триене, гравитачен градиенти приливна.При фрикционни потоци, дрейф,причинени от постоянни или преобладаващи ветрове; те са от най-голямо значение в циркулацията на водите на океаните.

Гравитационните течения се подразделят на наличност(отпадъци) и плътност.Стоковите потоци възникват в случай на постоянно покачване на нивото на водата, причинено от нейния приток (например приток на вода от Волга в Каспийско море) и изобилие от валежи, или в случай на спад на нивото поради изтичането на вода и загубата й при изпаряване (например в Червено море). Теченията с плътност са резултат от неравна плътност на водата на една и съща дълбочина. Те възникват например в протоци, свързващи морета с различна соленост (например между Средиземно мореи Атлантическия океан).

Приливните течения се създават от хоризонталната компонента на приливната сила.

В зависимост от местоположението във водния стълб се разграничават течения повърхностен, дълбоки дъно.

Според продължителността на съществуване могат да се разграничат течения постоянно, случайнои временен.Постоянните течения от година на година запазват посоката и скоростта на течението. Те могат да бъдат причинени от постоянни ветрове, като пасатите. Посоката и скоростта на периодичните течения се променят в съответствие с промяната в причините, които ги причиняват, например мусони, приливи и отливи. Темпоралните течения са причинени от случайни причини.

Токове могат да бъдат топло, студенои неутрален.Първите са по-топли от водата в района на океана, през който преминават; последните са по-студени от заобикалящата ги вода. По правило теченията, отдалечаващи се от екватора, са топли, докато теченията, движещи се към екватора, са студени. Студените течения обикновено са по-малко солени от топлите. Това е така, защото те изтичат от области с голямо количествовалежи и по-малко изпарение, или от райони, където водата се освежава от топящ се лед.

Закономерности на разпространението на повърхностните течения. Картината на повърхностните течения на Световния океан е установена в основните характеристики от XX век. Определянето на посоката и скоростта на течението е извършено основно от наблюдения на движението на естествени и изкуствени плувки (перки, бутилки, дрейф на кораби и ледени плочи и др.) и от разликата в определянето на мястото на кораба по метода на мъртвото отчитане и метода на наблюдение на небесните тела. Съвременната задача на океанологията е подробното изследване на теченията в цялата дебелина океанска вода. Това се извършва чрез различни инструментални методи, по-специално чрез радар. Същността на последното е, че рефлекторът на радиовълни се спуска във водата и, фиксирайки движението си върху радара, определя

посока и скорост на течението.

Изследването на дрейфните течения даде възможност да се изведат следните закономерности:

1) скоростта на дрейфовото течение се увеличава с усилването на вятъра, който го е причинил и намалява с увеличаване на географската ширина по формулата

където А- коефициент на вятър, равен на 0,013, У - скорост на вятъра, φ - географска ширина на мястото;

2) посоката на течението не съвпада с посоката на вятъра: той се подчинява на силата на Кориолис. При достатъчна дълбочина и разстояние от брега отклонението теоретично е 45°, но на практика е малко по-малко.

3) посоката на тока е силно повлияна от конфигурацията на банките. Течението, насочващо се към брега под ъгъл, се раздвоява и големият му клон отива встрани тъп ъгъл. Когато две течения се приближават до брега, между тях възниква противоток за изтичане на компенсация поради свързването на техните разклонения.

Разпределението на повърхностните течения в Световния океан може да бъде представено като следната схематична диаграма (фиг. 42).

От двете страни на екватора пасатите предизвикват северни и южни пасати, които се отклоняват от посоката на вятъра под въздействието на силата на Кориолис и се движат от изток на запад. Срещайки по пътя си източното крайбрежие на континента, пасатите се раздвояват. Техните разклонения, насочващи се към екватора, срещайки се, образуват противотока за източване и компенсация, следващ на изток между пасатните течения. Клонът на северния пасат, отклонен на север, се движи по източните брегове на континента, като постепенно се отдалечава от него под въздействието на силата на Кориолис. Северно от 30° с.ш. ш. това течение попада под влиянието на преобладаващите тук западни ветрове и се движи от запад на изток. Близо до западните брегове на континента (около 50°N) това течение се разделя на два клона, разминаващи се в противоположни посоки. Единият клон отива към екватора, компенсирайки загубата на вода, причинена от течението на северния пасат, и се присъединява към него, затваряйки субтропичния пръстен от течения. Вторият клон следва на север по крайбрежието на континента. Една част от него прониква в Северния ледовит океан, а другата се присъединява към течението от Северния ледовит океан, завършвайки друг пръстен от течения. В южното полукълбо, както и в северното, възниква субтропичен пръстен от течения. Вторият пръстен от течения не се образува, но вместо него има мощен дрейф поток от западни ветрове, свързващ водите на три океана.

