Рассказ о движении воды

Океан находится в вечном движении. Ни миллиардной доли секунды он не находится в покое — дышит, колышится, вздыбливается, бушует, разрушает берега и топит корабли, сметает целые острова, заставляет людей в одних местах покидать целые города, в других — строить новые курорты.

Что же заставляет воду находиться в вечном движении? Многое, очень многое. Возможно, мы не все еще об этом знаем и сейчас. В первую очередь, это сила притяжения небесных тел, порождающая приливы и отливы. Это и солнечная энергия, благодаря которой вода неравномерно нагревается и испаряется. Это и вращение Земли, создающее неодинаковое напряжение сил в водной толще. Это и различные химические и биохимические реакции, протекающие в воде и вызывающие диффузионные потоки. Это… Можно перечислить еще множество причин такого поведения океана. Но первое, что обычно бросается нам в глаза,— это ветер и волны, вызывающие колебания и перемещения воды.

Мировой океан со всеми морями, заливами и проливами представляет собой единое целое. Интересные сведения о морских течениях и о предметах, блуждающих в морях и океанах, приводит Н. Н. Горский в книге «Тайны океана» (Москва, 1968 г.). В 1905 году у Исландии была обнаружена бутылка, брошенная в море у Аляски в 1899 году. За шесть лет бутылка со льдами Арктики проделала путь в две с половиной тысячи миль. В 1904 году одна из экспедиций бросила в океане бутылку с призывом о помощи, и нашли ее лишь в 1949 году. Самая удивительная находка была обнаружена в Гибралтаре в 1856 году. Моряки четырехмачтового брига «Грифтен» машли на пляже обросший ракушками ящик. Когда его вскрыли, там оказался кокосовый орех, залитый смолой. В орехе была записка… самого Христофора Колумба. Он сообщал королеве Испании о том, что каравелла «Сайта Мария» погибла, а моряки каравеллы «Нинья» отказались ему повиноваться. Ящик с этим сообщением путешествовал по океану (и пролежал на пляже) 358 лет!

Люди с древних времен пытались выяснить причины волнений, штормов и течений, но зачастую приписывали их деяниям богов. Так, полинезийцы, перемещающиеся при помощи самодельных примитивных лодок с острова на остров, верили в силу двух богов — Аре-мате-попото (короткая волна) и Аре-мате-ророа (длинная волна). Когда они просили богов сделать море тихим, они бросали в воду длинную ленту, надеясь на то, что боги смилостивятся и, хотя бы на короткое время, успокоят море.

Современные моряки знают, что волну можно «сбить» нефтяной пленкой. Раньше, когда еще не шла борьба за чистоту окружающей среды и отработанное топливо выбрасывалось за борт, часть моря, покрытая нефтяной пленкой, заметно успокаивалась.

Существуют ли течения под вечными льдами Антарктиды и Северного Ледовитого океана?

Сотни вопросов возникают у любознательного человека, пытающегося познать тот мир, который еще недавно даже очень известные и опытные океанологи называли «безмолвным». Ученые и сейчас не на все вопросы нашли правильные ответы, но кое-что им удалось.

Мировой океан находится в постоянном движении. Кроме волн, спокойствие вод нарушают течения, приливы и отливы. Всё это разные виды движения воды в Мировом океане.

Ветровые волны

Трудно себе представить абсолютно спокойную гладь океана. Штиль — полное безветрие и отсутствие волн на его поверхности — большая редкость. Даже при тихой и ясной погоде на поверхности воды можно увидеть рябь.

И эта рябь, и бушующие пенные валы рождены силой ветра. Чем сильнее дует ветер, тем выше волны и больше скорость их движения. Волны могут перемещаться на тысячи километров от того места, где они возникли. Волны способствуют перемешиванию морских вод, обогащению их кислородом.

Наиболее высокие волны наблюдаются между 40° и 50° ю. ш., где дуют самые сильные ветры. Эти широты моряки называют штормовыми или ревущими широтами. Районы возникновения высоких волн расположены также у американских берегов вблизи Сан-Франциско и Огненной Земли. Штормовые волны разрушают береговые постройки.

