Причина возникновения течений – Найдите в тексте объяснение причин возникновения океанических течений. Какому общему правилу подчинено движение основных течений?

Океанические течения: причины образования и значение

Океанические течения — это потоки воды, перемещающиеся в океанах по определённым маршрутам. Они обладают множеством свойств, отличных от свойств остальной массы воды. Отвечают океанские течения за терморегуляцию вод океана. Автор фото — Eric Fischer, ссылка на оригинал (фото было изменено).

Причины возникновения течений в океане

  • 1. Свойства воды. Дело в том, что океанские воды обладают различными свойствами (плотность, солёность, температура). Особенно сильно заметно изменение свойств воды при увеличении глубины её залегания. Всё это приводит к циркуляции воды в океане. Ярким тому примером являются океанские течения и подводные водопады.
  • 2. Воздействие ветра. Ветер является ещё одним фактором, оказывающим заметное влияние на циркуляцию воды в океане. Правда, речь идёт, преимущественно, о поверхностных водах.
  • 3. Воздействие космоса. Космические объекты, такие как Солнце и Луна, также оказывают влияние на океанические течения. Вращение планеты, к слову, тоже к этому причастно. Однако, этот вопрос изучен не очень хорошо, поэтому сложно утверждать, какое именно влияние оказывается. Но то, что оно есть — это несомненно.

Свойства течений

Океанические течения обладают повышенной плотностью воды. Считается, что именно разница в плотности водных масс является определяющим фактором в возникновении данного явления. А Мировой океан, к слову, отличается крайне высокой неравномерностью по показателям плотности воды. Поэтому не стоит удивляться наличию огромного количества течений.

Океанские течения бывают тёплыми и холодными. Всё зависит от того, в каком месте они берут своё начало. Так, известное тёплое течение «Гольфстрим» берёт своё начало в тропиках. Благодаря этому оно поддерживает высокую среднюю температуру на протяжении всего своего пути. А движется оно на север, повышая таким образом и среднюю температуру на материках (в Северной Америке, преимущественно).

Между собой океанические течения отличаются не только температурой, но ещё и давлением, плотностью, солёностью, скоростью движения, размерами и другими показателями. Поэтому все океанские течения являются разными и, соответственно, оказывают разное воздействие.

naturae.ru

Морские течения – отчего появляются?

Вода перемещается в Мировом океане по всем направлениям — между континентами, экватором и полюсами, дном и поверхностью. Действие течений многогранно и проявляется в глобальных масштабах. Они формируют рельеф дна и побережий, обогащают воду минеральными солями, влияют на климат огромных регионов.

Поверхностные течения

Морские течения — результат совместного влияния ветров, различий в плотности воды и силы Кориолиса, порождаемой вращением Земли вокруг своей оси. Сильный, постоянно дующий ветер приводит в движение массу воды до глубины 200-300 м. При этом соседние массы воды, отличающиеся по плотности, практически остаются на месте. В результате возникает своего рода могучая река, пересекающая порой несколько океанов. Если бросить в эту реку пробку, она поплывет по вполне предсказуемому маршруту, который определяется не только ветрами, но и очертаниями суши, с которой сталкиваются по пути текущие воды.

Круговые течения

Когда выпускаешь из ванной воду, она вытекает через сток, вращаясь всегда в одном направлении: в Северном полушарии по часовой стрелке, а в Южном — против нее. Это вызывается так называемой силой Кориолиса, порождаемой вращением Земли вокруг своей оси. Ей же подчиняются и морские течения. К северу от экватора они отклоняются вправо, образуя огромные петли: направляются на западе океанов к полюсу, а на востоке возвращаются к экватору. К югу от экватора течения отклоняются влево и движутся против часовой стрелки. Эти петли называются северными и южными спиралями. Основные морские течения -результат взаимодействия господствующих ветров и силы Кориолиса.

