какие выделены виды течений по происхождению
Течения Мирового океана
Крупные океанические течения давно известны человечеству. Огромная водная масса движется беспрерывно, формируя течения Мирового океана, называемые также «морскими реками» за стабильность формы и устремленность в неизменном направлении. Под влиянием инерционной силы Кориолиса, обусловленной осевым вращением планеты, вода в северном полушарии направлена по часовой стрелке, в южном – против.
Причины образования течений в Мировом океане
Океанические (и морские) течения – перемещение водной массы, провоцируемое воздействием различных факторов. Средняя скорость потоков составляет 10 м/с, глубина распространения – до 300 м.
Причинами океанических течений являются следующие факторы:
Морские течения появляются по тем же причинам, что и океанические. Но меньшее пространство акватории и меньшая глубина сокращают масштабность движения потоков воды, иногда придают им своеобразный характер. Так, в Черном и Средиземном море образуются круговые потоки, спровоцированные силой вращения Земли. В Белом море наблюдаются выраженные приливные и отливные процессы.
Самое холодное мощное течение – Западных Ветров, движущееся вокруг Антарктиды. Фактор его формирования – постоянные ветры, направленные на восток, захватывающие значительные территории от умеренного пояса до берегов покрытого льдами континента. Ширина потока достигает 2,5 тысяч км, глубина – 1 км. Ежесекундно смещается около 200 млн. тонн воды. Высокая скорость и большая глубина обусловлены отсутствием преград на пути водной массы.
Самое теплое сильное течение – Гольфстрим, начинающееся в Мексиканском заливе, несущее теплую воду из тропиков в холодные широты Атлантики. Существованием Гольфстрима обусловлен мягкий умеренный климат Европы. Ежесекундно поток несет почти 80 млн. тонн воды.
Классификация течений
Океанические течения классифицируются по:
По температурным показателям выделяются:
Теплые течения Мирового океана направлены из экваториальных широт, холодные – устремлены к экватору. Соленость холодных масс меньше, чем теплых. Это обусловлено тем, что они устремляются из регионов, где больше осадков, но меньше испарение, либо где воды опресняются тающими льдами.
По направлению выделяют виды:
По длительности существования:
По вызывающим факторам:
По характеру потока:
По нахождению под океанической поверхностью:
Ученые долго полагали, что на глубине океанские воды практически неподвижны. Но научные исследования, проводимые при помощи подводных аппаратов, помогли установить наличие слабых и мощных глубинных течений, располагающихся под поверхностными.
Подводные течения не зависят от перемещения воздушных масс, а обуславливаются температурными и химическими различиями между водными массами. Холодная и соленая вода, столкнувшись с теплой и неплотной, опускается под нее, устремляется к донной поверхности. Образовавшаяся плотная и тяжелая масса движется из холодных в экваториальные широты, где устремляется вверх, становится поверхностной. Формируется глубинно-поверхностный круговорот воды. Поскольку плотный поток движется медленно, круговорот занимает несколько лет.
Основные течения Мирового океана
Вода в Мировом океане беспрерывно движется в составе тысяч крупных и небольших взаимосвязанных потоков, сливающихся и распадающихся.
Существование поверхностных течений Мирового океана обусловлено движением атмосферных масс. Посредством течений вода, нагретая солнечным излучением, распределяется по планете. После нагревания воды Солнцем в экваториальных широтах течение направляется в холодные широты, а оттуда охлажденная вода возвращается к экватору.
В планетарном потоке циркулирующей воды выделяются несколько самых крупных течений:
Тихий океан
Сформированы крупнейшие теплые течения:
Атлантический океан
Индийский океан
Северный Ледовитый океан
Большой поток один – Восточно-Гренландский, огибающий восток Гренландии.
Отдельно следует выделить течение Западных Ветров, смыкающееся вокруг Антарктиды кольцом, захватывающее все меридианы.
Значение океанических течений невозможно переоценить. Они формируют климат планеты, обеспечивают существование жизни в морских глубинах и расселение живых организмов по островам и континентам, переносят частицы грунта на большие расстояния, изменяя донный рельеф. Благодаря непрерывному обмену водных масс во всех слоях океана, кислород и питательные вещества, необходимые для водных обитателей, распределяются равномерно. Теплые потоки, омывая побережья, формируют мягкий и влажный климат, холодные – сухой и пустынный.
Происхождение морских течений и их классификация
Морское течение – это поступательный горизонтальный перенос огромных масс воды верхнего слоя океана на большие расстояния по определенным путям в виде широких полос глубиной несколько сотен метров. Например, тропические антициклонические океанические течения простираются на 6-15 тыс. км. Течение Гольфстрим переносит за 1 секунду до 82 млн. м 3 воды. Течения возникают под воздействием различных факторов: ветра, разности плотностей и уровней воды, приливообразующих сил Луны и Солнца. Главными инициаторами течений являются две силы: сила тяжести и сила трения. Затем подключаются еще две – отклоняющая сила Кориолиса и тормозящая сила внутреннего трения воды.
