Світовий океан: вивчаємо океанічні течії. Циркуляція вод

Світовий океан, як і атмосфера, знаходиться в постійному русі: рівень його коливається під дією припливів і відливів, поверхня покрита зморшками хвиль, водяні маси занурюються з поверхні на глибину або піднімаються з надр океану до поверхні.

Однією з найважливіших форм руху в океані є морські течії - більш менш правильні переміщення водних мас в горизонтальному напрямку; течії захоплюють порівняно неглибокий шар води, мають у порівнянні з довжиною невелику ширину і частково нагадують річки, що течуть у «берегах» із води.

За походженням розрізняють течії фрикційні (викликані тертям), гравітаційно-градієнтні (зумовлені нахилом рівня) та припливно-відливні. Розрізняють також клас інерційних, або вільних, течій, тобто таких, які під дією інерції продовжуються і після припинення сили, що викликала їх; але цілком очевидно, що вони не можуть становити самостійної генетичної групи.

З географічної погляду найцікавіші течії перших двох класів.

З фрикційних течій найважливіше дрейфові.

Дрейфові течії виникають під впливом тривалих вітрів. Повітря, що рухається, тертям і тиском на навітряну сторону хвиль захоплює частинки води на поверхні океану, а рух частинок верхнього шару, послаблюючись, передається на відому, зазвичай обмежену, глибину. Поки дрейфова течія рухається в районі дії вітру, що створив його, вона є «вимушеним» течією. Але дрейфові течії за інерцією виходять поза межі поля материнських вітрів і є там, поки тертя їх погасить; у разі вони розглядаються вже як течії «вільні».

До групи гравітаційно-градієнтних відносяться течії стічні, стічні, щільнісні, компенсаційні та деякі інші.

Стічні течії утворюються в результаті нахилу рівня моря, викликаного принесенням річкових вод, випаданням атмосферних опадів або випаровуванням, стічні - внаслідок нахилу рівня моря, обумовленого припливом вод з інших районів або відпливом в інші райони моря під тиском зовнішньої сили (наприклад, після припинення вітру , що нагнав воду біля берегів, з'являється стічну течію від берега).

Щільні течії виникають між водоймищами з різною щільністю води; відмінність у щільності визначається відмінністю температури чи солоності (чи тим і іншим разом), що залежить, у свою чергу, від багатьох факторів - випаровування, випадання опадів, танення льодів тощо. Наприклад, через те, що води в Середземному морі щільніші за води Атлантичного океану, рівень у Середземному морі коштує нижче, ніж у Атлантиці; тому через Гібралтарську протоку з Атлантики в Середземне море рухаються поверхові більш легкі води, а дном з моря в Атлантичний океан через ту ж протоку більш важкі.

Морська течія самим фактом свого існування спричиняє спад води в одній частині Світового океану, викликаючи тут зниження рівня останнього, і прибуток води в іншій частині океану, викликаючи там підвищення рівня. Опускання рівня на якійсь ділянці поверхні високо рухомого рідкого середовища не може залишитися невідшкодованим: негайно ж сусідні з даною ділянкою водні маси починають рухатися, щоб компенсувати недолік води, що утворився; але оскільки їх переміщення своєю чергою викликає зміна рівня тієї області, що вони самі займали, то усунення цієї вторинної зміни виводяться зі стану спокою нові маси води. Таким чином, варто прийти в рух хоч одній частині Світового океану, як весь Світовий океан починає на це реагувати. Так виникають компенсаційні течії, тобто течії вторинного характеру, що відшкодовують відтік води, чим би він не був викликаний.

Відшкодування убутку води досягається як поверхневими компенсаційними течіями, а й підйомом вод із глибини, причому води ці холодні. Холодна вода внаслідок своєї великої щільності зосереджується в океані в нижніх шарах. Теплий верхній шар можна уподібнити до тонкої плівки; якщо ця плівка розривається - холодна вода виступає назовні. Це буває, наприклад, коли вітер довго дме від берега та відганяє теплу воду. Так, 23 серпня 1926 р. на південному березі Криму протягом 10 годин віяв вітер з берега, і за цей час температура води на поверхні моря знизилася з 23 до 11°. На вітряному боці островів Галапагос, куди вітром наганяється тепла вода, температура її (в середньому 26 °) на 11-12 ° вище, ніж на підвітряної (в середньому 14 °), де відбувається згін води і підйом холодних мас з глибини.