Цунами

Самые высокие и разрушительные волны цунами. Причина их возникновения — подводные землетрясения. В открытом океане цунами незаметны. У побережья длина волн сокращается, а высота растёт и может превышать 30 метров. Эти волны приносят бедствия жителям прибрежных территорий.

Океанические течения

В океанах образуются мощные водные потоки — течения. Постоянные ветры вызывают поверхностные ветровые течения. Некоторые течения (компенсационные) возмещают убыль воды, двигаясь из районов её относительного избытка.

Течение, температура воды которого выше температуры окружающих вод, называют тёплым, если ниже — холодным. Тёплые течения переносят более тёплые воды от экватора к полюсам, холодные — более холодные воды в противоположном направлении. Таким образом, течения перераспределяют тепло между широтами в океане и оказывают существенное влияние на климат прибрежных территорий, вдоль которых они несут свои воды.

Одно из самых мощных океанических течений — Гольфстрим. Скорость этого течения достигает 10 километров в час, и оно перемещает 25 миллионов кубических метров л воды за каждую секунду.

Приливы и отливы

Ритмические поднятия и опускания уровня воды в океанах называют приливами и отливами. Причина их возникновения — действие силы притяжения Луны на земную поверхность. Два раза в сутки пода поднимается, покрывая часть суши, и два раза отступает, обнажая прибрежное дно. Энергию приливных волн люди научились использовать для получения электричества на приливных электростанциях.

Жизнь на Земле была бы невозможна без океана. Если смотреть из космоса, наша планета — это мир, покрытый водой. Все живые существа тесно связаны с этой водой разными способами.

Мировой океан покрывает примерно три четверти поверхности планеты Земля и издалека выглядит отчетливо голубым.
Такие фразы, как «голубая планета» и «планета воды», говорят о том, что океан очень важен для жизни на Земле. Без океана жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, не существовала бы.

Океаны и их окраинные моря покрывают почти 71% поверхности Земли со средней глубиной 3688 метров. Открытая земля занимает оставшиеся 29% поверхности планеты и имеет среднюю высоту около 840 метров. Фактически, если бы Земля была гладким сфероидом, везде с одинаковой высотой поверхности, она была бы полностью покрыта сплошным слоем морской воды глубиной более 2600 метров.

Земля уникальна в Солнечной системе из-за ее расстояния от Солнца и периода вращения. Это в совокупности подвергают Землю воздействию такого уровня Солнечного излучения, при котором поддерживается средняя температура ее поверхности около 14–15°C. Средняя температура поверхности мало меняется в ночные и дневные часы. Эта средняя температура позволяет воде существовать на Земле во всех трех ее фазах — твердой, жидкой и газообразной. Ни на одной другой планете в Солнечной системе такого нет.

На Земле преобладает вода в жидкой форме. По объему 97,957% воды на планете существует в виде океанической воды и морского льда. Газообразная форма и аэрозольная вода в атмосфере составляют 0,001%. Пресная вода в озерах и ручьях составляет 0,036%, а подземных вод в 10 раз больше — 0,365%. Ледники и ледяные шапки составляют 1,614% от общего объема воды на Земле.

Каждое из вышеперечисленного считается резервуаром воды. Вода постоянно циркулирует между этими резервуарами и это называется круговоротом воды (гидрологическим циклом), который приводится в действие Солнечной энергией. Испарение, осадки, движение атмосферы и потоки речной воды, ледники и подземные воды поддерживают гидрологический цикл (круговорот воды).

Содержание:

• Океан или океаны?
  • Почему океан синего цвета
• Океанские течения
  • Ветер и циркуляция воды
  • Циркуляция воды в океане, обусловленная ее плотностью
• Глобальные океанические течения
• Солнце, Луна и морские приливы 
• Поверхностные морские волны

Океан или океаны?