Действителното разпределение на повърхностните течения във всеки океан се отклонява от принципната схема, тъй като очертанията на континентите влияят върху посоката на теченията (фиг. 43).

Разпространение на океанските течения в дълбочина. Движението на водата, причинено от вятъра по повърхността, постепенно се прехвърля към подлежащите слоеве поради триенето. В този случай скоростта на потока намалява експоненциално, а посоката на потока под въздействието на силата на Кориолис се отклонява все повече от първоначалната и на определена дълбочина се оказва противоположна на повърхностната (фиг. 44). Дълбочината, на която токът се завърта на 180°, се нарича дълбочина на триене. На тази дълбочина влиянието на дрейфовия ток практически свършва. Тази дълбочина е около 200 м.Въпреки това, действието на силата на Кориолис, която променя посоката на потока, води до факта, че на определена дълбочина водните струи или изпреварват бреговете, или се отдалечават от тях, а след това ъгълът на повърхността на в близост до бреговете възниква равно налягане, което привежда в движение целия воден стълб. Това движение се простира далеч от брега. Във връзка с различни условиянагряване на повърхността на океана на различни географски ширини, има конвекция на океанската вода. В екваториалния регион доминира движението нагоре спрямо по-топлата вода; в полярните райони движението надолу спрямо повече студена вода. Това трябва да доведе до движението на водата в повърхностните слоеве от екватора към полюсите, а в долните слоеве от полюсите към екватора.

В райони с висока соленост водата има тенденция да потъва, в райони с ниска соленост, напротив, има тенденция да се покачва. Понижаването и издигането на водата се причиняват и от прилив и вълни на водата на повърхността (например в зоната на действие на пасатите).

В дълбоките океански корита температурата на водата се повишава с няколко десети от градуса под действието на вътрешна топлинаЗемята. Това води до вертикални водни течения. В дъното на континенталните склонове се наблюдават мощни течения със скорост до 30 Госпожица,причинени от земетресения и други причини. Те носят голямо количество суспендирани частици и се наричат кални потоци.

Наличието на системи от повърхностни течения с обща посокадвижението към центъра или от центъра на системата води до факта, че в първия случай има движение надолу на водата, във втория - нагоре. Пример за такива области могат да бъдат субтропичните пръстеновидни системи от течения.

Много малки промени в солеността с дълбочина и постоянството на състава на солта на големи дълбочини показват смесването на целия воден стълб на Световния океан. Въпреки това, точната картина

разпределението на дълбоките и дънните течения все още не е установено. Благодарение на непрекъснатото смесване на водата се осъществява постоянен трансфер не само на топлина и студ, но и на хранителните вещества, необходими за организмите. В зоните на потъване на водата дълбоките слоеве са обогатени с кислород, в зоните на издигане на водата биогенни вещества (фосфорни и азотни соли) се пренасят от дълбините към повърхността.

Течения в моретата и проливите. Теченията в моретата са причинени от същите причини като в океаните, но ограничените размери и по-малките дълбочини определят мащаба на явлението и местни условияим придават техните отличителни черти. Много морета (например Черно и Средиземно) се характеризират с кръгово течение, дължащо се на силата на Кориолис. В някои морета (например в Бяло море) приливните течения са добре изразени. В други морета (например в Северно и Карибско) морските течения са издънка на океанските течения.

Според характера на теченията проливите могат да се разделят на течащи и обменни. При течащи проливи течението е насочено в една посока (например във Флорида). В обменните протоци водата се движи в две противоположни посоки. Многопосочните водни потоци могат да бъдат един над друг (например в Босфора и Гибралтар) или могат да бъдат разположени един до друг (например La Perouse и Davis). В тесни и плитки проливи посоката може да се промени на противоположна в зависимост от посоката на вятъра (например Керч).

Морските (океански) или просто течения са транслационни движения на водни маси в океаните и моретата на разстояния, измерени в стотици и хиляди километри, дължащи се на различни сили (гравитационни, триещи, приливнообразуващи).