Підйом холодних глибинних мас у широкому масштабі відмічено біля берегів півострова Каліфорнія, біля західних берегів Південної Америки між 10 і 25° пд. ш., біля західних берегів Африки між Гібралтаром та 10° пн. ш., а також між гирлом Конго та мисом Доброї Надії і т. п. Тут теплий, верхній шар води відтіснений від берега пасатами, а крім того, течії, що йдуть уздовж берега, відхиляються від нього під дією обертання Землі.

Розібрана вище генетична класифікація течій носить по суті досить абстрактний характер, оскільки морські течії будь-коли «чистими» за своїм походженням і виникають під впливом жодного чинника, а цілого їх комплексу. Принаймні найпотужніші з течій завжди є генетично змішаними, т. е. одночасно дрейфовими, щільними, стічними і компенсаційними.

Влітку 1881 р. у Північному Льодовитому океані, на північний схід від Новосибірських островів, розігралася трагедія: судно американської полярної експедиції «Жаннетта» було розчавлено льодами і затонуло. Через три роки, в 1884 р., біля південно-західних берегів Гренландії було знайдено 58 різних предметів, що належали цій експедиції, у тому числі рятувальне коло з написом «Жаннетта».

На береги Гренландії та Ісландії хвилі океану часто викидають стовбури дерев, винесені сибірськими річками в Північний Льодовитий океан.

Плоди, що ростуть на Антильських островах, іноді виявляються біля берегів Шотландії і навіть у Шпіцбергена. Пемзу, викинуту під час виверження вулкана Кракатау в Зондській протоці 1883 р., моряки знаходили за рік біля берегів Мадагаскару та південного краю Африки.

Ці приклади говорять про пересування води в океанах від Новосибірських островів до південного краю Гренландії, від Антильських островів до Шпіцбергену, від Зондської протоки до Мадагаскару і т. д. У Північній та Південній півкулях у всіх частинах Світового океану вода може переміщатися на Великі відстані. Такі переміщення води називають морськими течіями.

Дослідження показали, що, окрім давно відомих поверхневих течій, існують також глибинні та придонні переміщення води.

Причини морських течій

Течія річок викликана нахилом поверхні суші. Здавалося б, що таких нахилів у поверхні Світового океану не повинно бути. Як відомо, поверхня води, надана сама собі, прагне зайняти горизонтальне положення, і коли воно досягнуто, рух води припиняється. Це легко перевірити, налив воду в таз. Але якщо на таку спокійну поверхню почати дмухати, то вода почне рухатися, виникне «течія».

І справді, однією з причин виникнення поверхневих течій у Світовому океані є вітри. Викликані ними течії називаються вітровими або дрейфовими.

Глибинні та придонні течії зазвичай пов'язані з неоднаковою щільністю води. Більш солона або холодніша вода щільніша, важча, ніж менш солона або тепла вода, і тому при зустрічі з теплою водою холодна не може залишатися на поверхні, а повинна йти в глибину.

Знаменитий російський флотоводець та вчений адмірал С. О. Макаров відкрив глибинну течію у протоці Босфор. Тяжкі солоні води у вигляді глибинної течії прямують з Мармурового моря до Чорного, тоді як менш солоні води Чорного моря відносяться поверхневою течією до Мармурового.

Солона атлантична вода при зустрічі з менш солоною водою Північного Льодовитого океану сягає глибини, поширюючись до Північного полюса і навіть далі, як показали спостереження.

Морськими (океанічними) або просто течіями називають поступальні рухи водних мас в океанах і морях на відстані, що вимірюються сотнями та тисячами кілометрів, обумовлені різними силами (гравітаційними, тертями, припливоутворюючими).

В океанологічній науковій літературі є кілька класифікацій морських течій. За однією з них течії можуть бути класифіковані за такими ознаками (рис. 1.1):

1. під силу, їх зухвалим, т. е. з походження (генетична класифікація);

2. за стійкістю (мінливістю);

3. по глибині розташування;

4. характером руху;

5. за фізико-хімічними властивостями.

Основною є генетична класифікація, у якій виділяють три групи течій.

1. У першій групі генетичної класифікації - градієнтні течії, зумовлені горизонтальними градієнтами гідростатичного тиску. Розрізняють такі градієнтні течії:

· щільнісні, обумовлені горизонтальним градієнтом густини (нерівномірним розподілом температури та солоності води, а, отже, і густини по горизонталі);

· Компенсаційні, обумовлені нахилом рівня моря, що виникли під дією вітру;

· Барорадіентні, зумовлені нерівномірністю атмосферного тиску над рівнем моря;

· Стокові, що утворюються внаслідок надлишку вод у будь-якому районі моря, в результаті припливу річкових вод, рясного випадання опадів або танення льодів;

· Сейшові, що виникають при сейшевих коливаннях моря (коливаннях води всього басейну в цілому).