Площадь воды, покрывающей океанические бассейны, составляет более 350 млн кв. км. Океан — это большая и обширная система, управляющая нашей жизнью на Земле.

Если гипотетически слить всю воду из океана, то мы увидели бы пейзаж долин, равнин, бассейнов и горных цепей, похожий на пейзажи на суше. При внимательном рассмотрении топографии океана становится понятно, что все «отдельные» океаны на самом деле являются частью одного большого Мирового океана. Подобно тому, как мы создаем искусственные границы между странами на суше, мы создаем искусственные границы между океаническими бассейнами.

Вода в океане течет между бассейнами, через впадины и хребты, точно так же, как воздух движется вокруг и через наши горы и долины на суше. Точно так же, как семена и пыльца переносятся ветром, так и вода в океанах постоянно перемещается.
В океане существуют своеобразные зоны, в пределах которых одинаковые температура и плотность воды, и границы между этими зонами могут препятствовать передвижению морских организмов.

Подобно тому, как все континенты обладают набором своих специфических характеристик, так и топография четырех основных океанических бассейнов также обладает различимыми характеристиками.

Четырьмя основными океаническими бассейнами являются Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый. Эти водоемы разделяют произвольные границы. Границы каждого океана в значительной степени определяются континентами, которые их обрамляют.

Тихий океан занимает самую большую площадь и имеет наибольшую среднюю глубину из четырех бассейнов. В Тихом океане находится Марианская впадина, самая глубокая из известных точек океана, с глубиной более чем 10.000 метров. Атлантический бассейн является вторым по величине. Он имеет большую горную цепь, известную как Срединно-Атлантический хребет, проходящий с севера на юг. Длина Срединно-Атлантического хребта составляет более 16.000 километров, что более чем в пять раз превышает длину цепи Скалистых гор! Индийский бассейн, граничащий в основном с Африкой, Азией и Австралией, является третьим по величине. Наконец, Северный Ледовитый океан окружает Северный полюс.

Водный бассейн, который примыкает к Антарктиде, иногда считается Южным океаном.

Как упоминалось ранее, есть устойчивое заблуждение в том, что существуют отдельные океаны. Традиционно изучаются океаны — Тихий океан, Атлантика, Индийский и Северный Ледовитый — и определется местонахождение этих океанов в конкретных местах земного шара. Называя и определяя местоположение океанов таким образом, внимание сосредотачивается на различиях между ними, в отличие от того, чтобы рассматривать один связанный с разными бассейнами Мировой океан.
Необходимо понять, что океаны взаимосвязаны, знать, где заканчивается один океан, а где начинается другой.

Кроме того, важно учесть, что океанические бассейны — это не безликие равнины, а скорее горы, равнины, каньоны, впадины, холмы и многое другое.

Распределение суши и воды на поверхности Земли заметно различается в северном и южном полушариях. Южное полушарие можно назвать водным полушарием, а северное полушарие — сухопутным. Это особенно актуально в умеренных широтах.

Эта асимметрия распределения земли и воды между Северным и Южным полушариями заставляет эти два полушария вести себя по-разному в зависимости от ежегодного изменения солнечного излучения, получаемого Землей. В южном полушарии в умеренных широтах наблюдается лишь небольшое изменение температуры поверхности от лета к зиме. Это изменение в первую очередь контролируется реакцией океана на сезонные изменения в нагреве и охлаждении. В северном полушарии одно изменение температуры поверхности контролируется океаном, а другое — землей. В умеренных широтах северного полушария летом земля намного теплее, чем океан, и намного холоднее зимой. Эта ситуация создает масштабные сезонные изменения в атмосферной циркуляции и климата в северном полушарии, которого нет в южном полушарии.

Площадь поверхности, объем и средняя глубина океанов

океан	площадь, млн. км2	объем, млн. км3	средняя глубина, м
Атлантический океан	85,133	310,411	3646
Тихий океан	168,723	669,880	3970
Индийский океан	70,560	264,000	3741
Северный Ледовитый океан	15,558	18,750	1205
Южный океан*	21,960	71,800	3270
мировой океан	361,934	1 335 000	3688
* Здесь в Южный океан включены все морские воды к югу от 60° южной широты.