Глубинные течения

Глубинные течения обусловлены разницей в температуре и солености (плотности) воды. Чем холоднее и солонее вода, тем она плотнее. Холодная (тяжелая) вода, оказавшись поверх более теплой (легкой, опускается вглубь, вытесняя ее оттуда. Такие глубинные течения, не зависящие от ветров, возникают, например, у полюсов. Зимой вода у поверхности остывает (контактируя с холодным воздухом) и становится солонее (за счет образования пресного льда). Она опускается, оттесняя нижележащие слои к экватору. Порождаемые этим придонные течения с очень небольшой скоростью проходят огромные расстояния, перенося холодные полярные воды в тропическую зону. Постепенно они нагреваются и всплывают к поверхности — после путешествия, которое может длиться более 1000 лет!

Разная плотность водных масс приводит к появлению глубинных течений.

Антарктическое циркумполярное течение (течение Западных Ветров) идет по кругу с запада на восток, не встречаясь с континентами. Его ширина 1000-2000 км, скорость — 0,75 км/ч (18 км/сут), а сток -270 млн куб. м воды в секунду, т.е. почти в 2000 раз больше, чем у Амазонки!

В узком Гибралтарском проливе друг на друга накладываются два течения: одно, поверхностное, несет воду в Средиземное море; другое, глубинное, — в Атлантический океан. Соприкосновение теплой соленой морской воды с прохладной и менее соленой океанской приводит к образованию огромных водяных пузырей. Чтобы выйти незамеченными из Средиземного моря, подлодки порой прячутся внутри таких пузырей, поверхность которых отражает волны поисковых гидролокаторов.

Апвеллинг

Когда ветер постоянно дует с континента, он гонит поверхностную морскую воду от берега. На смену ей тут же подтягивается глубинная вода. Такой ее подъем называется апвеллингом. Обширные ап-веллинговые зоны простираются вдоль побережий Мавритании и Марокко в Африке, а также Перу в Южной Америке, где засушливые условия порождают стойкие барические максимумы. Глубинные воды насыщены минеральными солями. Поднимаясь к поверхности, они служат удобрениями для фитопланктона — основы океанских пищевых цепей. В результате апвеллинговые зоны очень богаты рыбой и прочей морской живностью.

Роль течений

Течения переносят рыхлые осадки и формируют рельеф морского дна. Кроме того, они играют огромную роль в распространении по океанам питательных веществ, фито- и зоопланктона и личинок морской фауны. Течения несут с собой орехи, семена, ветки и целые древесные стволы с их мелкими обитателями. В результате растения и животные получают возможность колонизировать затерянные в океане острова и новые континенты. Мигрирующие виды морских животных хорошо знают течения и используют их для экономии сил в долгих путешествиях. Наконец, перераспределяя по планете теплые и холодные воды, течения смягчают климат: направляясь от экватора к полюсам, согревают Арктику и Антарктику, а двигаясь в обратном направлении, освежают тропические регионы.

Течения и человек

Знать и использовать морские течения важно прежде всего рыбакам и мореплавателям. С древнейших времен люди понимали, что это знание помогает им экономить время — и силы в дальних путешествиях. Португальские моряки в XVI в. быстро сообразили, что до Америки легче добраться, если плыть от Европы не сразу на запад, а сначала к югу, а затем по Северному пассатному течению, которое несет корабли прямо в Карибское море. А вот возвращаться лучше севернее — вместе с Гольфстримом. Современные яхтсмены, ставя рекорды скорости в своих кругосветных гонках, выбирают попутные ветры и течения, пользуясь точными спутниковыми данными.

Холодная придонная вода поднимается к поверхности в зоне апвеллинга.

Речной угорь живет в европейских реках, а размножаться и умирать уплывает в Саргассовоморе северо-восточнее Антильских островов  Еголичинки два года мигрируют назад, дрейфуя к Европе в водах Гольфстрима.

В 1980 г. крушение транспортного судна с грузом спортивной обуви стала неожиданным источником ценной океанографической информации. Корабль затонул у берегов Южной Кореи, а 80 тыс. бывших на нем кроссовок через год оказались на западном побережье США, проделав 2400 км по Тихому океану.