Течії, що існують при рівновазі горизонтального градієнта гідростатичного тиску та сили Коріоліса, називаються геострофічними.

До другої групи градієнтної класифікації відносяться течії, зумовлені дією вітру. Їх поділяють на:

· Дрейфові створюються тривалими, або панівними вітрами. До них відносяться пасатні течії всіх океанів і циркумполярна течія в південній півкулі (течія Західних Вітрів);

· Вітрові, зумовлені не тільки дією напряму вітру, а також нахилом рівненої поверхні та перерозподілом щільності води, викликаних вітром.

До третьої групи градієнтів класифікації відносяться припливні течії, спричинені припливними явищами. Ці течії найбільш помітні біля берегів, на мілководдях, у гирлах річок. Вони є найсильнішими.

Як правило, в океанах та морях спостерігаються сумарні течії, зумовлені сукупною дією кількох сил. Течії, що існують після припинення дії сил, що спричинили рух води, називаються інерційними. Під дією сил тертя інерційні течії поступово згасають.

2. За характером стійкості, мінливості виділяють течії періодичні та неперіодичні (стійкі та нестійкі). Течії, зміни яких відбуваються з певним періодом, називаються періодичними. До них відносяться приливні течії, що змінюються в основному з періодом, рівним приблизно половині доби (напівдобові припливні течії) або діб (добові припливні течії).

Рис. 1.1. Класифікація течій Світового океану

Течії, зміни яких не мають чіткого періодичного характеру, прийнято називати неперіодичними. Своїм походженням вони завдячують випадковим, несподіваним причин (наприклад проходження циклону над морем викликає неперіодичні вітрові і барорадіентні течії).

Постійних течій у точному значенні слова в океанах і морях немає. Щодо мало мінливі течії за напрямом і швидкістю за сезон - це мусонні, за рік - пасатні. Течія, яка не змінюється в часі, називають тим, хто встановився, який змінюється в часі - невстановленими.

3. По глибині розташування виділяють поверхневі, глибинні та придонні течії. Поверхневі течії спостерігаються в так званому навігаційному шарі (від поверхні до 10 - 15 м), придонні - біля дна, а глибинні - між поверхневою та придонною течіями. Швидкість руху поверхневих течій найбільш висока у верхньому шарі. Глибше вона знижується. Глибинні води рухаються значно повільніше, а швидкість руху придонних вод 3 - 5 см/с. Швидкості течій неоднакові у різних районах океану.

4. За характером руху виділяють меандруючі, прямолінійні, циклонічні та антициклонічні течії. Меандрують називають течії, які рухаються не прямолінійно, а утворюють горизонтальні хвилеподібні вигини - меандри. Внаслідок нестійкості потоку меандри можуть відокремлюватися від течії та утворювати самостійно існуючі вихори. Прямолінійні течії характеризуються переміщенням води відносно прямим лініям. Кругові течії утворюють замкнуті кола. Якщо рух в них спрямований проти годинникової стрілки, то це циклонічні течії, а якщо за годинниковою стрілкою - то антициклонічні (для північної півкулі).

5. За характером фізико-хімічних властивостей розрізняють теплі, холодні, нейтральні, солоні та розпресовані течії (підрозділ течій за цими властивостями певною мірою умовно). Для оцінки зазначеної характеристики перебігу проводиться зіставлення його температури (солоності) з температурою (солоністю) вод, що оточують його. Так, теплим (холодним) називається течія температура води в якому вище (нижче) температури навколишніх вод. Наприклад, глибинна течія атлантичного походження в Північному Льодовитому океані має температуру близько 2 °C, але відноситься до теплих течій, а Перуанська течія біля західних берегів Південної Америки, що має температуру води близько 22 °C, відноситься до холодних течій.

Основні характеристики морської течії: швидкість та напрямок. Останнє визначається зворотним способом порівняно зі способом напряму вітру, тобто у разі течії вказується, куди тече вода, тоді як у випадку вітру вказується, звідки він дме. Вертикальні рухи мас води щодо морських течій зазвичай враховуються, т. до. вони великі.

У світовому океані існує єдина, взаємозалежна система основних стійких течій (рис. 1.2.), що обумовлює перенесення та взаємодію вод. Цю систему називають океанічною циркуляцією.

Основною силою, яка приводить в рух поверхневі води океану, є вітер. Тому поверхневі течії слід розглядати з переважаючими вітрами.