В океанологичната научна литература има няколко класификации на морските течения. Според един от тях теченията могат да бъдат класифицирани по следните критерии (фиг. 1.1.):

1. според силите, които ги причиняват, тоест според произхода им (генетична класификация);

2. стабилност (изменчивост);

3. по дълбочина на местоположението;

4. от характера на движението;

5. според физични и химични свойства.

Основната е генетичната класификация, в която се разграничават три групи течения.

1. В първата група на генетична класификация - градиентни течения, дължащи се на хоризонтални градиенти на хидростатично налягане. Има следните градиентни течения:

Плътност, дължаща се на хоризонталния градиент на плътност (неравномерно разпределение на температурата и солеността на водата, и следователно, плътността хоризонтално);

компенсация, поради наклона на морското равнище, възникнал под въздействието на вятъра;

Бароградиент, поради неравномерно атмосферно налягане над морското равнище;

· отток, образуван в резултат на излишък на вода във всяка област на морето, в резултат на притока на речна вода, обилни валежи или топене на лед;

· сейш, възникващ от сейшните вибрации на морето (колебания във водата на целия басейн като цяло).

Текове, които съществуват, когато хоризонталният градиент на хидростатичното налягане и силата на Кориолис са в равновесие, се наричат ​​геострофични.

Втората група градиентна класификация включва течения, причинени от действието на вятъра. Те са разделени на:

Дрейфиращи ветрове се създават от продължителни или преобладаващи ветрове. Те включват пасатните течения на всички океани и циркумполярното течение в южното полукълбо ( Западни ветрове);

вятър, причинен не само от действието на посоката на вятъра, но и от наклона на равнината и преразпределението на плътността на водата, причинено от вятъра.

Третата група класификационни градиенти включва приливни течения, причинени от приливни явления. Тези течения са най-забележими в близост до брега, в плитки води, в устията на реките. Те са най-силните.

По правило се наблюдават тотални течения в океаните и моретата, поради комбинираното действие на няколко сили. Текове, които съществуват след прекратяване на действието на силите, предизвикали движението на водата, се наричат ​​инерционни. Под действието на силите на триене инерционните потоци постепенно избледняват.

2. Според характера на устойчивост, променливост теченията се разграничават на периодични и непериодични (устойчиви и нестабилни). Токове, чиито промени настъпват с определен период, се наричат ​​периодични. Те включват приливни течения, които варират основно с период от приблизително половин ден (полудневни приливни течения) или дни (дневни приливни течения).

Ориз. 1.1. Класификация на теченията на океаните

Течения, чиито промени нямат ясен периодичен характер, обикновено се наричат ​​непериодични. Те дължат своя произход на случайни, неочаквани причини (например преминаването на циклон над морето причинява непериодични вятърни и барометрични течения).

В океаните и моретата няма постоянни течения в строгия смисъл на думата. Сравнително малко променящите се по посока и скорост течения за сезона са мусонни, за годината - пасати. Поток, който не се променя с времето, се нарича постоянен поток, а поток, който се променя с времето, се нарича нестабилен поток.

3. Според дълбочината на локализация се разграничават повърхностни, дълбоки и придънни течения. Повърхностните течения се наблюдават в т. нар. навигационен слой (от повърхността до 10 - 15 m), придънните течения са близо до дъното, а дълбоките - между повърхностните и придънните течения. Скоростта на повърхностните течения е най-висока в горен слой. По-дълбоко се спуска. Дълбоките води се движат много по-бавно, а скоростта на движение на дънните води е 3–5 cm/s. Скоростта на теченията не е еднаква в различните райони на океана.

4. Според характера на движението се разграничават криволичещи, праволинейни, циклонни и антициклонични течения. Меандриращи течения се наричат ​​течения, които не се движат по права линия, а образуват хоризонтални вълнообразни завои – меандри. Поради нестабилността на потока меандрите могат да се отделят от потока и да образуват самостоятелно съществуващи вихри. Праволинейните течения се характеризират с движение на водата по относително прави линии. Кръговите течения образуват затворени кръгове. Ако движението в тях е насочено обратно на часовниковата стрелка, тогава това са циклонни течения, а ако по посока на часовниковата стрелка, тогава те са антициклонични (за северното полукълбо).

5. Според естеството на физико-химичните свойства се разграничават топло, студено, неутрално, солено и прясно водно течение (разделянето на теченията според тези свойства е до известна степен условно). За да се оцени посочената характеристика на течението, неговата температура (соленост) се сравнява с температурата (солеността) на околните води. По този начин топъл (студен) поток е температура на водата, при която температурата на околните води е по-висока (по-ниска). Например, дълбокото течение с атлантически произход в Северния ледовит океан има температура около 2 °C, но принадлежи към топли течения, а Перуанското течение край западното крайбрежие на Южна Америка, което има температура на водата около 22 °C , принадлежи към студените течения.

