Что такое морские течения?

Что такое морские течения?
    Самая замечательная циркуляция в Мировом океане позвана действием ветров. Медленные кольцеобразные течения, существующие как в Северном, так и в Южном полушариях, основательно перемешивают воду в океанах.(красный кружочек — теплая, светло синий кружочек — холодная, стрелочки — направление перемещения)

Что по большому счету заставляет воду двигаться в воде? К примеру, ее неоднородность. Более соленая и более холодная вода тяжелее более пресной и горячей.

А потому, что и соленость в различных точках Мирового океана может различаться, и поверхность моря нагревается солнцем неравномерно, в толще воды появляется градиент давлений, и совершенно верно так же, как воздушное пространство в воздухе, вода начинает перемещение от территории большого давления к территории низкого.

Такие течения в науке именуют термохалинными. Существуют и течения, вызванные перепадами уровня океана, их возможно назвать баротропными. Но все же творцы самых замечательных перемещений воды — ветер и Кориолисово ускорение.

Океан в теснине

Течения, практически промешивающие пол-океана, — это ветровые течения. Пример —

широкомасштабная циркуляция воды в северной части Атлантики. Поток, охватывающий всю верхнюю толщу вод, движется по часовой стрелке с на удивление маленькой скоростью — всего-то 1−2 см/с. Казалось бы, все легко — на протяжении восточных берегов Атлантики течение движется с севера на юг, на протяжении американских берегов — с юга на север.

Но имеется одна значительная подробность, имеющая важное значение для климата в данной части мира.

сила и — Сила инерции, появляющаяся из-за вращения отечественной планеты, — прижимает течение к американскому материку. Часть замечательного потока океанских вод сжимается в узкой прибрежной территории, образуя так именуемое западное пограничное течение. Дальше все происходит по законам гидравлики: появлявшись в собственного рода теснине, вода быстро увеличивает скорость приблизительно до двух метров/с, другими словами в сто раз.

Эта замечательная струя в итоге отрывается от породившего ее кругового течения и уходит на север, становясь течением Гольфстрим.

Ясно, что кроме того такое замечательное и стремительное океанское течение, как Гольфстрим, все равно испытывает на своем пути действие разнообразных факторов и сил. Оно неспешно теряет энергию, начинает петлять, создавая, подобно реке, меандры. Время от времени эти меандры отрываются и формируют отдельные вихри — так именуемые ринги, имеющие диаметр около 200 км.

В любой момент времени этих вихрей в северной части антлантического океана существует более десятка. Если они, отделяясь, уходят на юг, то несут более холодную воду в более утепленные территории океана, в случае если на север, то напротив — заносят довольно теплую воду в полярные области.

Жёсткая вода

Вихри — постоянный спутник морских течений. Сама граница течения является фронтом , другими словами перепад черт водной среды. Он фактически ни при каких обстоятельствах не бывает плоскостью, перпендикулярной дну, но имеет уклон. Фронт всегда меняет положение, и рядом с ним неизменно рождаются вихри — от огромных, диаметром в много километров, до самых мелких, какие конкретно лишь смогут быть.

Ясно, что воду закручивает одновременное воздействие различных сил, и тут опять-таки не последнюю роль играется Кориолисово ускорение.

Вот занимательный пример. Через Гибралтарский пролив, как и через любой узкий пролив, соединяющий два бассейна, в которых вода имеет различные характеристики, идут два стремительных встречных потока. Более легкая океанская вода вливается в Средиземное море поверху, а более тяжелая, более соленая морская, идет понизу и скапливается уже в океане на глубине порядка 1000−1200 м (именно на таковой глубине средиземноморский «рассол» имеет нулевую плавучесть).

Вырастает собственного рода громадный «мешок», а с ним появляется отличие гидростатического давления на однообразной глубине.

Сейчас, казалось бы, имеется все условия, дабы появилось течение по направлению градиента давлений. Но тут и вступает в воздействие Кориолисово ускорение — она компенсирует перепад давлений, и вода, вместо того дабы двигаться по изолинии давления, выталкивается в перпендикулярном направлении. Так в Атлантике закручивается огромный вихрь диаметром около 100 км и толщиной метров 300.

Кстати, обнаружение этого вихря и изучение его природы стало одним из последних больших открытий в физической гидрологии географии и области океана по большому счету.

Еще одно необыкновенное явление, которое связано с океанскими течениями и рождаемыми ими вихрями, отмечается между Атлантикой и Индийским океаном.

Агульясское течение, идущее на протяжении восточноафриканского берега на юг, у побережья ЮАР (другими словами в том месте, где кончается африканский континент) делает левый поворот и снова направляется на восток, в Индийский океан. В этом месте от него отрываются вихри, уходящие в сторону Атлантики. Эти водовороты существуют продолжительно, до трех лет, пока их не выносит к берегам Южной Америки, где вихри неспешно перемалываются прибрежными течениями.

Эти образования играются громадную роль в ходе обмена разнообразным биоматериалом и водой между двумя океанами. Необычный момент содержится, но, в том, что сами эти вихри имеют ничтожную толщину если сравнивать с диаметром. Практически это узкие водяные диски, крутящиеся по поверхности океана. Что же им придает такую немыслимую живучесть?

Так как вращение одной вязкой жидкости в второй неизбежно должно было бы привести к распаду и торможению вихря.

Исследователям удалось узнать, что в момент образования — еще в Агульясского течения — эти вихри покупают свойства, характерные для вращения жёсткого тела. Как раз благодаря таким неповторимым физическим чертям диск из воды Индийского океана достигает американских берегов.