У межах південної периферії океанічних антициклонів північної півкулі та північної периферії антициклонів південної півкулі (центри антициклонів розташовуються на 30 - 35° північної та південної широти) діє система пасатних вітрів, під впливом яких утворюються стійкі потужні поверхневі течії, спрямовані на захід (Север течії). Зустрічаючи своєму шляху східні береги материків, ці течії створюють підвищення рівня життя і повертають у високі широти (Гвіанське, Бразильське та інших.). У помірних широтах (близько 40°) переважають західні вітри, що посилює течії, що йдуть на схід (Північно-Атлантичне, Північно-Тихоокеанське та ін.). У східних частинах океанів між 40 і 20 ° північної та південної широти течії спрямовані до екватора (Канарське, Каліфорнійське, Бенгельське, Перуанське та ін).

Таким чином, на північ і на південь від екватора в океанах утворюються стійкі системи циркуляції вод, що є гігантськими антициклонічними круговоротами. Так, в атлантичному океані північний антициклонічний кругообіг простягається з півдня на північ від 5 до 50 ° північної широти і від сходу на захід від 8 до 80 ° західної довготи. Центр цього кругообігу зрушено щодо центру азорського антициклону на захід, що пояснюють збільшенням сили Коріоліса з широтою. Це призводить до інтенсифікації течій у західних частинах океанів, що створює умови для формування таких потужних течій, як Гольфстрім в Атлантичному та Куросіо в Тихому океані.

Своєрідним поділом між Північною і Південною пасатними течіями є Міжпасатна протитеча, що несе свої води на схід.

У північній частині Індійського океану глибоко видатний південь півострів Індостан і великий Азіатський материк створюють сприятливі умови у розвиток мусонної циркуляції. У листопаді – березні тут спостерігається північно-східний мусон, а у травні – вересні – південно-західний. У зв'язку з цим течії на північ від 8° південної широти мають сезонний хід, слідуючи сезонному ходу атмосферної циркуляції. Взимку на екваторі та на північ від нього спостерігається західна мусонна течія, тобто в цей сезон напрямок поверхневих течій у північній частині Індійського океану відповідає напрямку течій в інших океанах. У цей час у зоні, поділяючої мусонні і пасатні вітри (3 - 8° південної широти), розвивається поверхневе екваторіальне протитечію. Влітку західна мусонна течія змінюється східною, а екваторіальна протитечія - слабкими та нестійкими течіями.

Рис. 1.2.

У помірних широтах (45 - 65 °) у північній частині Атлантичного та Тихого океанів має місце циркуляція проти годинникової стрілки. Однак унаслідок нестійкості атмосферної циркуляції у цих широтах течії також характеризуються малою стійкістю. У смузі 40 - 50 ° південної широти знаходиться спрямована на схід Атлантична циркумполярна течія, звана також течією Західних Вітрів.

Біля узбережжя Антарктиди течії мають переважно західний напрямок та утворюють вузьку смугу прибережної циркуляції вздовж берегів материка.

Північно-Атлантична течія проникає в басейн Північного Льодовитого океану у вигляді гілок Норвезької, Нордкапської та Шпіцбергенської течій. У Північному Льодовитому океані поверхневі течії спрямовані від берегів Азії через полюс до східних берегів Гренландії. Такий характер течій викликаний переважанням східних вітрів та компенсацією припливу у глибинних шарах атлантичних вод.

В океані виділяються зони дивергенції та конвергенції, що характеризуються розбіжністю та сходженням поверхневих струменів течій. У першому випадку має місце підйом вод, у другому - їхнє опускання. З зазначених зон чіткіше виділяються зони конвергенції (наприклад, антарктична конвергенція на 50 - 60 ° південної широти).

Розглянемо особливості циркуляції вод окремих океанів та характеристики основних течій Світового океану (табл.).

У північній та південній частинах Атлантичного океану в поверхневому шарі існують замкнуті круговороти течій із центрами поблизу 30° північної та південної широти. (Про кругообіг у північній частині океану буде говорити в наступному розділі).

Основні течії Світового океану

У південній частині океану тепла Бразильська течія здійснює перенесення води (швидкістю до 0,5 м/с) далеко на південь, а Бенгельська течія, що відповіла від потужної течії Західних Вітрів, замикає основний кругообіг у південній частині Атлантичного океану і приносить до берегів Африки холодні води.

Холодні води Фолклендської течії проникають в Атлантику, огинаючи мис Горн і вливаючись між берегом та Бразильською течією.