Источник данных: B.W.Eakins и G.F.Sharman, Volumes of the World’s Oceans from ETOPO1, NOAA National Geophysical Data Center, Boulder, Colorado, 2010.

Цвет океана. Почему океан синего цвета? Разве сама вода синяя? Глубокая прозрачная вода, без осадков и планктона, обладает ярким синим цветом. Из всех цветов видимой части спектра электромагнитного излучения наиболее легко поглощаются те, которые имеют большую длину волны, в красной части спектра. Синий цвет наиболее легко рассеивается молекулами воды, и воспринимается нашими глазами. Осадок, планктон и другие частицы также приводят к рассеиванию света. Например, прибрежные воды, которые, как правило, содержат высокие концентрации фитопланктона, кажутся зелеными из-за отражения желтого и зеленого света от этих организмов.

ОКЕАНСКИЕ ТЕЧЕНИЯ

Океанская вода течет между бассейнами на поверхности и на различных глубинах под поверхностью океана. Хотя Мировой океан является одним водоемом, водные массы в разных его бассейнах могут вести себя по-разному. Для лучшего понимания этого можно провести аналогию с воздухом. Воздух «заполняет» пространство над нашими головами и может рассматриваться как одна воздушная масса. Однако, Лос-Анджелес печально известен своим смогом, а Скалистые горы известны своим чистым горным воздухом. Открытое пространство над головой не является однородным, а смог Лос-Анджелеса и воздух Скалистых гор можно считать разными воздушными массами. Каждая масса имеет свои характерные свойства и может оставаться несколько локальной, но иногда может перемещаться и смешиваться с другими окружающими воздушными массами.

В океане физические свойства отличают водные массы друг от друга, подобно воздушным массам. Температура, соленость, растворенные и взвешенные вещества определяют плотность воды. Вода с различной плотностью создает слои, которые не склонны перемешиваться друг с другом до своего исчезновения. Океанические системы циркуляции перемещают воду океана по горизонтали и вертикали, как в локальном, так и в глобальном масштабе. Вода в различных бассейнах может иметь различные характеристики, включая температуру, плотность и соленость.

Ветер и циркуляция воды. По мере того, как ветер перемещает воду по поверхности океана, он способствует как горизонтальному, так и вертикальному движению воды. Вертикальное перемешивание — это когда вода перемещается с глубин океана на поверхность или наоборот. Вертикальное смешивание направляет холодную, богатую питательными веществами воду из глубин океана на поверхность. Этот процесс называется апвеллингом. Апвеллинг может происходить вдоль побережья континентов и обычно наблюдается вдоль побережья Калифорнии. Ветры, дующие с севера на юг вдоль побережья, приводят к перемещению поверхностных вод в открытое море, прочь от берега.

По мере того, как поверхностные воды гонятся ветром прочь от берега, вода снизу поднимается вверх и попадает в освобожденную зону, как на конвейерной ленте. Прибрежный апвеллинг имеет очень большое значение для морских экосистем, обеспечивая питательными веществами, которые помогают поддерживать надежные пищевые цепочки. Поэтому ветер не только воздействует на водную поверхность, но и оказывает значительное влияние на то, как вода движется вверх и вниз в вертикальной толще океана.

В Мировом океане апвеллинг наблюдается у побережья Северо-Западной и Юго-Западной Африки, у западных берегов Северной и Южной Америки в тропических и частично субтропических широтах. Кроме того, у западного берега Индии, восточного берега Сомали, у Мозамбика, над банкой Кампече и в некоторых других местах отмечается сезонный апвеллинг, наиболее интенсивный летом, при усилении течений.

Преобладающие ветры могут перемещать поверхностные воды океана на большие расстояния и определять направление движения многих поверхностных течений океана. Эти течения настолько постоянны, что в прошлом, моряки, исследователи и мореплаватели использовали их, чтобы пересекать большие океанские просторы, задолго до изобретения GPS и точных навигационных приборов. Даже сегодня океанские течения являются неотъемлемой частью судоходных маршрутов и торговой индустрии, доставляющих товары по всей планете.