Основните характеристики на морското течение: скорост и посока. Последното се определя обратния начинспрямо посоката на вятъра, т.е. в случай на течението, където тече водата, докато при вятъра, откъдето духа. Вертикалните движения на водните маси обикновено не се вземат предвид при изследване на морските течения, тъй като те не са големи.

В океаните съществува единна, взаимосвързана система от главни устойчиви течения (фиг. 1.2.), която определя преноса и взаимодействието на водите. Тази система се нарича океанска циркулация.

Основната сила, която задвижва повърхностните води на океана, е вятърът. Следователно повърхностните течения трябва да се вземат предвид при преобладаващи ветрове.

В рамките на южната периферия на океанските антициклони на северното полукълбо и северната периферия на антициклоните на южното полукълбо (центровете на антициклоните са разположени на 30 - 35 ° северна и южна ширина) действа система от пасати под влиянието на които се образуват устойчиви мощни повърхностни течения, насочени към запад (Северен и Южен пасат). течения). Срещайки по пътя си източните брегове на континентите, тези течения създават повишаване на нивото и се обръщат към високи географски ширини (Гвиана, Бразилия и др.). В умерените ширини (около 40°) преобладават западни ветрове, което усилва теченията, отиващи на изток (Северен Атлантик, Северен Тихи океан и др.). В източните части на океаните между 40 и 20° северна и южна ширина теченията са насочени към екватора (Канарските острови, Калифорния, Бенгела, Перу и др.).

Така в океаните на север и на юг от екватора се формират стабилни системи за циркулация на водата, които представляват гигантски антициклонални кръгове. Така в Атлантическия океан северният антициклонален кръговрат се простира от юг на север от 5 до 50° северна ширина и от изток на запад от 8 до 80° западна дължина. Центърът на този цикъл е изместен спрямо центъра на Азорския антициклон на запад, което се обяснява с увеличаването на силата на Кориолис с географската ширина. Това води до засилване на теченията в западните части на океаните, създавайки условия за образуване на такива мощни течения като Гълфстрийм в Атлантическия океан и Курошио в Тихия океан.

Своеобразно разделение между северния и южния пасат е противотечението на Intertrade, което носи водите си на изток.

В северната част на Индийския океан, полуостров Индостан, който стърчи дълбоко на юг, и обширният азиатски континент създават благоприятни условия за развитие на мусонна циркулация. През ноември - март тук се наблюдава североизточен мусон, а през май - септември - югозапад. В това отношение теченията на север от 8° южна ширина имат сезонен ход, следващ сезонния ход на атмосферната циркулация. През зимата западното мусонно течение се наблюдава на екватора и на север от него, тоест през този сезон посоката на повърхностните течения в северната част на Индийския океан съответства на посоката на теченията в други океани. В същото време в зоната, разделяща мусоните и пасатите (3 - 8 ° южна ширина), се развива повърхностно екваториално противотечение. През лятото западното мусонно течение се заменя с източното, а екваториалното противотечение се заменя със слаби и нестабилни течения.

Ориз. 1.2.

В умерените ширини (45 - 65 °) в северната част на Атлантическия и Тихия океан се осъществява циркулация обратно на часовниковата стрелка. Въпреки това, поради нестабилността на атмосферната циркулация в тези географски ширини, теченията се характеризират и с ниска стабилност. В лентата 40 - 50 ° южна ширина е атлантическото циркумполярно течение, насочено на изток, наричано още течение на западните ветрове.

Край бреговете на Антарктида теченията са предимно на запад и образуват тясна ивица от крайбрежна циркулация по бреговете на континента.

Северноатлантическото течение прониква в басейна на Северния ледовит океан под формата на разклонения на теченията на Норвегия, Нордкап и Свалбард. В Северния ледовит океан повърхностните течения са насочени от бреговете на Азия през полюса към източните брегове на Гренландия. Този характер на теченията се дължи на преобладаването на източните ветрове и компенсирането на притока в дълбоките слоеве на атлантическите води.

В океана се разграничават зони на дивергенция и конвергенция, характеризиращи се с разминаване и сближаване на повърхностни струи на течения. В първия случай водата се издига, а във втория потъва. От тези зони зоните на конвергенция са по-ясно разграничени (например, антарктическата конвергенция на 50 - 60 ° южна ширина).