Особливістю в циркуляції вод поверхневого шару Атлантичного океану є наявність підповерхневої екваторіальної протитечії Ломоносова, що рухається вздовж екватора із заходу на схід під порівняно тонким шаром Південної пасатної течії (глибина від 50 до 300 м) зі швидкістю до 1 - 1,5 м. Течія стійка за напрямком і існує у всі сезони року.

Географічне положення, кліматичні особливості, системи циркуляції вод та гарний водообмін із антарктичними водами обумовлює гідрологічні умови Індійського океану.

У північній частині Індійського океану, на відміну від інших океанів, мусонна циркуляція атмосфери викликає сезонну зміну поверхневих течій на північ від 8° південної широти. У зимовий період спостерігається Західна Мусонна течія зі швидкістю 1 - 1,5 м/с. Цього сезону розвивається (у зоні розділу Мусонної та Південної пасатної течії) Екваторіальна протитечія зникає.

Порівняно з іншими океанами в Індійському океані зона панівних південно-східних вітрів, під впливом яких виникає Південна пасатна течія, зміщена на південь, тому ця течія рухається зі сходу на захід (швидкість 0,5 - 0,8 м/с) між 10 та 20° південної широти. Біля берегів Мадагаскару Південна пасатна течія розділяється. Одна з його гілок йде на північ вздовж берегів Африки до екватора, де вона повертає на схід і в зимовий період дає початок Екваторіальній протитечії. Влітку північна гілка Південної пасатної течії, рухаючись вздовж берегів Африки, дає початок Сомалі. Інша гілка Південної пасатної течії біля берегів Африки повертає на південь і під назвою Мозамбікської течії рухається вздовж берегів Африки на південний захід, де його відгалуження дає початок Ігольному мису. Більшість Мозамбікського течії повертає Схід і приєднується до течії Західних Вітрів, від якого біля берегів Австралії відгалужується Західно-Австралійська течія, що замикає кругообіг південної частини Індійського океану.

Незначний приплив арктичних та надходження антарктичних холодних вод, географічне положення та система течій зумовлюють особливості гідрологічного режиму Тихого океану.

Характерною особливістю загальної схеми поверхневих течій Тихого океану є наявність у північній та південній його частинах великих кругообігів води.

У пасатних зонах під впливом постійних вітрів виникають Південне та Північне пасатне течії, що йдуть зі сходу на захід. Між ними із заходу на схід переміщається Екваторіальна (Міжпасатна) протитечі зі швидкостями 0,5 - 1 м/с.

Північна пасатна течія у Філіппінських островів поділяється на кілька гілок. Одна з них повертає на південь, потім на схід і дає початок Екваторіальній (Міжпасатній) протитечії. Головна гілка йде на північ вздовж острова Тайвань (Тайванська течія), далі повертає на північний схід і під назвою Куросіо проходить вздовж східних берегів Японії (швидкість до 1 - 1,5 м/с) до мису Нодзіма (острів Хонсю). Далі воно відхиляється на схід і перетинає океан як Північно-Тихоокеанську течію. Характерною особливістю течії Куросіо, як і Гольфстріму, є меандрування та усунення його осі то на південь, то на північ. Біля берегів Північної Америки Північно-Тихоокеанська течія роздвоюється на Каліфорнійську, спрямовану на південь і замикає основний циклонічний кругообіг північної частини Тихого океану, і Аляскінське течії, що йде на північ.

Холодна Камчатська течія зароджується в Беринговому морі і тече вздовж берегів Камчатки, Курильських островів (Курильська течія), берегів Японії, віджимаючи на схід протягом Куросіо.

Південна пасатна течія просувається на захід (швидкість 0,5 - 0,8 м/с) з численними відгалуженнями. Біля берегів Нової Гвінеї частина потоку повертає на північ, а потім на схід і разом із південною гілкою Північної пасатної течії дає початок Екваторіальній (Міжпасатній) протитечії. Більша частина Південної пасатної течії відхиляється, утворюючи Східно-Австралійську течію, яка потім вливається в потужну течію Західних Вітрів, від якої біля берегів Південної Америки відгалужується холодна Перуанська течія, що замикає кругообіг у Південній половині Тихого океану.

У літній період південної півкулі назустріч Перуанському течії від Екваторіальної протитечі просувається на південь до 1 - 2 ° південної широти тепла течія Ель-Ніньо, що проникає в окремі роки до 14 - 15 ° південної широти. Таке вторгнення теплих вод Ель-Ніньо у південні райони берегів Перу призводить до катастрофічних наслідків внаслідок підвищення температури води та повітря (сильні зливи, загибель риби, епідемії).

