Основные теплые и холодные течения. Плотность воды и ее разница. Теплые и холодные течения
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.
Сила Кориолиса, созданная вращением Земли, заставляет воду двигаться вправо в северном полушарии. Эта тенденция воды поворачиваться вправо приводит к образованию небольшого «холма» воды в середине круговорота. Поэтому сила тяжести препятствует высокому накоплению воды и удерживает ток в круговом узоре.
Какие типы течений влияют на Британскую Колумбию?
Основные поверхностные океанические течения мира. Холодная вода из полярных областей циркулирует в более теплых широтах, а теплая вода доводится до полюсов. Поверхностный ток северной части Тихого океана протекает с преобладающими западными ветрами и сталкивается с Северной Америкой вблизи южной Британской Колумбии.
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.
Набухание и нисходящие потоки вызваны поверхностными течениями и оказывают важное влияние на морскую жизнь. Как обсуждалось выше, сила Кориолиса заставляет воду двигаться вправо в северном полушарии. Поэтому поверхностный ток, текущий к югу вдоль западного побережья, тянется вправо, а вода должна подниматься снизу, чтобы заменить его. Наверху приносит холодную, богатую питательными веществами воду на поверхность. Планктон питается этими питательными веществами и формирует основу богатой морской пищевой сети.
С. и Аляски. Кориолис все еще заставляет воду поворачиваться вправо, но в этом случае земля заставляет воду вниз и заменяется поверхностными водами. Поверхностная вода не так высока в питательных веществах, как более глубокая вода. В зависимости от сезонов и колебаний климата, таких как Эль-Ниньо, точное положение поверхностных токов меняется. Поскольку остров Ванкувер находится вблизи точки, где северо-тихоокеанский поток встречает побережье Северной Америки, он фактически находится в «переходной зоне», где поверхностные течения могут значительно различаться.
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.
Следовательно, виды морских видов, которые здесь живут, также различаются. Степень, в которой береговые линии подвергаются воздействию токов, также определяет типы сообществ растений и животных, которые там происходят. Во-первых, некоторые известные океанские течения имеют хорошо известные эффекты на климат. Атлантический океан около Канады зимой замерзает на льду, а Атлантический океан вблизи Англии - нет.
Взгляните на некоторые карты потока залива и карт. Вы не считаете, что относительно мягкий климат в Англии, Шотландии, Уэльсе, Ирландии и Северной Ирландии обусловлен прямым воздействием теплой воды в Гольфстрим или косвенным эффектом Великого океанского конвейерного пояса, из которых Гольфстрим является частью, в любом случае потепление частично вызвано океанскими течениями. Если бы поток в Персидском заливе значительно замедлился, то зимы в Европе стали бы очень холодными.
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.
Существует некоторая озабоченность по поводу того, что нынешнее глобальное потепление, вызванное повышением концентрации углекислого газа, приведет к таянию полярного ледяного покрова и замедлению Великого океанского конвейерного пояса, что замедлит Гольфстрим и спровоцирует охлаждение в Западной Европе. Это наука, стоящая за фильмом «Послезавтра». Многие ученые считают, что это маловероятно, но недавние исследования показали, что прошлые ледниковые периоды связаны с замедлением в Великом океанском конвейерном поясе.
Ознакомьтесь с крутым изменением климата. Гольфстрим является лишь одним из примеров того, как циркуляция океана влияет на климат. Это более сложная история. Ветры являются важной движущей силой океанских течений. Ветры, в свою очередь, частично обусловлены различиями в жаре от одной части земного шара к следующему. Поскольку глобальное потепление влияет на глобальный тепловой бюджет, оно изменит силу и направление ветров, что изменит силу и направление основных океанских течений.
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.
Это делает их одной из самых важных движущих сил климата. Поскольку они очень медленно реагируют на изменения, последствия глобального потепления будут постепенно становиться заметными, но в течение нескольких веков. Климатические изменения, связанные с ветром и морским льдом, могут стать узнаваемыми быстрее.
Обеспокоенность по поводу пробоя Гольфстрима
Сила Кориолиса. Вращение Земли приводит к тому, что все свободные линейные движения на Земле, такие как воздушные или водные течения, отводятся в одну сторону. Отводящая сила называется силой Кориолиса или ускорением Кориолиса. Он работает в противоположных направлениях в северном и южном полушариях. Сила Кориолиса названа в честь французского естествоиспытателя Гаспара Густава де Кориолиса, который получил его математически.
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.
Эдди в океане - важный климатический компонент
Теплые области красные, холодные области - синие.
Переменный и динамический - влияние ветра
Положительные значения указывают на поглощение тепла океаном, что характерно для тропиков, а отрицательные значения указывают на потерю тепла, что характерно для северных широт. Однако в районах высокого арктического происхождения потери тепла относительно низки, поскольку морской лед действует как изолирующий слой и предотвращает утечку тепла из воды.