Самое знаменитое течение

Гольфстрим в переводе с английского означает поток из залива. Речь идет о Мексиканском заливе, где рождается это теплое поверхностное течение, самое быстрое и мощное в Атлантике. Уже более 500 лет моряки пользуются им, чтобы быстро доплыть в Европу из Америки. Проходя через Флоридский пролив, оно движется вдоль побережья США и Канады к северу до Ньюфаундленда, откуда сворачивает на восток. По дороге Гольфстрим разделяется на три ветви. Одна из них идет к северу и обогревает берега Британии и Скандинавии. Вторая отклоняется к Африке, а третья образует петлю, огибающую Бермудские острова.

Для изучения Гольфстрима в 1969 г. была организована экспедиция на маленькой подводной лодке Бенджамин Франклин. На ее борту пять ученых дрейфовали в толще этого трансатлантического потока со скоростью ок. 4 км/ч. Лодка двигалась с выключенными моторами по течению, позволяя трясти себя его подводным вихрям. За месяц Франклин преодолел 2700 км!

Спутниковый снимок поверхностных температур нашей планеты. Благодаря цветовой обработке данных слева хорошо заметно восточное побережье США между Вашингтоном и полуостровом Кейп-Код, а справа от него розовый Гольфстрим.

Эта страница была опубликована 21.10.2013 в 17:34.

kapway.com

Мировой океан: изучаем океанические течения

Мировой океан – одно из самых загадочных явлений. Даже в настоящее время оно полностью не изучено. Чем он уникален? Прежде всего, это океанические течения. Они играют большую роль в формировании климата на планете Земля, а также во многом отвечают за разнообразие растительного и животного мира. Сегодня мы познакомимся с видами течений, причиной их возникновения, рассмотрим примеры.

Ни для кого не секрет, что наша планета омывается четырьмя океанами: Тихим, Атлантическим, Индийским и Северным Ледовитым. Естественно, вода в них не может быть стоячей, так как это давно бы привело к экологической катастрофе. Благодаря тому, что она постоянно циркулирует, мы и можем полноценно жить на Земле. Ниже находится карта океанических течений, она отчетливо показывает все передвижения водных потоков.

Что такое течение в океане?

Течение Мирового океана — это не что иное, как непрерывное или периодическое перемещение больших масс воды. Забегая наперед, сразу скажем, что их множество. Отличаются они по температуре, направленности, глубинному прохождению и прочим критериям. Океанические течения зачастую сравнивают с реками. Но движение речных потоков происходит только вниз под действием сил гравитации. А вот циркуляция вод в океане возникает из-за многих разных причин. Например, ветер, неравномерность плотности водяных масс, разность температур, влияние Луны и Солнца, изменения давления в атмосфере.

Причины возникновения

Свой рассказ хочется начать с причин, которые порождают естественную циркуляцию вод. Точной информации даже в настоящее время практически нет. Это объясняется достаточно просто: система океанов не имеет четких границ и находится в постоянном движении. Сейчас более углубленно изучены течения, которые находятся ближе к поверхности. На сегодняшний день точно известно одно, что факторы, влияющие на циркуляцию воды, могут быть как химические, так и физические.

Итак, рассмотрим основные причины возникновения океанических течений. Первое, что хочется выделить, — это воздействие воздушных масс, то есть ветра. Именно благодаря ему поверхностные и малоглубинные течения функционируют. Конечно же, к циркуляции воды на большой глубине ветер отношения не имеет. Второй фактор также немаловажный, это воздействие космического пространства. В этом случае течения возникают благодаря вращению планеты. И наконец, третий основной фактор, который объясняет причины возникновения океанических течений, – разная плотность воды. Все потоки Мирового океана отличаются температурным режимом, соленостью и прочими показателями.

Фактор направленности

В зависимости от направленности потоки циркуляции вод океана делятся на зональные и меридиональные. Первые двигаются на запад или на восток. Меридиональные течения идут на юг и на север.