Хранители цивилизации

Истории с вихрями наглядно демонстрируют, что Всемирный океан наполнен разнообразными и время от времени причудливыми перемещениями. Собственные изюминки имеют течения экваториальной области, где фактически не действует Кориолисово ускорение. Необыкновенное значение для создания климата на Земле имеет Антарктическое циркумполярное течение — единственное по-настоящему замкнутое океанское течение на планете.

У него имеется некоторый северный аналог, но в него временами заходит и совершенно верно так же выходит атлантическая вода, в то время как в Антарктике ветер гонит воду нескончаемым кругом.

Но все же самые замечательные течения на Земле — это западные пограничные, порождаемые, как уже говорилось, действием и ветром Кориолисового ускорения. В Южном полушарии их мощь не так впечатляет (быть может, из-за влияния Антарктиды), но в Северном Гольфстрим в Атлантике и Куросио в Тихом океане оказывают решающее влияние на климат, хозяйство, соответственно, и всю людскую цивилизацию.

Весьма тяжело себе представить, по крайней мере при континентов и нынешней конфигурации океанов, что механизм, порождающий Гольфстрим, внезапно даст сбой. Другое дело — распределение его энергии.

В северной части антлантического океана Гольфстрим ветвится: один поток поворачивает на юг и греет Европу, второй уходит в Северный Ледовитый океан, превращая Мурманск в круглогодичный незамерзающий порт. Еще одна ветвь идет к Исландии, а после этого поворачивает в сторону Американского континента. Темперамент ветвления зависит от распределения градиентов давления в данной части Мирового океана.

В случае если высказать предположение, что течение усилит собственную ветвь, направленную к Европе, а поток, идущий в Баренцево море, иссякнет, в Европе станет жарче, а вот в Российской Федерации может значительно расшириться территория вечной мерзлоты.

В случае если же произойдёт напротив, по Темзе зимний период опять будут ездить на санях, но растают льды Северного Ледовитого океана. Данный океан подключится к неспециализированной совокупности обмена энергией между Мировым океаном и атмосферой, создаст новые ветры, каковые, со своей стороны, точно поменяют картину морских течений. Сдвиги климата в этом случае имели возможность бы появляться труднопредсказуемыми.

Остается только основной вопрос: как это реально?

Основная опасность, о которой возможно было бы сказать, — это таяние ледяного панциря Гренландии, что привело бы не только к увеличению уровня Мирового океана, но и точно к трансформации направления течений. Тут с Гольфстримом и имела возможность бы произойти беда. Что ж, ледники Гренландии вправду медлено тают, но ничего для того чтобы, что бы сулило глобальные катастрофические последствия в скором времени, пока не происходит.

А дальше?

А дальше все упирается в надежность предлагаемых различными группами исследователей моделей прогнозирования. Одни абсолютизируют сегодняшнюю тенденцию к потеплению и экстраполируют ее на тысячу лет вперед: у них выходит, что в конечном итоге океан закипит, а жизнь на Земле станет неосуществимой. Другие, наоборот, говорят, что жара не так долго осталось ждать сменится похолоданием.

И пускай приверженцы того либо иного сценария предлагают собственные расчеты, по мере увеличения срока прогноза растет и величина погрешности. Исходя из этого, в случае если к прогнозам на десять лет вперед возможно относиться без шуток, то возможность реализации сценария, рассчитанного на сто лет, равняется анекдотичным 50 на 50, другими словами либо будет, либо нет.

В случае если же говорить о важных публикациях, выходящих Сейчас, то по их совокупности возможно заключить о том, что современная наука не видит настоящих оснований для катастрофических сценариев, которые связаны с Гольфстримом. Дабы в данной замечательной и достаточно устойчивой совокупности что-то радикально поменялось, необходимы большие трансформации на планете, но таких процессов мы не замечаем, а современные нам трансформации климата смогут быть всего лишь проявлениями кратковременных циклов в пять-шесть десятков лет.

Создатель — д. ф.-м. н., зав. Лабораторией морских течений Университета океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Как изучают океанские течения

    Конструкция буя несложна и включает в себя антенны, блок управления, элементы питания, и гидравлическую совокупность, разрешающую варьировать плавучесть аппарата за счет трансформации действенной плотности.
    Метеорологический буй ARGO с переменной плавучестью — основной современный инструмент изучения океанских течений. Устанавливаемые с судов либо самолетов буи покрывают сетью практически целый Всемирный океан.

Буй ARGO трудится на глубинах до 2000 м , что разрешает промерять всю толщу воды, которую несут с собой большие океанские течения. Буй запрограммирован на десятидневные циклы, по окончании каждого из них идет переброска данных на спутник.

Одним из основных инструментов изучения океанских течений стала развивающаяся с конца 1990-х годов глобальная сеть роботизированных буев-поплавков ARGO. В случае если взглянуть на карту сети, возможно заметить, что буи равномерно распределены по всей акватории Мирового океана, не считая арктической территории, с шагом приблизительно 300 км. Изначально запланированное количество в 3000 буев было достигнуто еще в 2007 году, и по сей день их число всегда увеличивается.

Характерная изюминка роботизированного «поплавка» ARGO — его переменная плавучесть. Она достигается методом трансформации действенной плотности за счет варьирования количества аппарата. Поршень растягивает находящийся в нижней части буя резиновый мешок, и количество зонда при неизменной массе возрастает.

Буй трудится циклами по десять дней. Главное время (девять дней) он находится на глубине около 1000 м, после этого краткосрочно опускается на 2000 м, а после этого всплывает, дабы в течение дня передать на спутник все собранные за вахту эти. На различных глубинах и на поверхности буй замеряет плотность, электропроводность а также оптические особенности воды.

Статья «Для чего вода течет в воде?» размещена в издании «Популярная механика» (№129, июль 2013).

Течения в Мировом океане


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: