Океанические течения

Наибольшее географическое значение имеют поверхностные течения. Они оказывают существенное влияние на климат, с ними должны считаться мореплаватели.

Прежде считали, что направление поверхностных течений совпадает с направлением ветров. На небольших водных пространствах это до некоторой степени соответствует действительности. Но в открытом океане, где достаточно глубоко, сказывается уже вращение Земли, отклоняющее течение от направления ветров в Северном полушарии вправо, а в Южном влево.

Подходя к берегу или мелководью из открытого океана, течение разделяется и меняет направление. В тех случаях, когда берег прямолинеен, а течение направлено к нему перпендикулярно, наблюдается раздвоение течения на две одинаковые струи. Одна струя уходит направо вдоль берега, а другая - налево. Приближаясь к берегу под углом, течение раздваивается на две струи разной величины. Большая струя уходит вдоль берега в сторону тупого угла, а меньшая - в сторону острого. Если берег образует выступ, то приближающееся к нему течение разрезается им на две струи, проходящие справа и слева от выступа.

Основные поверхностные течения возникают под воздействием пассатов, дующих над океанами круглый год.

Рассмотрим течения Тихого океана. Течение, вызванное северо-восточным пассатом, образует с ним угол в 45°, отклоняясь вправо от господствующего направления ветра. Поэтому течение направлено с востока на запад вдоль экватора, несколько севернее его (стрелка 1). Это течение обязано своим существованием северовосточному пассату. Его называют Северным пассатным.

Юго-восточный пассат создает Южное пассатное течение (стрелка 2), отклоняющееся от направления пассата влево на 45°. Оно направлено так же, как и предыдущее, с востока на запад, но проходит южнее экватора.

Оба пассатные (экваториальные) течения, идя параллельно экватору, достигают восточного берега материков и раздваиваются, причем одна струя уходит вдоль берега к северу, а другая - к югу. На чертеже эти ветви обозначены стрелками 3,4,5 и 6. Южная ветвь Северного пассатного течения (стрелка 4) и северная ветвь Южного пассатного течения (стрелка 6) идут навстречу друг другу. Встретившись, они сливаются и по зоне экваториального затишья направляются с запада па восток (стрелка 7), образуя экваториальное противотечение. Оно очень хорошо выражено в Тихом океане.

Правая ветвь Северного пассатного течения (стрелка 3) идет к северу вдоль восточного берега материка. Под воздействием. вращения Земли оно постепенно отклоняется вправо, отжимается от берега и около 40-й параллели уходит на восток в открытый океан (стрелка 5). Здесь его подхватывают юго-западные ветры и заставляют дернуться направления с запада на восток. Достигнув западного берега материка, течение раздваивается, его правая ветвь (стрелка 9) идет к югу, отклоняясь вращением Земли вправо, и потому отжимается от берега. Дойдя до Северного пассатного (экваториального) течения, эта ветвь сливается с ним и образует замкнутое северное экваториальное кольцо течений (стрелки 1, 3, 8 и 9).

Левая ветвь течения (стрелка 10) идет к северу, отклоняется вращением Земли вправо, прижимается к западному берегу материка и поэтому следует за изгибами берега и особенностями рельефа дна. Это течение несет из субтропиков воду повышенной солености. Встретившись с более холодной, но менее соленой полярной водой, оно уходит в глубину.

Северо-восточные ветры, дующие из приполярного пространства, также создают течение (стрелка 11). Оно, неся очень холодную воду, идет к югу вдоль восточных берегов материка Евразии.

В Южном полушарии левая ветвь Южного пассатного течения (стрелка 5) направляется к югу вдоль восточного берега Австралии, вращением Земли отклоняется влево и отжимается от берега. Около 40-й параллели (так же как и в Северном полушарии) оно уходит в открытый океан, подхватывается северо-западными ветрами и направляется с запада на восток (стрелка 12). У западных берегов Америки течение раздваивается. Левая ветвь уходит вдоль берега материка к северу. Отклоняясь вращением Земли влево, это течение (стрелка 13) отжимается от берега и смыкается с Южным пассатным течением, образуя южное экваториальное кольцо течений, аналогичное северному (стрелки 2, 5, 12 и 13). Правая же ветвь (стрелка 14) мимо южной оконечности Америки уходит на восток в соседний океан. Очевидно, что с запада из соседнего океана через пролив также должно входить аналогичное течение (стрелка 15).

Рассмотрите физическую карту мира, где показаны течения. Вам не трудно будет понять, почему Тихий и Атлантический океаны имеют по два экваториальных кольца течений - к северу и к югу от экватора, а Индийский - только одно в Южном полушарии. К северу от экватора океаническое пространство недостаточно для образования кольца течений.

Карта показывает, что в Тихом и Атлантическом океанах очертания западных берегов и расположенные около них многочисленные острова создают более сложную картину течений, чем изображенная на схеме.

Перейдем к схеме течений в Атлантическом океане. Здесь Южное пассатное (экваториальное) течение (стрелка 2) направляется из Южной части Гвинейского залива к западу между экватором и 15-й параллелью. Подойдя к выступу южноамериканского материка, оно разрезается на две струи. Левая ветвь течения, показанная стрелкой 5 на схеме, уходит на юг вдоль берегов Бразилии. Это течение называется Бразильским. Правая струя (стрелка 6) продолжает двигаться на запад-северо-запад вдоль северного побережья Южной Америки, в частности около Гвианы. Это Гвианское течение. Через проливы между Малыми Антильскими о-вами оно входит в Карибское море.

Северное пассатное (экваториальное) течение (стрелка 1), начинаясь у о-вов Зеленого Мыса, идет на запад между 5-й северной параллелью и северным тропиком. Встретив Большие Антильские о-ва, оно разрезается ими. Южная ветвь (стрелка 4) входит в Карибское море, а затем вместе с Гвианским течением - в Мексиканский залив. Северная ветвь, называемая Антильским течением, следует к северу от Больших Антильских о-вов (стрелка 3).

В Мексиканском заливе создается излишек воды. Помимо вод Гвианского и южной ветви Северного пассатного течений, сюда ежегодно вливается 600 км3 воды, которую приносит впадающая в залив Миссисипи - одна из величайших рек мира. В результате уровень воды Мексиканского залива у Флоридского пролива оказывается выше, чем в Атлантическом океане. Поэтому через Флоридский пролив между Флоридой, Кубой и Багамскими о-вами устремляется в Атлантический океан сильное сточное «течение из залива» - Гольфстрим. К нему с востока присоединяются воды Антильского течения, делая его еще более мощным.

Гольфстрим, отклоняясь вправо, у мыса Гаттерас покидает берег Америки и уходит вдоль 40-й параллели на восток в открытый океан (стрелка 8). На пути до Азорских о-вов его воды вследствие сильного испарения делаются более солеными. Около Азорских о-вов Гольфстрим раздваивается. Меньшая струя уходит вправо, в сторону острого угла, и, проходя мимо Канарских о-вов, получает название Канарского течения. Оно замыкает северное экваториальное кольцо течений (стрелка 9).

Внутри этого кольца находится Саргассово море, единственное море, у которого нет берегов, так как оно ограничено только течениями. Левая, более мощная ветвь Гольфстрима, направленная в сторону тупого угла, уходит на север, к берегам Европы. Это - Северо-Атлантическое течение (стрелка 10).

К западу от Ирландии вдоль подводного порога, тянущегося от Исландии через Фарерские о-ва к Шотландии, от него отделяется струя, уходящая к Исландии. Она образует течение Ирмингера, приносящее теплую воду к южным и западным берегам Исландии. Именно поэтому у берегов Исландии море никогда не замерзает.

Большая часть вод Северо-Атлантического течения, пройдя подводный порог, прижимается вращением Земли к Скандинавии. Это теплое Норвежское течение, благодаря которому зима в Норвегии мягкая. Море и фиорды здесь всегда свободны от льда.

У мыса Нордкап Норвежское течение разделяется. Левая ветвь (Шпицбергенское течение) идет вдоль мелководья Баренцева моря к северу до Шпицбергена, препятствуя образованию льда у его западных берегов. Правая же ветвь (Нордкапское течение) входит в Баренцево море.

В Северном Ледовитом океане существуют течения, идущие от Новосибирских о-вов через Северный полюс в Атлантический океан. Они приносят стволы сибирских деревьев к берегам Гренландии. Благодаря этим же течениям в Гренландию попали предметы с раздавленного льдами судна «Жаннетта».

Основным течением является здесь Восточно-Гренландское, идущее вдоль восточных берегов Гренландии.

Оно-то и увлекало льдину с первой дрейфующей станцией «Северный полюс». К западу от Гренландии, в Баффиновом заливе, начинается очень холодное Лабрадорское течение, выносящее в Атлантический океан огромные ледяные горы - айсберги.

В Индийском океане к югу от экватора течения соответствуют рассмотренным нами схемам течений Тихого и Атлантического океанов. В этом можно убедиться, изучая карту течений Мирового океана.

ВЛИЯНИЕ МОРСКИХ ТЕЧЕНИЙ НА КЛИМАТ И СУДОХОДСТВО

Морские течения оказывают значительное влияние на климат прибрежных частей материков. В обоих полушариях между экватором и 40-й параллелью восточные берега материка теплее, чем западные. В умеренной зоне соотношение обратное: восточные берега материка холоднее западных. В странах Западной Европы зимы мягкие, а в районах Северной Америки, расположенных в тех же широтах,- суровые.

Особенно заметен контраст между сравнительно мягким климатом Скандинавии и климатом Гренландии, покрытой мощной толщей льда.

Изучение морских течений необходимо для судоходства. Даже при небольшой скорости экваториальных течений Атлантического океана - от 20 до 65 км в сутки - необходимо учитывать их. За сутки такое течение может сместить корабль с принятого курса на 40-50 км в сторону.

Мореплаватели о наличии океанических течений узнали практически сразу, как только начали бороздить воды . Правда, общественность обратила на них внимание лишь тогда, когда благодаря движению океанических вод было сделано множество великих географических открытий, например, Христофор Колумб доплыл до Америки благодаря Северному Экваториальному течению. После этого океаническим течениям не только моряки, но и учёные начали уделять пристальное внимание и стремиться исследовать их как можно лучше и глубже.

Уже во второй половине XVIII ст. моряки довольно хорошо изучили Гольфстрим и успешно применяли полученные знания на практике: из Америки в Великобританию шли по течению, а в обратном направлении придерживались определенного расстояния. Это позволяло им на две недели опережать судна, капитаны которых не были знакомы с местностью.

Океаническими или морскими течениями называют крупномасштабные перемещения водных масс Мирового океана со скоростью от 1 до 9 км/ч. Движутся эти потоки не хаотично, а в определённом русле и направлении, что является главной причиной того, почему их иногда называют реками океанов: ширина самых крупных течений может составлять несколько сотен километров, а длина достигать не одну тысячу.

Установлено, что водные потоки движутся не прямо, а отклоняясь немного в сторону, подчиняются силе Кориолиса. В Северном полушарии почти всегда движутся по часовой стрелке, в Южном – наоборот. В то же время течения, находящиеся в тропических широтах (их называют экваториальными или пассатными), перемещаются в основном с востока на запад. Самые сильные течения были зафиксированы вдоль восточных берегов континентов.

Водные потоки циркулируют не сами по себе, а их приводит в движение достаточное количество факторов – ветер, вращение планеты вокруг своей оси, гравитационные поля Земли и Луны, рельеф дна, очертания материков и островов, разница температурных показателей воды, её плотности, глубины в различных местах океана и даже её физико-химический состав.

Из всех видов водных потоков наиболее выражены поверхностные течения Мирового океана, глубина которых нередко составляет несколько сотен метров. На их возникновение повлияли пассатные ветра, постоянно движущиеся в тропических широтах в западно-восточном направлении. Эти пассаты формируют возле экватора огромные потоки Северного и Южного Экваториальных течений. Меньшая часть этих потоков возвращается на восток, образовывая противотечение (когда движение воды происходит в противоположную от движения воздушных масс сторону). Большая часть, сталкиваясь с материками и островами, поворачивает в северную или южную сторону.

Теплые и холодные водные потоки

Необходимо учитывать, что понятия о «холодных» или «тёплых» течений являются условными определениями. Так, несмотря на то, что температурные показатели водных потоков Бенгельского течения, которое протекает вдоль , составляют 20°С, оно считается холодным. А вот Нордкапское течение, которое является одним из ответвлений Гольфстрима, с температурными показателями от 4 до 6°С, является тёплым.

• Если температурные показатели водного потока совпадают с температурой окружающих его вод, такое течение называют нейтральным;
• Если температура течений ниже окружающей воды, их называют холодными. Обычно они текут из высоких широт в низкие (например, Лабрадорское течение), или из районов, где из-за большого стока рек океаническая вода имеет пониженную солёность поверхностных вод;
• Если температура течений теплее окружающей их воды, то их называют тёплыми. Они двигаются из тропических в приполярные широты, например, Гольфстрим.

Основные водные потоки

На данный момент учёные зафиксировали около пятнадцати основных океанических водных потоков в Тихом, четырнадцать – в Атлантическом, семь – в Индийском и четыре – в Северном Ледовитом океане.

Интересно, что все течения Северного Ледовитого океана движутся с одинаковой скоростью – 50 см/сек, три из них, а именно Западно-Гренландское, Западно-Шпицбергенское и Норвежское, являются тёплыми, и лишь Восточно-Гренландское относится к холодному течению.

А вот почти все океанические течения Индийского океана относятся к теплым или нейтральным, при этом Муссонное, Сомалийское, Западно-Австралийское и течение Игольного мыса (холодное) движутся со скоростью 70 см/сек., скорость остальных варьирует от 25 до 75 см/сек. Водные потоки этого океана интересны тем, что вместе с сезонными муссонными ветрами, которые два раза в год меняют своё направление, океанические реки также изменяют свой ход: зимой они в основном текут на запад, летом – на восток (явление, характерное только для Индийского океана).

Поскольку Атлантический океан протянулся с севера на юг, его течения также имеют меридиональное направление. Водные потоки, расположенные на севере, движутся по часовой стрелке, на юге – против неё.

Ярким примером течения Атлантического океана является Гольфстрим, который начинаясь в Карибском море, несёт тёплые воды на север, распадаясь по дороге на несколько боковых потоков. Когда воды Гольфстрима оказываются в Баренцевом море, они попадают в Северный Ледовитый океан, где охлаждаются и поворачивают на юг в виде холодного Гренландского течения, после чего на каком-то этапе отклоняются на запад и опять примыкают к Гольфстриму, образуя замкнутый круг.

Течения Тихого океана имеют в основном широтное направление и формируют два огромных круга: северный и южный. Поскольку Тихий океан чрезвычайно велик, не удивительно, что его водные потоки оказывают значительное влияние на большую часть нашей планеты.

Например, пассатные водные потоки перегоняют тёплые воды от западных тропических берегов к восточным, из-за чего в тропической зоне западная часть Тихого океана намного теплее противоположной стороны. А вот в умеренных широтах Тихого океана, наоборот, температура выше на востоке.

Глубинные течения

Довольно длительное время учёные считали, что глубинные океанские воды почти неподвижны. Но вскоре специальные подводные аппараты обнаружили на большой глубине как медленно, так и быстротекущие водные потоки.

Например, под Экваториальным течением Тихого океана на глубине около ста метров учёные определили подводный поток Кромвель, движущийся в восточном направлении со скоростью 112 км/сутки. Подобное движение водных потоков, но уже в Атлантическом океане, нашли советские учёные: ширина течения Ломоносова составляет около 322 км, а максимальная скорость в 90 км/сутки была зафиксирована на глубине около ста метров. После этого был обнаружен ещё один подводный поток в Индийском океане, правда, скорость его оказалась намного ниже – около 45 км/сутки.

Открытие этих течений в океане послужило поводом к возникновению новых теорий и загадок, основной из которых является вопрос – почему они появились, как сформировались, а также вся ли площадь океана охвачена течениями или существует точка, где вода неподвижна.

Влияние океана на жизнь планеты

Роль океанических течений в жизни нашей планеты трудно переоценить, поскольку движение водных потоков непосредственно влияет на климат планеты, погоду, морские организмы. Многие сравнивают океан с огромной тепловой машиной, которую приводит в движение . Эта машина создаёт беспрестанный водообмен между поверхностными и глубинными слоями океана, обеспечивая его растворённым в воде кислородом и влияя на жизнь морских обитателей.

Этот процесс можно проследить, например, рассматривая Перуанское течение, что находится в Тихом океане. Благодаря подъёму глубинных вод, которые поднимают наверх фосфор и азот, на океанической поверхности успешно развивается животный и растительный планктон, в результате чего организовывается пищевая цепь. Планктон поедает мелкая рыбка, та, в свою очередь, становится жертвой более крупных рыб, птиц, морских млекопитающих, которые при таком пищевом изобилии поселяются здесь, делая регион одним из самых высокопродуктивных районов Мирового океана.

Случается и так, что холодное течение становится тёплым: средняя температура окружающей среды повышается на несколько градусов, из-за чего на землю проливаются теплые тропические ливни, которые, оказавшись в океане, губят рыбу, привыкшую к холодной температуре. Результат плачевный – в океане оказывается огромное количество дохлой мелкой рыбы, крупная рыба уходит, рыбный промысел прекращается, птицы покидают свои гнездовья. В результате местное население лишается рыбы, урожая, который побили ливни, и прибыли от продажи гуано (птичьего помёта) в качестве удобрения. На восстановление прежней экосистемы нередко может уйти несколько лет.

Специалисты NASA создали новую карту течений мирового океана. Её отличие от всех предыдущих в интерактивности – любой желающий может самостоятельно взглянуть на все стабильные водные потоки и определить температурный характер течения.

Знали ли вы, что вода в океане неоднородна? Логично, что ближе к поверхности она теплее, чем на глубине. Однако, не всем известно, что объём соли в океанической воде, за редким исключением обратно пропорционален глубине, на которой эта вода находится – чем глубже, тем преснее. Однако, из этого правила есть исключения. Например, в Арктике и Антарктике глубинные воды также насыщены солью – ледяные пласты, проникающие на большую глубину, содержат частицы поверхностных соляных испарений, обогащая ими весь водный пласт.

Верхний слой океанической воды приводится в движение стабильными воздушными потоками. Таким образом, карта океанских течений в целом идентична карте морских ветров.

Уникальная онлайн-карта

Уникальная карта, при помощи которой можно подробно рассмотреть течения всех океанов мир

Модель была разработана с целью продемонстрировать механизм термоциркуляции в мировых водах. Однако, карта не является абсолютно точной – с целью лучшей демонстрации разницы между поверхностными и глубинными водными потоками, в определённых показатель глубины несколько завышен по отношению к реальному.

Анимационная составляющая новой карты смоделирована учёными NASA в лаборатории Goddard Space Flight Center.