Существуют также и другие виды, причиной которых становятся приливы и отливы. Такие океанические течения называют приливными. Они имеют наибольшую силу на мелководье в прибрежной зоне, в устьях рек.

Течения, которые не меняют силы и направления, называют устойчивыми, или устоявшимися. К ним относятся такие как Северное пассатное и Южное пассатное. Если движение водного потока меняется время от времени, то его называют неустойчивым, или неустоявшимся. Эту группу представляют поверхностные течения.

Поверхностные течения

Самыми заметными из всех являются поверхностные течения, которые образуются благодаря влиянию ветра. Под действием пассатов, постоянно дующих в тропиках, в районе экватора формируются огромные потоки воды. Именно они образуют Северное и Южное экваториальные (пассатные) течения. Небольшая часть этих водных масс разворачивается вспять и образует противотечение. Основные потоки отклоняются на север или на юг при столкновении с материками.

Теплые и холодные течения

Виды океанических течений играют важнейшую роль в распределении на Земле климатических зон. Теплыми принято называть потоки акватории, которые несут воды с температурой выше нуля. Их движение характеризуется направлением от экватора к высоким географическим широтам. Это течение Аляскинское, Гольфстрим, Куросио, Эль-Ниньо и др.

Холодные потоки переносят воду в противоположном направлении в сравнении с теплыми. Там, где на их пути встречается течение с плюсовой температурой, возникает восходящее движение воды. Наиболее крупными считаются Калифорнийское, Перуанское и др.

Разделение течений на теплые и холодные носит условный характер. Эти определения отражают отношение температуры воды в поверхностных слоях к температуре окружающей среды. Например, если поток холоднее, чем остальная водная масса, то такое течение можно назвать холодным. Если же наоборот, то это считается теплым течением.

Океанические течения во многом определяют изменения климата на нашей планете. Постоянно перемешивая воду в Мировом океане, они создают условия, благоприятные для жизнедеятельности его обитателей. А от этого напрямую зависят наши с вами жизни.

fb.ru

Океаническое течение — это что? Причины океанических течений

Океаническое течение – это поток водной массы, который передвигается с определенной цикличностью и частотой. Отличается постоянством физико-химических свойств и конкретной географической расположенностью. Бывает холодным или теплым в зависимости от принадлежности к полушариям. Каждый такой поток характеризуется повышенной плотностью и давлением. Измеряется расход водных масс в свердрупах, в более широком смысле – в единицах объема.

Разновидности течений

В первую очередь циклично направленные потоки воды характеризуются по таким признакам, как устойчивость, скорость движения, глубина и ширина, химические свойства, воздействующие силы и т. д. Исходя из международной классификации, течения бывают трех категорий:

1. Градиентные. Возникают при воздействии гидростатического давления на изобарические слои воды. Градиентное океаническое течение – это такой поток, который характеризуется горизонтальными перемещениями изопотенциальных поверхностей акватории. По первоначальным признакам они делятся на плотностные, барические, стоковые, компенсационные и сейшевые. В результате сточного течения образуются осадки и таяние льда.

2. Ветровые. Определяются наклоном уровня моря, силой воздушного потока и колебаниями плотности масс. Подвидом является дрейфовое океаническое течение. Это поток воды, вызванный сугубо действием ветра. Колебаниям подвергается только поверхность бассейна.

3. Приливные. Проявляются наиболее сильно на мелководье, в устьях рек и у побережья. Отдельным видом течения является инерционное. Оно обуславливается действием сразу нескольких сил. По изменчивости движения различают постоянные, периодические, муссонные и пассатные потоки. Последние два определяются направлением и скоростью посезонно.

Причины океанических течений

В настоящий момент циркуляция вод в мировой акватории только начинает подробно изучаться. По большому счету, конкретная информация известна только о поверхностных и малоглубинных течениях. Главная загвоздка заключается в том, что океанографическая система не имеет четких границ и находится в постоянном движении. Она представляет собой сложнейшую сеть потоков, обусловленную различными физическими и химическими факторами.

Тем не менее на сегодняшний день известны следующие причины океанических течений:

1. Космическое воздействие. Это самый интересный и одновременно сложный для изучения процесс. В данном случае течение обуславливается вращением Земли, воздействием на атмосферу и гидрологическую систему планеты космических тел и т. д. Яркий пример — приливы.

2. Воздействие ветра. Циркуляция вод зависит от силы и направления воздушных масс. В редких случаях можно говорить о глубинных течениях.

3. Разность плотностей. Потоки образуются благодаря неравномерному распределению солености и температуры водных масс.

Атмосферное воздействие

В мировой акватории такого рода влияние обуславливается давлением неоднородных масс. Вкупе с космическими аномалиями потоки воды в океанах и более маленьких бассейнах изменяют не только свое направление, но и мощность. Особенно это заметно в морях и проливах. Ярким примером может служить Гольфстрим. В начале своего пути он характеризуется повышенной скоростью.Во Флоридском проливе Гольфстрим разгоняется одновременно и противными, и попутными ветрами. Такое явление образует цикличное давление на слои бассейна, разгоняя поток. Отсюда в определенный период времени происходит значительный отток и приток большого количества воды. Чем слабее давление атмосферы, тем выше прилив.

Когда уровень воды понижается, уклон Флоридского пролива становится меньше. Из-за этого значительно уменьшается скорость течения. Таким образом, можно сделать вывод, что повышенное давление снижает силу потока.

Воздействие ветра

Связь между потоками воздуха и воды настолько крепка и одновременно проста, что ее тяжело не заметить даже невооруженным взглядом. Издавна мореплаватели умели рассчитывать подходящее океаническое течение. Это стало возможным благодаря работам ученого В. Франклина о Гольфстриме, датируемым 18 веком. Спустя несколько десятилетий А. Гумбольдт указал именно ветер в списке главных воздействующих на водные массы посторонних сил.С математической точки зрения теорию обосновал физик Цепприц в 1878 году. Он доказал, что в Мировом океане происходит постоянная передача поверхностного слоя воды на более глубинные уровни. При этом главной воздействующей на движение силой становится ветер. Скорость течения в этом случае убывает пропорционально глубине. Определяющим условием постоянной циркуляции вод является бесконечно долгое время действия ветра. Исключением считаются лишь пассатные потоки воздуха, которые обуславливают движение водных масс в экваториальной полосе Мирового океана посезонно.

Разность плотностей

Воздействие данного фактора на водную циркуляцию является важнейшей причиной течения в Мировом океане. Масштабные исследования теории приводились международной экспедицией Challenger. Впоследствии работы ученых были подтверждены скандинавскими физиками.

Неоднородность плотностей водных масс является результатом действия сразу нескольких факторов. Они всегда существовали в природе, представляя собой непрерывную гидрологическую систему планеты. Любое отклонение температуры воды влечет за собой изменение ее плотности. При этом всегда наблюдается обратно пропорциональная зависимость. Чем выше температура, тем ниже плотность.

Также на разность физических показателей влияет агрегатное состояние воды. Замерзание или испарение увеличивает плотность, выпадение осадков – ее уменьшает. Воздействует на силу течения и соленость водных масс. Она зависит от таяния льдов, осадков и уровня испарения. По показателям плотности Мировой океан достаточно неравномерен. Это касается и поверхностных, и глубинных слоев акватории.

Течения Тихого океана

Общая схема потоков определяется циркуляцией атмосферы. Так, восточный пассатный ветер способствует формированию Северного течения. Оно пересекает акваторию от Филиппинских островов до побережья Центральной Америки. Имеет два рукава, которые питают индонезийский бассейн и Экваториальное океаническое течение Тихого океана. В Северном полушарии самыми крупными потоками акватории являются Куросио, Аляскинское и Калифорнийское течения. Первые два — теплые. Третий поток являет собой холодное океаническое течение Тихого океана. Бассейн Южного полушария формируют Австралийское и Пассатное течения. Чуть восточнее центра акватории наблюдается Экваториальное противотечение. У берегов Южной Америки имеет место ответвление холодного Перуанского потока.

В летнее время в районе экватора действует океаническое течение Эль-Ниньо. Оно оттесняет холодные массы воды Перуанского потока, формируя благоприятный климат.

Индийский океан и его течения

Для северной части бассейна характерна сезонная смена теплых и холодных потоков. Такая постоянная динамика вызвана действием муссонной циркуляции.В зимний период главенствует Юго-Западное течение, которое берет начало в Бенгальском заливе. Немногим южнее находится Западное. Это океаническое течение Индийского океана пересекает акваторию от побережья Африки до Никобарских островов.

Летом восточный муссон способствует значительному изменению поверхностных вод. Экваториальное противотечение смещается на глубину и заметно теряет свою силу. В результате его место занимают мощные теплые Сомалийское и Мадагаскарское течения.

Циркуляция Ледовитого океана

Главной причиной развития подводного течения в этой части Мирового океана является мощный приток водных масс из акватории Атлантики. Дело в том, что многовековой покров льда не дает атмосфере и космическим телам воздействовать на внутреннюю циркуляцию.Важнейшим течением акватории Ледовитого океана считается Северо-Атлантическое. Оно пригоняет огромные объемы теплых масс, не давая температуре воды опуститься до критических показателей.

За направление дрейфа льда отвечает Трансарктическое течение. Из прочих наиболее крупных потоков можно выделить Ямальское, Шпицбергенское, Норткапское и Норвежское течения, а также ответвление Гольфстрима.

Течения Атлантического бассейна

Соленость акватории океана крайне велика. Зональность водной циркуляции является наислабейшей среди прочих бассейнов. Здесь главное океаническое течение – Гольфстрим. Благодаря ему средние температурные показатели воды держатся на отметке +17 градусов. Это теплое океаническое течение Атлантического океана согревает оба полушария.

Также наиболее важными потоками бассейна являются Канарское, Бразильское, Бенгельское и Пассатное течения.

fb.ru

Помогите пожаПричина возникновения океанических течений? К какому правилу подченено их движение?

Приливно-отливные течения создаются горизонтальной составляющей приливообразующих сил. Наибольшую скорость эти течения имеют в узких проливах (до 22 км/ч) , в открытом океане она не превышает 1 км/ч.

В море редко наблюдаются течения, обусловленные только одним из указанных факторов или процессов. Обычно причины возникновения течений действуют одновременно, и течения нередко являются комплексными.

После прекращения действия силы, вызвавшей течение, оно еще некоторое время может существовать как инерционное.

По устойчивости выделяют постоянные, периодические и временные течения.

Постоянными называют течения, всегда наблюдающиеся в одних же районах океана и мало меняющиеся по скорости и направлению за сезон или год. Примером таких течений являются пассатные течения океанов, Гольфстрим и др.

Направление и скорость периодических течений изменяются пески в соответствии с характером изменения вызвавших их (муссонов, приливов) .

Временные (непериодические) течения вызываются случайными причинами (обычно ветром) , и в изменении их нет закономерности.

3. По глубине расположения можно выделить течения поверхностные, глубинные и придонные.

4. По характеру движения выделяют меандрирующие, прямолинейные и криволинейные течения. Последние можно подразделить на циклонические, представляющие собой круговые течения против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке — в южном, и антициклонические, движущиеся наоборот. 5. По физико-химическим свойствам различают течения теплые, холодные и нейтральные, соленые и распресненные. Характер течений определяется соотношением температуры или соответственно солености масс воды, формирующих течение, и окружающих вод. Если их температура выше температуры окружающих вод, течения называют теплыми, а если ниже — холодными Аналогично определяются соленые и распресненные течения. Все главнейшие течения можно считать дрейфовыми, т. е. обусловленными постоянным воздействием движущихся воздушных масс на подстилающую водную поверхность. Изучение дрейфовых течений позволило вывести ряд закономерностей (законы Экмана) , которым эти течения подчиняются:

1. Направление течений под воздействием силы Кориолиса отклоняется от направления вызвавшего его ветра в северном полушарии вправо, в южном — влево, причем это отклонение может достигать 45°.