Характерною особливістю у розподілі течій поверхневого шару океану є наявність Екваторіальної підповерхневої протитечі – течії Кромвелла. Воно перетинає океан уздовж екватора із заходу Схід на глибині від 30 до 300м зі швидкістю до 1,5 м/с. Течія охоплює смугу шириною від 2 ° північної широти до 2 ° південної широти.

Найбільш характерною особливістю Північного Льодовитого океану є те, що протягом цілого року його поверхня покрита плавучими льодами. Низька температура та солоність вод сприяють утворенню льоду. Прибережні води лише влітку, протягом двох - чотирьох місяців, вільні від льоду. У центральній частині Арктики переважно спостерігаються важкі багаторічні льоди (паковий лід) завтовшки понад 2 - 3 м, покриті численними торосами. Крім багаторічних зустрічаються однорічні та дворічні льоди. Уздовж арктичних берегів узимку утворюється досить широка (десятки та сотні метрів) смуга припаю. Відсутні криги тільки в районі теплих Норвезької, Нордкапської та Шпіцбергенської течій.

Під впливом вітрів і течій лід у Північному Льодовитому океані перебуває у постійному русі.

На поверхні Північного Льодовитого океану спостерігаються добре виражені області циклонічного та антициклонічного круговороту вод.

Під впливом полярного баричного максимуму в притихоокеанській частині Арктичного басейну та улоговини ісландського мінімуму виникає генеральна трансарктична течія. Воно здійснює загальне переміщення вод зі Сходу на захід по всій полярній акваторії. Трансарктична течія бере свій початок від Берінгової протоки і йде до протоки Фрама (між Гренландією та Шпіцбергеном). Продовженням його є Східно-Гренландська течія. Між Аляською та Канадою спостерігається великий антициклонічний кругообіг вод. Холодна Бафінова течія формується головним чином за рахунок винесення арктичних вод через протоки Канадського Арктичного архіпелагу. Продовженням його служить Лабрадорська течія.

Середня швидкість переміщення вод близько 15 – 20 см/с.

Циклонічний, дуже інтенсивний кругообіг виникає в Норвезькому та Гренландському морях у приатлантичній частині Північного Льодовитого океану.

Мореплавці про наявність океанічних течій дізналися практично відразу, як почали борознити води Світового океану. Щоправда, громадськість звернула ними увагу лише тоді, коли завдяки руху океанічних вод було зроблено безліч великих географічних відкриттів, наприклад, Христофор Колумб доплив до Америки завдяки Північному Екваторіальному течії. Після цього океанічним течіям як моряки, а й вчені почали приділяти пильну увагу і прагнути досліджувати їх якнайкраще і глибше.

Вже у другій половині XVIII ст. моряки досить добре вивчили Гольфстрім та успішно застосовували отримані знання на практиці: з Америки до Великобританії йшли за течією, а у зворотному напрямку дотримувалися певної відстані. Це дозволяло їм на два тижні випереджати судна, капітани яких не знайомі з місцевістю.

Океанічними чи морськими течіями називають великомасштабні переміщення водних мас Світового океану зі швидкістю від 1 до 9 км/год. Рухаються ці потоки не хаотично, а певному руслі і напрямі, що є головною причиною того, чому їх іноді називають річками океанів: ширина найбільших течій може становити кілька сотень кілометрів, а довжина досягати не одну тисячу.

Встановлено, що водні потоки рухаються не прямо, а відхиляючись трохи убік, підкоряються силі Коріоліса. У Північній півкулі майже завжди рухаються за годинниковою стрілкою, у Південній – навпаки. У той самий час течії, що у тропічних широтах (їх називають екваторіальними чи пасатними), переміщуються переважно зі сходу захід. Найсильніші течії було зафіксовано вздовж східних берегів континентів.

Водні потоки циркулюють не самі по собі, а їх призводить до руху достатня кількість факторів – вітер, обертання планети навколо своєї осі, гравітаційні поля Землі та Місяця, рельєф дна, контури материків та островів, різниця температурних показників води, її щільності, глибини в різних місцях океану та навіть її фізико-хімічний склад.

З усіх видів водних потоків найбільше виражені поверхневі течії Світового океану, глибина яких нерідко становить кілька сотень метрів. На їх виникнення вплинули пасатні вітри, які постійно рухаються в тропічних широтах у західно-східному напрямку. Ці пасати формують біля екватора величезні потоки Північної та Південної Екваторіальних течій. Менша частина цих потоків повертається на схід, утворюючи протитечію (коли рух води відбувається в протилежний від руху повітряних мас бік). Більшість, зіштовхуючись з материками і островами, повертає на північ чи південну сторону.