Сравнительная контурная карта течений

Ниже представлена классическая контурная карта течений мирового океана на русском языке, на которой схематично отображены все основные холодные и тёплые течения мирового океана. Стрелочки указывают на направление движения, а цвет – на температурную характеристику воды – тёплым, или холодным является конкретное течение.

1. Какие виды движения воды в океане вам известны? Назовите причины, их вызывающие.
2. Что называют океаническими течениями? Как они различаются?

Непрерывное движение - одна из особенностей вод океана. Недаром девизом подводной лодки «Наутилус» в известном романе Жюля Верна была фраза: «Подвижный в подвижном». В курсе б класса вы уже познакомились с видами движений вод в океане, знаете главную причину их образования. Направление течений определяется не только постоянными ветрами, но и отклоняющей силой вращения Земли вокруг оси, рельефом дна, очертаниями материков.

Наибольшее влияние на природу океана и суши оказывают поверхностные течения. В океане они образуют гигантское круговое движение поверхностных вод. Как же оно возникает? Рассмотрим это на примере северной части Атлантического океана (рис. 25).

Северо-восточный пассат гонит водные массы от берегов Африки на запад, образуя Северное Пассатное течение. У восточных берегов Южной Америки оно отклоняется на северо-запад и входит в Мексиканский залив, откуда образуется сточное течение Гольфстрим. Оно проникает в умеренные широты, где действуют западные ветры, перемещающие водные массы на восток. Такому движению вод способствует и сила вращения Земли, отклоняющая эти воды вправо. Так образуется Северо-Атлантическое течение, приносящее теплые воды в умеренные и полярные широты. Избыток вод из этих широт оттекает на юг, смешивается у берегов Африки с поднимающимися из глубин холодными водами и образует Канарское течение. Таким образом, в северной части Атлантического океана возникает гигантское круговое движение вод по часовой стрелке. Аналогичная картина наблюдается в южной части этого океана (см. карту). Круговое движение вод совершается здесь против часовой стрелки, так как в Южном полушарии движение отклоняется влево.

Рис. 25. Основные поверхностные течения в Мировом океане

Подобная картина основных течений есть и в Тихом океане. Аналогом Гольфстрима здесь является Куросио, аналогом Бенгельского - течение Гумбольдта (или Перуанское) и т. д. Несколько отличаются картины течений в Индийском и Северном Ледовитом океанах, так как они имеют особое географическое положение.

В Южном полушарии в умеренных широтах образуется круговое Антарктическое течение (или течение Западных ветров) - самое мощное в Мировом океане.

Таким образом, в распределении поверхностных течений в океане наблюдается определенная закономерность. Общая схема течений совпадает со схемой постоянных ветров. Пассаты перемещают водные массы на запад, а западные ветры умеренных широт соответственно - на восток, но при этом сила вращения Земли вокруг оси отклоняет эти воды вправо в Северном полушарии и влево - в Южном. Поэтому течения образуют огромные круговые движения вод (см. рис. 25).

Течения оказывают огромное влияние на перераспределение тепла в океане. Теплые воды в западных частях океана направляются к полюсам, подобно водяной отопительной системе, обогревают высокие широты Земли, а на востоке возвращаются к экватору охлажденными.

Чаще всего холодные и теплые течения подходят близко друг к другу в умеренных широтах. В результате образуются области схождения вод с разными свойствами, возникают вихри. Эти явления в океане отражаются на свойствах воздушных масс, образующихся над океаном, а затем проявляются и в погодных условиях на суше, расположенной в умеренных широтах.

1. Найдите в тексте объяснение причин возникновения океанических течений. Какому общему правилу подчинено движение основных течений?
2. Проследите по карте ход изотермы О°С в Северном полушарии и установите при этом роль теплых и холодных течений в формировании климата суши. Какое влияние оказывают течения на количество осадков, выпадающих над Северной Америкой и Евразией?