2. На направление течения влияет конфигурация берегов — приближаясь к берегу, течение раздвигается, причем, если течение подходит под косым углом, то большая ветвь следует в сторону тупого угла.

3. Скорость дрейфового течения (V) прямопропорциональна скорости ветра (W) и уменьшается с увеличением широты места:

где А – ветровой коэффициент, равный 0,013.

4. Вследствие течения движение воды, вызванное ветром на поверхности, постепенно передается расположенным ниже слоям.

Скорость течения при этом убывает в геометрической прогрессии, а направление течения (под влиянием вращения Земли) все более отклоняется и на некоторой глубине оказывается противоположным поверхностному. Эта глубина называется глубиной трения. Скорость здесь, согласно теории, составляет 1/23 скорости на поверхности. Таким образом, даже самые постоянные ветры создают движение воды только в поверхностном слое (слой Экмана) мощностью до 200 м, а суммарный перенос в нем направлен вправо от вектора ветра в северном полушарии и влево — в южном, причем величина отклонения от направления ветра достигает 90°. Чтобы течение распространялось до глубины трения, нужно около 5 месяцев.

На мелководье отклонение течения от направления ветра уменьшается, и там, где глубина меньше 1/10 глубины трения, отклонения вообще не происходит.

С учетом этих закономерностей, а также общих

otvet.mail.ru

Причина и значение морских течений

Значение морских течений для климата очень велико: они переносят питательные вещества и тепло по океанам планеты.

В начале XIX в. на юге английского графства Корнуолл были высажены австралийские папоротники. Это графство расположено в тех же широтах, что известные своими суровыми зимами города Калгари (в Канаде) и Иркутск (в Сибири). Казалось бы, тропические папоротники должны были погибнуть здесь от холода. Но они прекрасно себя чувствовали. Сегодня в Корнуолле можно посетить ботанический сад Хелиган, где эти папоротники благополучно растут под открытым небом вместе со многими другими тропическими и субтропическими растениями.

Зимой, когда в Калгари трещат морозы, на юго-западе Англии редко бывает холодно. Отчасти это обусловлено тем, что Англия расположена на острове, а Калгари — в глубине материка, но гораздо важнее то, что берега Корнуолла омывает теплое морское течение — Гольфстрим. Благодаря ему климат на западе Европы намного мягче, чем на тех же широтах в центральной части Канады.

Причина течений

Причина морских течений — неоднородность вод. Когда растворенное в воде вещество имеет в одном месте большую концентрацию, чем в другом, вода приходит в движение, стремясь выровнять концентрации. Этот закон диффузии можно наблюдать, если соединить трубкой два сосуда с растворами разной степени солености. В океанах подобные движения называются течениями.

Основные морские течения на нашей планете возникают из-за разностей температуры и солености водных масс, а также из-за ветров. Благодаря течениям тепло из тропиков может достигать высоких широт, а полярный холод — освежать экваториальные районы. Без морских течений было бы затруднено поступление питательных веществ из глубин к поверхности океанов и кислорода с поверхности на глубину.

Течения осуществляют водообмен как внутри океанов и морей, так и между ними. Перенося тепловую энергию, они нагревают или охлаждают воздушные массы и во многом определяют климат тех районов суши, возле которых проходят, а также климат планеты в целом.

Океанский конвейер

Термогалинная циркуляция — это круговорот, вызванный горизонтальными различиями температуры и солености между водными массами. Такие циркуляции играют огромную роль в жизни нашей планеты, формируя так назывемый глобальный океанский конвейер. Он переносит глубинные воды из Северной Атлантики на север Тихого океана и поверхностные воды в обратном направлении приблизительно за 800 лет.