Нека разгледаме особеностите на циркулацията на водите на отделните океани и характеристиките на основните течения на Световния океан (таблица).

В северните и южните части Атлантически океанв повърхностния слой има затворени циркулации на течения с центрове близо до 30° северна и южна ширина. (Циркуляцията в северната част на океана ще бъде разгледана в следващата глава).

Основните течения на океаните

име	Температурна градация	устойчивост	Средна скорост, cm/s
северен пасат	Неутрален	устойчиви
Минданао	Неутрален	устойчиви
		Много стабилен
Северен Тихи океан	Неутрален	устойчиви
		устойчиви
алеутски	Неутрален	нестабилен
Курил-Камчатское	Студ	устойчиви
Калифорния	Студ	нестабилен
Междутърговски противоток	Неутрален	устойчиви
южен пасат	Неутрален	устойчиви
Източна Австралия		устойчиви
Южен Тихи океан	Неутрален	нестабилен
перуански	Студ	Слабо стабилен
Ел Ниньо		Слабо стабилен
Антарктическа циркумполярна	Неутрален	устойчиви
индийски
южен пасат	Неутрален	устойчиви
нос Агулас		Много стабилен
Западна Австралия	Студ	нестабилен
Антарктическа циркумполярна	Неутрален	устойчиви
северна	арктически
норвежки		устойчиви
Западен Шпицберген		устойчиви
Източна Гренландия	Студ	устойчиви
Западна Гренландия		устойчиви
атлантически
северен пасат	Неутрален	устойчиви
Гълф Стрийм		Много стабилен
Северен Атлантик		Много стабилен
канарски	Студ	устойчиви
Ирмингер		устойчиви
лабрадор	Студ	устойчиви
Междутърговски противоток	Неутрален	устойчиви
южен пасат	Неутрален	устойчиви
бразилски		устойчиви
Бенгела	Студ	устойчиви
Фолкланд	Студ	устойчиви
Антарктическа циркумполярна	Неутрален	устойчиви

В южната част на океана топлото бразилско течение носи вода (със скорост до 0,5 m/s) далеч на юг, а течението Бенгела, разклонено от мощното течение на западните ветрове, затваря главния циркулация в южната част на Атлантическия океан и носи студена вода до бреговете на Африка.

Студените води на Фолклендското течение проникват в Атлантическия океан, заобикаляйки нос Хорн и се изливайки между брега и бразилското течение.

Характерна особеност на циркулацията на водите на повърхностния слой на Атлантическия океан е наличието на подземното екваториално противотечение на Ломоносов, което се движи по екватора от запад на изток под относително тънък слой от южния пасат (дълбочина от 50 до 300 m) със скорост до 1 - 1,5 m/s. Течението е стабилно по посока и съществува през всички сезони на годината.

Географско положение, климатични особености, системите за циркулация на водата и добрият водообмен с антарктическите води определят хидрологичните условия на Индийския океан.

В северната част на Индийския океан, за разлика от други океани, мусонната циркулация на атмосферата причинява сезонна промяна в повърхностните течения на север от 8 ° южна ширина. През зимата Западното мусонно течение се наблюдава със скорост 1 - 1,5 m/s. През този сезон се развива екваториалното противотечение (в зоната на разделяне на мусонния и южния пасат) и изчезва.

В сравнение с други океани в Индийски океанзоната на преобладаващите югоизточни ветрове, под влиянието на които възниква южният пасат, се измества на юг, поради което това течение се движи от изток на запад (скорост 0,5 - 0,8 m / s) между 10 и 20 ° южна ширина. Край бреговете на Мадагаскар течението South Tradewind се разделя. Един от нейните разклонения върви на север по крайбрежието на Африка до екватора, където завива на изток и през зимата поражда екваториалното противотечение. През лятото северният клон на Южното пасатно течение, движейки се по крайбрежието на Африка, поражда Сомалийското течение. Друг клон на южното пасатно течение край бреговете на Африка завива на юг и под името Мозамбикско течение се движи по крайбрежието на Африка на югозапад, където неговият клон дава началото на течението на нос Игли. По-голямата част от Мозамбикското течение завива на изток и се присъединява към Западното течение на вятъра, от което Западноавстралийското течение се разклонява край бреговете на Австралия, завършвайки циркулацията на южната част на Индийския океан.

Незначителен приток на арктически и приток на антарктически студени води, географско положениеи системата от течения определят особеностите на хидроложкия режим на Тихия океан.