Теплі та холодні водні потоки

Необхідно враховувати, що поняття про «холодні» або «теплі» течії є умовними визначеннями. Так, незважаючи на те, що температурні показники водних потоків Бенгельської течії, яка протікає вздовж мису Доброї Надії, становлять 20°С, вона вважається холодною. А ось Нордкапська течія, яка є одним із відгалужень Гольфстріму, з температурними показниками від 4 до 6°С, є теплим.

Відбувається це тому, що холодна, тепла і нейтральна течії отримали свої назви виходячи з порівняння температури своєї води з температурними показниками навколишнього океану:

• Якщо температурні показники водного потоку збігаються з температурою оточуючих його вод, таку течію називають нейтральною;
• Якщо температура течій нижче за навколишню воду, їх називають холодними. Зазвичай вони течуть з високих широт у низькі (наприклад, Лабрадорська течія), або з районів, де з-за великого стоку рік океанічна вода має знижену солоність поверхневих вод;
• Якщо температура течій тепліша за навколишню воду, то їх називають теплими. Вони рухаються з тропічних до приполярних широт, наприклад, Гольфстрім.

Основні водні потоки

На даний момент вчені зафіксували близько п'ятнадцяти основних океанічних водних потоків у Тихому, чотирнадцять – в Атлантичному, сім – в Індійському та чотири – у Північному Льодовитому океані.

Цікаво, що всі течії Північного Льодовитого океану рухаються з однаковою швидкістю – 50 см/сек, три з них, а саме Західно-Гренландська, Західно-Шпіцбергенська та Норвезька, є теплими, і лише Східно-Гренландська відноситься до холодної течії.

А ось майже всі океанічні течії Індійського океану відносяться до теплих або нейтральних, при цьому Мусонна, Сомалійська, Західно-Австралійська і перебіг Голкового мису (холодний) рухаються зі швидкістю 70 см/сек., швидкість решти варіює від 25 до 75 см/сек. Водні потоки цього океану цікаві тим, що разом із сезонними мусонними вітрами, які двічі на рік змінюють свій напрямок, океанічні річки також змінюють свій хід: взимку вони переважно течуть на захід, влітку – на схід (явище, характерне лише для Індійського океану) ).

Оскільки Атлантичний океан простягся з півночі на південь, його течії також мають меридіональний напрямок. Водні потоки, розташовані на півночі, рухаються за годинниковою стрілкою, на півдні проти неї.

Яскравим прикладом течії Атлантичного океану є Гольфстрім, який, починаючись у Карибському морі, несе теплі води на північ, розпадаючись дорогою на кілька бічних потоків. Коли води Гольфстріму опиняються в Баренцевому морі, вони потрапляють у Північний Льодовитий океан, де охолоджуються і повертають на південь у вигляді холодної Гренландської течії, після чого на якомусь етапі відхиляються на захід і знову примикають до Гольфстріму, утворюючи замкнене коло.

Течії Тихого океану мають переважно широтне напрям і формують два величезних кола: північний і південний. Оскільки Тихий океан надзвичайно великий, не дивно, що його водні потоки значно впливають на більшу частину нашої планети.

Наприклад, пасатні водні потоки переганяють теплі води від західних тропічних берегів до східних, через що в тропічній зоні західна частина Тихого океану набагато тепліша за протилежну сторону. А от у помірних широтах Тихого океану, навпаки, температура вища на сході.

Глибинні течії

Досить тривалий час вчені вважали, що глибинні океанські води майже нерухомі. Але незабаром спеціальні підводні апарати виявили на великій глибині як повільно, так і водні потоки.

Наприклад, під Екваторіальною течією Тихого океану на глибині близько ста метрів вчені визначили підводний потік Кромвель, що рухається у східному напрямку зі швидкістю 112 км/добу.

Подібний рух водних потоків, але вже в Атлантичному океані знайшли радянські вчені: ширина течії Ломоносова становить близько 322 км, а максимальна швидкість в 90 км/добу була зафіксована на глибині близько ста метрів. Після цього було виявлено ще один підводний потік в Індійському океані, щоправда, його швидкість виявилася набагато нижчою – близько 45 км/добу.

Відкриття цих течій в океані послужило приводом для виникнення нових теорій і загадок, основною з яких є питання – чому вони з'явилися, як сформувалися, а також чи вся площа океану охоплена течіями чи існує точка, де вода нерухома.