Выберем начальную точку, например, в середине Атлантики — в течении Гольфстрим. Вода у поверхности нагревается солнцем и постепенно движется на север вдоль восточного побережья Северной Америки. На своем долгом пути она постепенно охлаждается, передавая тепло в атмосферу разными механизмами, в том числе и путем испарения. При этом испарение приводит к повышению концентрации соли и, следовательно, плотности воды.

В районе Ньюфаундленда Гольфстрим разделяется на идущее на северо-восток Северо-Атлантическое течение и ветвь, направляющуюся на юго-восток, обратно к середине Атлантики. Достигнув моря Лабрадор, часть вод Гольфстрима охлаждается и уходит вниз, где образует холодное глубинное течение, распространяющееся на юг через всю Атлантику до Антарктики. По пути глубинные воды смешиваются с водами, поступающими через Гибралтарский пролив из Средиземного моря, которые из-за своей высокой солености оказываются тяжелее поверхностных атлантических вод и поэтому распространяются в глубинных слоях.

Антарктическое течение движется на восток и почти на границе Индийского и Тихого океанов разделяется на две ветви. Одна из них уходит на север, а другая продолжает путь в Тихий океан, где водные массы движутся против часовой стрелки, вновь и вновь возвращаясь в антарктический круговорот. В Индийском океане антарктические воды смешиваются с более теплыми тропическими. При этом они постепенно становятся менее плотными и поднимаются к поверхности. Двигаясь с востока на запад, они проделывают длительный путь обратно в Атлантический океан.

В игру вступает ветер

Другой тип циркуляции воды связан с действием ветра и распространен в поверхностных слоях океанов. Ветры, дующие с берега, сгоняют поверхностную воду. Возникает наклон уровня, который компенсируется за счет воды, поступающей из подстилающих слоев.

Вращение Земли приводит к тому, что направления течений, движимых ветром, меняются под действием силы Кориолиса, отклоняясь вправо от направления ветра в Северном полушарии и влево — в Южном. Угол этого отклонения составляет около 25° у берегов и около 45° в открытом море.

Каждому течению соответствует противоположное по температуре противотечение. Оно замещает воды, движение которых отклоняется вправо или влево из-за силы Кориолиса. Например, в Атлантическом океане теплое течение Гольфстрим компенсируется холодным Лабрадорским, идущим вдоль берегов Канады.

В Тихом океане теплое течение Куросио (идущее от Филиппин на север) дополняется холодным Ойясио, выходящим из Берингова моря. В результате течения образуют океанские круговороты по каждую сторону от экватора.

Путешествие поверхностных вод

Поверхностные пассатные течения связаны с пассатами, которые дуют с северо-востока в Северном полушарии и с юго-востока в Южном. Между северным и южным тропиками эти ветры гонят водные массы к западу. Движущиеся воды постепенно нагреваются. Достигнув западных берегов своего океана, они вынуждены заворачивать и перемещаться вдоль берега, влево или вправо, в зависимости от полушария. В Северном полушарии они заворачивают по часовой стрелке (влево), а в Южном — против (вправо).

Когда эти воды достигают высоких широт, западные ветры гонят их к востоку, к противоположным берегам. Дойдя до восточных берегов каждого океана, они заворачивают к югу (в Северном полушарии) или к северу (в Южном) и так завершают свои циклы.

Трение и перемешивание

Глубоководные течения взаимодействуют с неровностями морского дна, поднятия и впадины которого способствуют формированию огромных глубинных круговоротов. Трение о дно стимулирует перемешивание водных масс разной температуры и солености. Поверхностные течения посредством трения контактируют с нижележащими слоями, вовлекая их в движение и перемешиваясь с ними. Рельеф дна может воздействовать на течения и в форме так называемых топографических волн Россби — медленных возмущений волнового характера, которые распространяются в структуре течений и определяют глобальный характер циркуляции водных масс.