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.
Океан - глобальное хранилище тепла
Океанские течения представляют собой систему конвекции, вызванную температурными градиентами в океанах и вращением Земли. В отличие от приливов, они почти постоянны в своем направлении, и их скорость колеблется только в небольших количествах в зависимости от сезонов года.
Океанские потоки помогают распределять тепло вокруг Земли и циркулировать в огромном количестве теплой и холодной воды. Гольфстрим начинается вверх по течению от мыса Хаттерас, где Флоридский поток перестает следовать за континентальным шельфом и выходит в Атлантику.
Происходит это потому, что холодное, тёплое и нейтральное течения получили свои названия исходя из сравнения температуры своей воды с температурными показателями окружающего их океана:
- 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.
Потоки Агулхаса текут в южном и западном направлении от мозамбикского канала между Африкой и Мадагаскаром, вдоль южного восточного побережья Южной Африки, мимо индустриальных городов Дурбан, Ист-Лондон и Порт-Элизабет, и в конечном итоге взаимодействуют с холодным северным течением Бенгела с южной оконечности Африки на мысе Агулхас.
В этой области требуется гораздо больше исследований, прежде чем можно будет подтвердить, что она подходит для развертывания приливных токовых устройств. Гольфстрим является мощным течением в Атлантическом океане. Он начинается в Мексиканском заливе и впадает в Атлантику на кончике Флориды, ускоряясь вдоль восточных береговых линий Соединенных Штатов и Ньюфаундленда. Это часть Североатлантического субтропического круговорота, одного из пяти основных океанических кругов, которые представляют собой большие системы круговых течений и мощных ветров.
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).
Гольфстрим является западным граничным течением; его поведение определяется североамериканской береговой линией. Пассаты из Африки приводят воду в Атлантике на запад, пока она не ударит по береговой линии и не оттолкнутся на север. В свою очередь, Гольфстрим влияет на климат ближайших к течению районов, перенося тропическую жару в северные широты.
Исследователи Питер Мученик д'Ангиера и сэр Хамфри Гилберт также отметили мощный Гольфстрим, и он стал широко использоваться испанскими кораблями, плавающими из Карибского моря в Испанию. Через шесть лет после обозначения Понсе де Леона Антон де Аламинос отправился в Испанию из Вера-Крус, Мексика, используя Гольфстрим, после побережья Флориды на север, а затем повернул на восток в Европу. Он служил главным пилотом на борту Понсе де Леон корабль в его предыдущей поездке и также плыл с Колумбусом в его последнем путешествии.
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.
Эрнандо Кортес, возможно, первым отправил большое количество кораблей из Мексики на север через Флоридский пролив, а затем на восток после движения по часовой стрелке Гольфстрима, чтобы вернуться в Испанию. Из-за того, что он изменил парусные модели и сбрил время с типичной долгой и предательской поездкой, Гольфстрим сыграл важную роль в колонизации Северной и Южной Америки. Большинство возвратных рейсов в Европу воспользовались, по крайней мере, частью Гольфстрима, чтобы ускорить их путешествие.
В роли заместителя почтмейстера британских американских колоний Бенджамин Франклин проявлял большой интерес к схемам циркуляции в Северной Атлантике как способ упрощения связи между колониями и Англией. Двоюродный брат Франклина Тимоти Фолджер, капитан китобойного промысла Нантакет, объяснил, что торговые суда обычно пересекали тогдашний неназванный Гольфстрим, а капитаны почтовых пакетов побежали против него. Торговые суда отслеживали поведение китов, измеряли температуру воды и скорость пузырьков на ее поверхности, а также изменяли цвет воды, следуя более быстрому маршруту.
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.
Франклин работал с Фолгером и другими опытными капитанами кораблей, чтобы наметить Гольфстрим и дать ему имя, которым оно до сих пор известно. Прошло несколько лет, прежде чем англичане наконец приняли совет Франклина по навигации по течению, но как только они это сделали, им удалось сбрить две недели с времени плавания между Европой и Соединенными Штатами.
Как и многие аспекты окружающей среды, Гольфстрим был затронут глобальным потеплением, и исследования показывают, что ядро. Некоторые ученые обеспокоены тем, что таяние ледников направит холодную воду в поток и нарушит поток Гольфстрима. Существует вероятность, что без тепла, подаваемого Гольфстримом, Северная Европа может вступить в новый ледниковый период.
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.
Общий поток глобальной циркуляции океана. Холодные глубокие океанские течения в синем. Конечно, это не работает, как в фильме. Замедление на самом деле происходит очень медленно, но, похоже, это происходит так, как и было предсказано: похоже, что он вращается.