Преобладающие ветры и поверхностные течения океана способствуют горизонтальному перемешиванию водных масс. Это смешение влияет на физические характеристики океана, жизнь в океане и глобальный климат. Так же как смешиваются водные массы, их соленость, плотность и температура также смешиваются и изменяются. Эти изменения могут влиять на организмы, которые живут в океане, от самого маленького фитопланктона до самого большого синего кита.

Эти течения имеют хорошо известные характеристики. Например, доминирующим течением у восточного побережья США является Гольфстрим, который в значительной степени управляется ветром. Это пограничное течение обычно глубокое, теплое и быстротекущее. На западном побережье Соединенных Штатов находится Калифорнийское течение, которое так же является пограничным течением. Это течение обычно более мелкое и движется медленнее, чем течения по другую сторону континента. Калифорнийское течение несет холодные, богатые питательными веществами воды на юг вдоль западного побережья Соединенных Штатов от Британской Колумбии до Южной калифорнийской бухты.

Встречное течение (называемое течением Дэвидсона) течет с юга на север вдоль побережья, охватывая береговую линию и Нормандские острова и принося более обедненные водные массы из мест близ Байи. Из-за этих очень разных течений климат Северной Калифорнии может сильно отличаться от климата Южной Калифорнии и Нижней Калифорнии. Многие утверждают, что место, где встречаются два течения, вблизи Пойнт Консепшен, является разграничением между Северной Калифорнией и Южной Калифорнией. К северу от Пойнт Консепшн, прибрежные населенные пункты, такие как Сан-Франциско и Монтерей, имеют более прохладное, туманное лето из-за влияния холодного Калифорнийского течения. К югу от Пойнт Консепшен теплее, и лето, как правило, теплое и солнечное.

Циркуляция воды, обусловленная ее плотностью. Плотность океанской воды также может способствовать ее циркуляции. Температура и соленость являются двумя основными факторами, определяющими плотность воды. Холодная вода более плотная, чем теплая, а соленая — более плотная, чем пресноводная. Воды различной плотности смешиваются только в том случае, если происходят физические изменения, такие как изменение температуры или солености. Например, когда поверхностная вода остывает, она становится более плотной и опускается вниз, смешиваясь с водой на глубине.

С другой стороны, если поверхностная вода нагревается, это может привести к испарению, что приводит к увеличению как солености, так и плотности, что также ведет к погружению водной массы вниз. Водные массы будут продолжать опускаться или подниматься до тех пор, пока не достигнут равновесия (т. е. когда вода внизу более плотная, а вода наверху менее плотная). Если будет добавлена ​​новая вода — от погружения, подъема, ветра и т. д. — эта вода будет распространяться горизонтально. Различия в плотности воды (обусловленные соленостью и температурой) создают слои в толще воды.

Движение и смешивание слоев воды, обусловленное перепадом плотности воды, образовавшегося вследствие неоднородности распределения температуры и солёности в океане называется термохали́нной циркуля́цией. Тонкий слой поверхностной воды имеет тенденцию быть относительно более стабильным, более теплым и менее соленым, чем вода под ним. Когда есть четкая разница между температурами воды на определенной глубине, пограничный слой между ними называется термоклином. Термоклин — это точка в водяном столбе, в которой температура воды резко меняется. Часто пловцы чувствуют это в озере или океане, их руки и голова чувствуют тепло, а ноги, опущенные глубже — холод!

Когда существует явная разница между соленостью воды на определенной глубине, эту разницу называют галоклином. Галоклин — слой воды, в котором солёность резко изменяется с глубиной: верхний слой менее соленый и, следовательно, менее плотный, чем более глубокий, плотный, более соленый слой. Иногда во время подводного плавания или ныряния в тропиках пловец может фактически видеть зону, в которой вода кажется слегка расплывчатой, потому что менее соленые и более соленые слои пытаются смешаться, но из-за разной плотности и солености остаются разделенными. Такое разделение иногда называют стратификацией. Сильный термоклин или галоклин может препятствовать смешиванию слоев.