характерна черта обща схемаПовърхностните течения на Тихия океан е наличието в неговите северни и южни части на големи водни цикли.

При пасатите, под въздействието на постоянни ветрове, възникват южният и северният пасат, който върви от изток на запад. Между тях, от запад на изток, екваториалните (междутърговски) противотечения се движат със скорост 0,5 - 1 m / s.

Северният пасат близо до Филипинските острови е разделен на няколко клона. Един от тях завива на юг, след това на изток и поражда екваториалното (междутърговско) противотечение. Основният клон следва на север по протежение на остров Тайван (Тайванско течение), след това завива на североизток и под името Курошио минава по източния бряг на Япония (скорост до 1 - 1,5 m/s) до нос Ноджима (остров Хоншу) . По-нататък се отклонява на изток и пресича океана като Северно тихоокеанско течение. Характерна особеност на течението Курошио, подобно на Гълфстрийм, е криволиченето и изместването на оста му на юг или на север. Край бреговете на Северна Америка, Северно Тихоокеанското течение се разклонява в Калифорнийското течение, което е насочено на юг и затваря основната циклонна циркулация на Северния Тихи океан, и Аляското течение, което отива на север.

Студеното Камчатско течение произхожда от Берингово море и тече по крайбрежието на Камчатка, Курилски острови(Курилско течение), крайбрежието на Япония, притискащо течението Курошио на изток.

Южният пасат се движи на запад (скорост 0,5 - 0,8 m/s) с множество разклонения. Край бреговете на Нова Гвинея част от потока се обръща на север и след това на изток и заедно с южния клон на Северното пасатно течение поражда екваториалното (междутърговско) противотечение. По-голямата част от южното пасатно течение се отклонява, образувайки източноавстралийското течение, което след това се влива в мощното течение на западния вятър, от което студеното перуанско течение се разклонява край бреговете на Южна Америка, завършвайки циркулацията в южната част на Тихия океан.

През летния период на южното полукълбо, към перуанското течение от екваториалното противотечение, топлото течение Ел Ниньо се придвижва на юг до 1 - 2 ° южна ширина, като през някои години прониква до 14 - 15 ° южна ширина. Такова проникване на топлите води на Ел Ниньо в южните райони на крайбрежието на Перу води до катастрофални последици поради повишаване на температурата на водата и въздуха (силни дъждове, смърт на риби, епидемии).

Характерна особеност в разпределението на теченията в повърхностния слой на океана е наличието на екваториалното подповърхностно противотечение - течението на Кромуел. Пресича океана по екватора от запад на изток на дълбочина от 30 до 300 m със скорост до 1,5 m/s. Течението обхваща ивица с ширина от 2° северна ширина до 2° южна ширина.

Повечето характерна чертаСеверният ледовит океан е, че през цялата година повърхността му е покрита с плаващ лед. Ниската температура и солеността на водите благоприятстват образуването на лед. Крайбрежните води са свободни от лед само през лятото, за два до четири месеца. В централната част на Арктика се наблюдава предимно тежък многогодишен лед (пакет лед) с дебелина над 2 - 3 m, покрит с многобройни хълмове. Освен многогодишен лед има едногодишен и двугодишен. През зимата по бреговете на Арктика се образува доста широка (десетки и стотици метри) ивица от бърз лед. Няма ледове само в района на топлите течения Норвежки, Нордкап и Шпицберген.

Под въздействието на ветрове и течения ледът в Северния ледовит океан е в постоянно движение.

На повърхността на Северния ледовит океан се наблюдават добре очертани зони на циклонична и антициклонична циркулация на водата.

Под влияние на полярния баричен максимум в тихоокеанската част на Арктическия басейн и котловината на Исландския минимум възниква общо трансарктично течение. Той осъществява общото движение на водите от изток на запад в цялата полярна област. Трансарктическото течение води началото си от Беринговия проток и отива до протока Фрам (между Гренландия и Свалбард). Неговото продължение е течението на Източна Гренландия. Между Аляска и Канада има обширен антициклоничен воден цикъл. Студеното Бафиново течение се образува главно поради отстраняването на арктическите води през проливите на Канадския арктически архипелаг. Неговото продължение е Лабрадорското течение.

Средната скорост на движение на водата е около 15 - 20 cm / s.

Циклоничен, много интензивен цикъл се случва в Норвежко и Гренландско море в атлантическата част на Северния ледовит океан.