Кроме того, в отличие от фильма, и в отличие от некоторых теорий долгосрочного изменения климата, эти последние тенденции не связаны с таянием арктического морского льда и накоплением пресной воды вблизи Северного полюса. Вместо этого исследователи с удивлением обнаружили замедление, связанное с океанскими течениями с южной оконечности Африки. Они считают, что атмосферные условия ведут этот сдвиг в океанских течениях.
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.
Как правило, их движение происходит в строго определённом направлении и может иметь большую протяжённость. Карта течений, которая расположена ниже, отображает их в полном объёме.
Потоки воды имеют значительные размеры: в ширину они могут достигать десятки, а то и сотни километров, и иметь большую глубину (сотни метров). Скорость океанических и морских течений бывает разной - в среднем, это 1-3 тыс. м/час. Но, бывают и так называемые скоростные. Их скорость может достигать 9 000 м/час.
Откуда появляются течения?
Причинами возникновения водных течений может быть резкое изменение температуры воды вследствие нагревания, или, наоборот, охлаждения. На них также влияет разная плотность, например, в месте, где сталкиваются несколько потоков (морское и океаническое), осадки, испарение. Но в основном холодное и тёплое течение возникают благодаря действию ветров. Поэтому направление самых крупных океанических водных потоков зависит главным образом от воздушных течений планеты.
Течения, образованные под действием ветров
Примером постоянно дующих ветров являются пассаты. Они начинают свою жизнь от 30-х широт. Течения, которые созданы этими воздушными массами, называются пассатными. Выделяют Южное Пассатное и Северное Пассатное течение. В умеренном поясе подобные водные потоки формируются под действием Они образовывают одно из крупнейших течений планеты. В северном и находятся два круговорота водного потока: циклональный и антициклональный. На их образование влияет инерционная сила Земли.
Разновидности течений
Смешанное, нейтральное, холодное и тёплое течение - это разновидности циркулирующих масс на планете. Когда температура воды потока ниже температуры окружающей воды - это Если, наоборот, - это тёплая его разновидность. Нейтральные течения не отличаются от температуры окружающих вод. А смешанные могут меняться на всей протяжённости. Стоит заметить, что постоянного температурного показателя течений нет. Эта цифра весьма относительная. Она определяется при сравнении окружающих водных масс.
В тропических широтах тёплые течения циркулируют вдоль восточных окраин материков. Холодные - вдоль западных. В умеренных широтах тёплые течения проходят по западным берегам, а холодные - по восточным. Определить разновидность можно и по другому фактору. Так, существует более лёгкое правило: холодные течения идут к экватору, а тёплые - от него.
Значение
О нём стоит поговорить более детально. Холодное и тёплое течение играет важную роль на планете Земля. Значимость водных циркулирующих масс в том, что благодаря их движению происходит перераспределение солнечного тепла на планете. Тёплые течения увеличивают температуру воздуха ближайших территорий, а холодные - её понижают. Образовываясь на воде, водные потоки оказывают серьёзное влияние на материковые части. В районах, где постоянно проходят тёплые течения, климат влажный, где холодные - наоборот, сухой. Также океанические потоки способствуют миграции ихтиофауны океанов. Под их воздействием перемещается планктон, а за ним мигрируют и рыбы.
Можно привести примеры тёплых и холодных течений. Начнём с первой разновидности. Наиболее крупными являются такие водные потоки: Гольфстрим, Норвежское, Североатлантическое, Северное и Южное Пассатное, Бразильское, Куросио, Мадагаскарское и другие. Наиболее холодные течения океанов: Сомалийское, Лабрадорское, Калифорнийское.
Крупные течения
Самое крупное планеты - Гольфстрим. Это меридиональный циркулирующий поток, переносящий ежесекундно 75 млн тонн воды. Ширина Гольфстрима - от 70 до 90 км. Благодаря ему, Европа получает комфортный мягкий климат. Из это следует, что холодное и тёплое течение во многом влияет на жизнь всех живых организмов на планете.
Из зональных, холодных водотоков, наибольшее значение имеет течение Западных ветров. В южном полушарии, недалеко от берегов Антарктиды, нет островных или материковых скоплений. Большой участок планеты полностью заполнен водой. Сюда в один поток сходятся Индийский, Тихий и соединяясь в отдельный огромный водоём. Некоторые учёные признают его существование и называют Южным. Именно здесь и образовывается самый большой поток воды - течение Западных ветров. Ежесекундно оно переносит поток воды, который втрое больше Гольфстрима.
Канарское течение: тёплое или холодное?
Течения могут менять свою температуру. Например, поток начинается с холодных масс. Затем он прогревается и становится тёплым. Одним из вариантов такой циркулирующей водной массы является Канарское течение. Своё начало оно берёт на северо-востоке Атлантического океана. Направляется холодным потоком вдоль Европы. Проходя вдоль западного побережья Африки, становится тёплым. Это течение издавна использовалось мореплавателями для совершения путешествий.