В океане температурная стратификация и стратификация солености могут предотвратить перенос биогенных веществ или биомассы, если только не произойдет какое-нибудь возмущение, такое как шторм или значительные сезонные изменения. Зачастую глубина термоклина и галоклина меняется в зависимости от сезона для конкретного региона океана, что может влиять на местный климат и на организмы, живущие, питающиеся или размножающиеся в этом районе.

Глобальные океанические течения

Ветер и плотность воды являются движущей силой глобальной системы течений, которая циркулирует в океане по всему земному шару. Хотя эти течения постоянные, они не всегда бывают быстрыми. Чтобы одна капля воды прошла через весь океан, требуется около 2000 лет. Хотя глобальные течения сложны, существуют отдельные специфические течения, которые остаются стабильными, как видно на рисунке ниже. На рисунке показаны основные поверхностные и глубоководные течения в океанических бассейнах. Видно, как вода и все, что в ней находится, может легко перемещаться с одного конца планеты на другой.

Физические и химические характеристики воды, такие как температура и соленость, влияют на плотность и, таким образом, определяют глобальную систему течений. Вода в Североатлантическом бассейне холодная, соленая и плотная. Эта водная масса движется по дну Атлантического бассейна вдали от ледяных шапок, до самого южного края земного шара! Когда она достигает Южного океана, она смешивается с более глубокой, холодной, соленой Антарктической водой. Часть этой воды поднимается вверх, следуя контурам океанского дна, и поднимается по краям континента Антарктида. Часть ее продолжает перемещаться по всему земному шару, часть — в бассейн Индийского океана.

В северной части Индийского бассейна эта прохладная соленая североатлантическая вода, смешанная с водой Южного океана, при контакте с Африкой и Индией поднимается вверх. По мере того, как водные массы удаляются от полюсов и направляются к более теплым водам экватора, они постепенно нагреваются и продолжают подниматься к поверхности за счет снижения плотности теплой воды. На поверхности они проталкиваются через различные океанические бассейны течениями от преобладающих ветров и приливами.

По мере того, как водные массы на поверхности возвращаются к полюсам, ветер, движущийся над ледяными щитами, охлаждает воду и способствует испарению пресной воды, делая водные массы более плотными и, следовательно, тяжелыми. Плотная вода опускается вниз и, таким образом, глобальное течение завершается. Это, конечно, упрощенная модель подлинного смешивания и движения воды, но она демонстрирует, как вода, движимая разницей в плотности и ветром, перемещается в океане. Ученые называют эту упрощенную модель глобального океанического течения глобальной конвейерной лентой.

СОЛНЦЕ, ЛУНА И МОРСКИЕ ПРИЛИВЫ

В то время как движущей силой течений являются физические и химические свойства океана, приливы управляются силами, действующими на всю планету. Луна и Солнце оказывают гравитационное влияние на Землю. В то же время вращение Земли и ее орбита создают центробежную силу. Эти противоположные силы толкают и притягивают земную поверхность, создавая океанские приливы. По мере изменения относительного положения Земли, Луны и Солнца океан раздувается, создавая приливы. Гравитационное притяжение Луны является доминирующей силой в этих взаимодействиях. В связи с этим, цикл приливов связан с Луной.

Притяжение Луны вызвает появление «горба» на поверхности океанов на Земле, причем этот «горб» вытягивается в сторону Луны. Земля вращается, а «горб» удерживается Луной на одном и том же месте относительно Луны. Водяной «горб» как огромная волна катится по океану в сторону, противоположную вращению Земли, затапливая на своем пути участки суши. Явление это называется приливом.

Но в океанах Земли образуются не один, а два водяных «горба». Один – по вышеописанной причине. Второй же «горб» образуется потому, что не Луна вращается вокруг Земли, а эти небесных тела — Земля и Луна — вращаются вокруг общего центра масс.