А) По происхождению морские течения классифицируются следующим образом:
1. Фрикционные— возникающие под действием сил трения воздуха о воду. При этом осуществляется давление ветра на склоны волн. Ветровая энергия передается на некоторую глубину. Выделяются два подтипа:
2. Гравитационные– образующиеся под действием силы тяжести из-за возникновения уклона водной поверхности. Выделяются три подтипа:
3. Приливные—возникающие под действием приливообразующих сил Луны и Солнца.
4. Инерционные – остаточные течения, наблюдающиеся после прекращения действия всех возбуждающих движение факторов.
Б) По устойчивости выделяют группы:
1. Постоянные (Гольфстим, Куросио)
2. Периферические (муссонные, приливные)
3. Временные (вследствие интенсивных дождей, ветров).
В) По расположению выделяют течения:
Г) Классификации течений по физико-химическим свойствам:
По относительной температуре воды:
1. Теплые – с температурой воды большей, чем в окружающих водах.
2. Холодные – с температурой воды меньшей, чем в окружающих водах.
1.Опресненные (например, стоковые поверхностные из Черного моря в Мраморное)
2. Осолоненные (например, глубинное из Мраморного в Черное море).
Д) По характеру движения:
1. прямолинейные (Восточно-Австралийское)
2. криволинейные (Южно-пассатное)
3. циклонические (Исландское, Норвежское)
4. антициклонические (Канарское, Перуанское)
В природных условиях не существует течений одного генезиса. Чаще имеет место гетерогенное происхождение.
Теория ветровых течений
Рис. 25. Изменение направления и скорости течения с глубиной в северном полушарии
Глубина слоя, на которой течение становится направленным противоположно поверхностному течению, называется глубинной трения (или экмановским слоем трения), и он зависит от широты (на полюсе глубина трения минимальна). Среднее значение глубины трения – несколько десятков метров, а максимальное – около 300 м..
Для расчета скорости поверхностного течения Vo используется формула:
Плотностные течения
В экваториальной области Мирового океана плотность воды меньше, следовательно, удельный объем больше, чем в полярных областях, где высокая плотность обеспечивается низкой температурой. Следовательно, уровень воды у экватора выше, чем в высоких широтах. Это приводит к движению воды под уклон, т.е. от экватора к полюсам возникают плотностные течения вследствие перераспределения плотности. Определить превышение одних участков над другими на поверхности моря затруднительно. Поэтому пользуются динамическим методом В. Беркнеса. Для этого необходимо иметь плотную сетку станций наблюдения, для каждой из которых рассчитывается динамическая высота, связанная с температурой и соленостью и, следовательно, с плотностью воды. Через полученное поле динамических высот строят динамические горизонтали поверхности океана. Они позволяют определить на поверхности океана «впадины» и «возвышенности» и, следовательно, получить схему геострофической циркуляции.
После возникновения течений, обусловленных разной плотностью, включаются сила трения и сила Кориолиса. С учетом очертаний берегов, рельефа дна и глобальной системы ветров всё это вместе взятое формирует общую циркуляцию вод Мирового океана.
Происхождение морских течений
Мировой океан, как и атмосфера, находится в постоянном движении: уровень его колеблется под действием приливов и отливов, поверхность покрыта морщинами волн, водные массы погружаются с поверхности на глубину или поднимаются из недр океана к поверхности.
Одной из самых важных форм движения в океане являются морские течения — более или менее правильные перемещения водных масс в горизонтальном направлении; течения захватывают сравнительно неглубокий слой воды, имеют по сравнению с длиной небольшую ширину и отчасти напоминают реки, которые текут в «берегах» из воды.
По происхождению различают течения фрикционные (вызываемые трением), гравитационно-градиентные (обусловленные наклоном уровня) и приливо-отливные. Различают также класс инерционных, или свободных, течений, т. е. таких, которые под действием инерции продолжаются и после прекращения вызвавшей их силы; но совершенно очевидно, что они не могут составлять самостоятельной генетической группы.
С географической точки зрения наиболее интересны течения первых двух классов.
Из фрикционных течений важнее всего дрейфовые.
Дрейфовые течения возникают под влиянием длительных ветров. Движущийся воздух трением и давлением на наветренную сторону волн увлекает частицы воды на поверхности океана, а движение частиц верхнего слоя, ослабляясь, передаётся на известную, обычно ограниченную, глубину. Пока дрейфовое течение движется в районе действия создавшего его ветра, оно является «вынужденным» течением. Но дрейфовые течения по инерции выходят и за пределы поля материнских ветров и существуют там, пока трение их не погасит; в данном случае они рассматриваются уже как течения «свободные».