Вплив океану життя планети

Роль океанічних течій у житті планети важко переоцінити, оскільки рух водних потоків безпосередньо впливає клімат планети, погоду, морські організми. Багато хто порівнює океан з величезною тепловою машиною, яку надає руху сонячна енергія. Ця машина створює безперервний водообмін між поверхневими та глибинними шарами океану, забезпечуючи його розчиненим у воді киснем та впливаючи на життя морських мешканців.

Цей процес можна простежити, наприклад, розглядаючи Перуанську течію, що знаходиться в Тихому океані. Завдяки підйому глибинних вод, які піднімають нагору фосфор та азот, на океанічній поверхні успішно розвивається тваринний та рослинний планктон, внаслідок чого організовується харчовий ланцюг. Планктон поїдає дрібна рибка, та, своєю чергою, стає жертвою великих риб, птахів, морських ссавців, які за такому харчовому достатку поселяються тут, роблячи регіон однією з високопродуктивних районів Світового океану.

Трапляється і так, що холодна течія стає теплою: середня температура навколишнього середовища підвищується на кілька градусів, через що на землю проливаються теплі тропічні зливи, які, опинившись в океані, гублять рибу, яка звикла до холодної температури. Результат плачевний – в океані виявляється величезна кількість дрібної дохлої риби, велика риба йде, рибний промисел припиняється, птахи залишають свої гніздування. В результаті місцеве населення позбавляється риби, врожаю, який побили зливи, і прибутку від продажу гуано (пташиного посліду) як добрива. На відновлення колишньої екосистеми нерідко може піти кілька років.

Усі течії Світового океану поділяються на поверхневі та глибинні. Вони мають різні властивості. Поверхневі течії Світового океану налічуються у кількості 60.

Загальна інформація

Основна причина поверхневих течій у Світовому океані – це вітер. Через це потоки води ще називають пасатними течіями. Виділяють кілька їх різновидів:

• південне пасатне;
• північне пасатне;
• міжпасатна протитечія.

З'єднуючись, вони утворюють кільце, добре видно на карті течій. Так як виникнення поверхневих течій Світового океану пов'язане з подихом вітрів, вони не завжди бувають незмінними. Деякі течії з'являються і зникають у певні пори року. Схема поверхневих течій збігається із схемою вітрів.

Рис. 1. Схема поверхневих течій

Як з'являються кільця з течій? Пасатні вітри змушують воду рухатися на захід, а західні вітри переміщують її на схід. Крім цього, течії залежать від сили обертання планети, тому вони відхиляються праворуч і ліворуч.

Поверхневою вважається течія, що займає не більше 350 м у глибину.

В Атлантичному океані

Тут існують північна і південна течії, а також протитечі між ними. Північне бере початок від Зеленого мису і підходить до Антильських островів, а звідти потрапляє до Флоридської затоки. Далі воно потрапляє до складу Гольфстріму.

ТОП-3 статтіякі читають разом з цією

Південне протягом повністю перетинає Атлантичний океан, а біля берегів Південної Америки розпадається на Бразильське та Гвіанське. Біля берегів Африки формується холодна Канарська течія.

Міжпасатну протитечію можна спостерігати лише влітку.

У Тихому океані

Тут також є північна і південна течія, і міжпасатна протитечія. Північне починається біля Філіппінських островів і утворює течію Куросіо. Протилежно йому проходить холодна течія Оясіо.

У північній частині океану течії непостійні. Взимку тут спостерігається Південно-Західна течія, що йде від Бенгальської затоки до Східної Африки. Влітку утворюється Сомалійська течія, що проходить у зворотному напрямку.

Рис. 2. Течії Тихого океану

В Індійському океані

На утворення поверхневих течій Індійського океану впливають як пасати, а й мусонні вітру. Тут утворено лише одне кільце з поверхневих течій — у Південній півкулі. Велика тепла течія — Мадагаскарська. Основне холодне - Західно-Австралійське.

Рис. 3. Острів Мадагаскар у Індійському океані.

У Північному Льодовитому океані

Тут проходить одна основна течія — Антарктична циркумполярна. Воно є найбільшим у Світовому океані. Перетинає цей перебіг три океани, охоплює величезні водні площі.

Що ми дізналися?

На поверхні Світового океану існує велика кількість різноманітних течій. Частина з них спостерігається постійно, деякі формуються у певні пори року. У цілому нині схема течій збігається зі схемою вітрів.

Оцінка доповіді

Середня оцінка: 3.8. Усього отримано оцінок: 10.