Этот центр масс находится на прямой, соединяющей центры масс Земли и Луны, причем он сдвинут в сторону центра масс Земли, так как Земля значительно – в 80 раз – массивнее Луны. Вот и центр масс системы «Земля‑Луна» в 80 раз ближе к центру Земли, чем к центру Луны. Зная, что расстояние между центрами Земли и Луны примерно равно 400 тыс. км, получается, что центр масс системы будет отстоять от центра масс Земли всего на 5 тыс. км. То есть он будет находиться даже внутри Земли, немного «не дотягивая» до ее поверхности, – ведь радиус Земли составляет около 6,25 тыс. км. Этот центр показан на рисунке.

Вот и вращаются центры масс Земли и Луны вокруг этого общего центра масс, причем вода в океанах, стремясь двигаться по прямой вследствие инерции, «отодвигается» на максимально возможное расстояние от центра вращения. Так образуется второй водяной «горб» на противоположной стороне Земли. Чтобы отличить их друг от друга, назовем «горб», вытянутый к Луне, – гравитационным, а вытянутый в обратную сторону – инерционным.

Повторяются приливы и отливы через каждые 12 часов – один раз из‑за «горба» гравитационного, а другой раз – из‑за инерционного.

На стороне Земли, наиболее близкой к Луне, и на стороне, противоположной Луне, прилив является высоким. В других местах Земли одновременно наблюдаются низкие или промежуточные приливы в зависимости от относительного расположения Земли и Луны.

Чтобы понять влияние Солнца в этой модели, представьте себе Солнце в одном ряду с Луной. Теперь все гравитационные силы выровнены и создают еще большие выпуклости на одной линии с Солнцем и Луной, что приводит к более глубоким впадинам, где вода оттягивается в сторону от земли. Это явление называется сизигийным приливом. Когда солнце и луна стоят на одной линии, в океане самые высокие приливы и самые низкие отливы в приливно-отливном цикле. (Это бывает, когда мы видим полную Луну или происходит новолуние).

Когда Луна путешествует вокруг Земли, выпуклость воды следует за Луной. Когда Луна и Солнце находятся под углом 90 градусов, выпуклости вытягиваются в противоположных направлениях и не так велики. Этот прилив, называемым квадратурным приливом, происходит, когда Луна находится в своей первой и третьей четверти. Во время этих приливов разница между высокими и низкими приливами может быть небольшой.

Уровни сизигийных и квадратурных приливов не являются постоянными. Так как углы между Землей, Луной и Солнцем постоянно меняются, то и уровни приливов тоже. Точно так же, как мы можем предсказывать лунные циклы, мы можем предсказывать и приливные циклы. Поскольку циклы приливов зависят от циклов луны, они повторяются примерно каждые 28 дней.

Фактическая высота и время приливов варьируются по всему океану и вдоль всех береговых линий. Так как дно океанов нашей Земли неровное, испещрено подводными горными цепями, глубокими каньонами, вулканами и др., то выпуклость океана не может двигаться одинаково плавно по всей Земле. Это то влияние, которое материки и рельеф океанических бассейнов оказывают на приливы. Глубина, размер и подводные особенности океанического бассейна влияют на приливные циклы, также как и форма береговой линии и особенности окружающей суши.

В некоторых районах ежедневно происходят чрезвычайно сильные приливы и отливы — разница между высокими и низкими приливами может составлять более 10 м. В других районах приливы и отливы происходят практически незаметно. Во многих районах, включая Калифорнию и большую часть восточного побережья Соединенных Штатов, наблюдаются полусуточные приливы: приливы и отливы происходят дважды в день. В других районах, например, на севере Мексиканского залива, ежедневные приливы и отливы происходят только один раз в день. Эти циклы предсказуемы и часто публикуются заранее для конкретного района.