К группе гравитационно-градиентных относятся течения стоковые, сточные, плотностные, компенсационные и некоторые другие.
Стоковые течения образуются в результате наклона уровня моря, вызванного приносом речных вод, выпадением атмосферных осадков или испарением, сточные — в результате наклона уровня моря, обусловленного притоком вод из других районов или оттоком в другие районы моря под давлением внешней силы (например, по прекращении ветра, нагнавшего воду у берегов, появляется сточное течение от берега).
Плотностные течения возникают между водоёмами с разной плотностью воды; различие в плотности определяется несходством температуры или солёности (или тем и другим вместе), зависящим, в свою очередь, от многих факторов — испарения, выпадения осадков, таяния льдов и т. п. Например, ввиду того, что воды в Средиземном море плотнее вод Атлантического океана, уровень в Средиземном море стоит ниже, чем в Атлантике; поэтому через Гибралтарский пролив из Атлантики в Средиземное море движутся поверху более лёгкие воды, а по дну из моря в Атлантический океан через тот же пролив более тяжёлые.
Морское течение самим фактом своего существования влечёт убыль воды в одной части Мирового океана, вызывая здесь понижение уровня последнего, и прибыль воды в другой части океана, вызывая там повышение уровня. Опускание уровня на каком-нибудь участке поверхности высоко подвижной жидкой среды не может остаться невозмещённым: немедленно же соседние с данным участком водные массы начинают двигаться, чтобы компенсировать образовавшийся недостаток воды; но так как их перемещение в свою очередь вызывает изменение уровня в той области, которую они сами занимали, то для устранения этого вторичного изменения выводятся из состояния покоя новые массы воды. Таким образом, стоит прийти в движение хоть одной какой-нибудь части Мирового океана, как весь Мировой океан начинает на это реагировать. Так возникают компенсационные течения, т. е. течения вторичного характера, возмещающие отток воды, чем бы он ни был вызван.
Возмещение убыли воды достигается не только поверхностными компенсационными течениями, но и подъёмом вод из глубины, причём воды эти холодные. Холодная вода, вследствие своей большой плотности, сосредоточивается в океане в нижних слоях. Тёплый верхний слой можно уподобить тонкой плёнке; коль скоро эта пленка разрывается — холодная вода выступает наружу. Это бывает, например, когда ветер долго дует от берега и отгоняет тёплую воду. Так, 23 августа 1926 г. на южном берегу Крыма в продолжение 10 часов дул ветер с берега, и за это время температура воды на поверхности моря понизилась с 23 до 11°. На наветренной стороне островов Галапагос, куда ветром нагоняется тёплая вода, температура её (в среднем 26°) на 11—12° выше, чем на подветренной (в среднем 14°), где происходит сгон воды и подъём холодных масс с глубины.
Подъём холодных глубинных масс в широком масштабе отмечен у берегов полуострова Калифорния, у западных берегов Южной Америки между 10 и 25° ю. ш., у западных берегов Африки между Гибралтаром и 10° с. ш., а также между устьем Конго и мысом Доброй Надежды и т. п. Здесь тёплый, верхний слой воды оттеснён от берега пассатами, а кроме того, течения, идущие вдоль берега, отклоняются от него под действием вращения Земли.
Разобранная выше генетическая классификация течений носит в сущности довольно отвлечённый характер, так как морские течения никогда не бывают «чистыми» по своему происхождению и возникают под влиянием не одного фактора, а целого их комплекса. Во всяком случае наиболее мощные из течений являются всегда генетически смешанными, т. е. одновременно дрейфовыми, плотностными, сточными и компенсационными.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Океанические течения: виды, причины образования, влияние на климат
Океанические течения способны не только влиять на климат прибрежных зон, температуру и соленость вод Мирового океана, но и в глобальных масштабах менять погоду по всему миру.
Немаловажную роль течения играют и для мореплавателей. Далее мы рассмотрим основные виды океанических течений, и постараемся понять: каким образом потоки воды меняют климат и жизнь людей.
Виды океанических течений
В науке принято разделение океанических течений по характеру, изменчивости, происхождению, а также уровню солености и температуре. Прежде чем рассмотреть каждую из разновидностей океанических течений, стоит дать определение данному понятию.
Океаническим течением называют горизонтальные перемещения водных потоков в водах Мирового океана.
Существует несколько вариантов классификации океанических течений, которые учитывают фактор глубины, физико-химическе свойства, движение вод. Мы рассмотрим три большие группы течений:
Течения, вызванные постоянным ветром, принято считать самыми сильными. К ним относятся Северное и Южное Пассатные течения. Градиентные течения вызваны перепадами гидростатического давления. Иногда они образуются из-за избытков воды в какой-либо части моря. Чаще всего встречаются компенсационные градиентные течения, причиной которых является наклон уровня моря, вызванный воздействием ветра. Приливные течения достаточно сильные, в полной мере они ощущаются в прибрежной зоне. Большую группу составляют постоянные и периодические течения.
Кроме того, океанические течения принято разделять по характеру движения вод. Зональные течения движутся с запада на восток, а меридианальные несут воды с севера на юг. Также существуют теплые и холодные течения. К первому типу относятся Гольфстрим, Северо-Тихоокеанское и Бразильское течения. Холодные течения имеют более низкую, по сравнению с окружающими водами, температуру. Это Лабрадорское, Калифорнийское, Западно-Австралийское течения.
Каким образом формируются океанические течения?
Однозначно ответить на вопрос относительно причины формирования океанических течений невозможно. Это достаточно сложный процесс, зависящий от целого ряда факторов. Условно принято делить первопричины на внешние и внутренние. О каких внешних факторах идет речь?
Внутренние причины чаще всего заключаются в плотности воды. Например, в тропической зоне мы можем наблюдать усиленное испарение влаги, что, в свою очередь, повышает концентрацию соли. Также на плотность влияет и температура водных потоков. Совокупность нескольких факторов способствует формированию разных типов течений.
Влияние океанических течений на климат
Взаимодействие между водами Мирового океана и атмосферой имеет особое значение для изменчивости климата в каждом уголке Земли. Океан постоянно взаимодействует с земной поверхностью, аккумулируя в своих недрах тепло и влагу. Именно воды Мирового океана сглаживают температуру на отдельных участках земной поверхности, а также существенно увлажняют зоны с жарким климатом. Это двусторонний процесс, который характеризуется воздействием атмосферных явлений на океанические воды посредством циркуляции воды.
Поверхностные океанические течения меняются за счет ветрового режима. Неравномерное распределение солнечного света по поверхности Мирового океана и изменчивость атмосферных явлений оказывает непосредственное влияние на температуру, соленость и прочие характеристики океанических вод. Океанические течения играют одну из главных ролей в процессе переноса тепла и формировании температурных режимов. Из низких широт в высокие поступательно переходит 50% тепла, остальная часть приходится на атмосферную циркуляцию. Аналогичным способом океанические течения переносят холод. Таким образом, они оказывают влияние на распределение температуры воздуха.
Виды океанических течений, классификация, примеры
Массы воды, заполняющие пространство океанов, находятся в постоянном движении, однако это движение отнюдь не хаотично. Оно подчиняется определённым законам, возникает и поддерживается под действием определённых факторов. В глубине океанов протекают своеобразные реки, называемые океаническими течениями.
Некоторые из них текут на поверхности воды, другие охватывают глубинные пласты. Ширина течений колеблется от нескольких сотен метров до сотен километров. Часто температура потока воды отличается от уровня нагрева окружающих вод, что оказывает существенное влияние на климат прилегающей суши.
Классификация течений по атмосферным влияниям
Существует немало факторов, воздействие которых приводит к стабильному перемещению водных масс. Помимо гравитационных сил, к которым относятся притяжение Луны и суточное вращение нашей планеты, движущей силой океанических течений выступают различные атмосферные явления, в соответствии с которыми водные потоки подразделяются на следующие виды.
Классификация по длительности
Океанологи разделяют течения на три группы по их периодичности:
Постоянные течения наиболее важны, так как именно они служат мощными климатообразующими факторами. По скорости и мощности их подразделяют на четыре группы:
Течения, которые сохраняют стабильность в течение сезона, как правило, подчиняются действию муссонов и называются муссонными. Потоки, стабильность которых в течение круглого года обеспечивается пассатными ветрами, называют пассатными.
Классификация по глубине
Движение воды происходит на разной глубине. На поверхности скорость течений наиболее высока, снижаясь по мере нарастания глубины. У самого дна вода течёт со скоростью, не превышающей 3-5 сантиметров в секунду. Океанологи различают следующие виды течений:
Поверхностные течения практически всегда возникают под действием преобладающих ветров, которые оказывают влияние на скорость и направление движения водной массы. Для глубинных и придонных течений определяющими факторами служат перепады давления и температуры воды.
Климатическая роль океанических течений
Течения в океанах оказывают существенное влияние на климат нашей планеты. Они переносят тёплые воды из экваториальных областей в умеренные и приполярные, а холодные – в тропики и субтропики, тем самым делая климат более мягким и равномерным. Они способствуют более равномерному распределению осадков, благодаря которым суша получает необходимую ей влагу.
Если бы не существовало течений, большая часть материков представляла бы собой безжизненные каменные или песчаные пустыни. Кроме того, течения способствуют перемешиванию слоёв океанских вод и повышению их питательности для многочисленных морских обитателей.