Приливы и отливы наиболее заметны вдоль береговой линии, где во время отлива обнажаются скалы, песок и другие прибрежные объекты, а во время сильного прилива они покрываются водой. Форма гаваней, заливов и других прибрежных объектов также влияет на диапазон приливов и отливов, разницу по высоте между низким и высоким приливом. В некоторых районах, где побережье чрезвычайно узкое и мелководное и простирается на большие расстояния, приливной диапазон может быть резко выраженным. Например, в северной части Калифорнийского залива прилив может достигать 7 метров по вертикали. Для сравнения, максимальный приливной диапазон для Сан-Диего составляет 2,4 метра. Хотя это трудно заметить, приливы влияют и на открытый океан. Однако, там этот эффект не столь заметен.

Поверхностные морские Волны

Большинство волн на поверхности водоемов создается ветром, охватывая только поверхностные водные массы. В открытом океане те волны, что движутся в направлении ветра, часто увеличиваются в размерах и не пропадают до тех пор, пока не соприкоснутся с сушей. Ближе к суше темп увеличения при движении к береговой линии иногда нарушается внезапным или постепенным уменьшением глубины океанского дна. Это замедляет нижнюю часть волны, но верхняя часть волны движется вперед с прежним темпом, заставляя волну увеличиваться в высоте и, в конечном счете, она опрокидывается вперед, разрушаясь. Это действие можно сравнить со спотыканием человека. Представьте себе, что вы споткнулись на пороге, которого не заметили — ваши ноги замедляются, а тело падает вперед.

Когда волна приближается к берегу и разбивается, вода под поверхностью движется вертикально. Движение воды в волне происходит по кругу, в то время как ее энергия направлена горизонтально. Энергия волны высвобождается на пляж, создавая морские брызги и разбрасывая скалы и песок. Если посмотреть на птицу, сидящую на поверхности моря, то можно увидеть, как она качается на волнах вверх и вниз от вертикального движения воды, но птица не перемещается в горизонтальном направлении.

В море высота волны определяется рядом различных условий, в том числе глубиной, скоростью и продолжительностью ветра, его порывами и промежутками между ними. Эти характеристики влияют на волну в открытом океане, а также по мере приближения к берегу. Точка, в которой волна разбивается, может быть описана математическим уравнением, которое учитывает высоту волны, глубину воды и скорость, с которой волна движется.

Динамика вод Мирового океана. Волны. Общие положения

Одной из основополагающих характеристик Мирового океана, как части гидросферы, является непрерывное движение и перемешивание вод.

Движение водных масс происходит не только на поверхности Мирового океана, но и в его глубинах, вплоть до придонных слоев. Динамика воды наблюдается во всей ее толще, как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Данные процессы поддерживают регулярное перемешивание водных масс, перераспределение тепла, газов и солей, что обеспечивает постоянство химического, солевого, температурного и газового составов. К формам движения (динамики) водных масс в Мировом океане относятся:

• волны и зыбь;
• волны стихийного характера;
• течения и приливы;
• конвективные токи и т. д.

Волны – это явление, образующееся под действием внешних сил различного характера (ветра, Солнца и Луны, землетрясений и т.д.) и представляющее собой периодические систематические колебания частиц воды. Основной причиной образования волн на поверхности любого водного объекта, к которым относятся и воды Мирового океана – является ветер и ветровые процессы. Незначительная скорость ветра равная порядка $0,2-0,3$ м/с в процессе трения воздуха о поверхность водных масс вызывает систему незначительных равномерных волнений, называемых рябью. Рябь проявляется при единовременных порывах ветра и моментально затухает при отсутствии воздействия ветровых процессов. Если скорость ветра составляет $1$ м/с и более, то в таких случаях формируются ветровые волны.

Формирование волнений вод Мирового океана может быть вызвано не только благодаря воздействию ветровых процессов, но и также резким изменением атмосферного давления, приливообразующими силами (приливные волны), стихийными процессами — землетрясениями, извержениями вулканов (сейсмические волны – цунами). Корабли, яхты, паромы, лодки и прочие судоходные инженерные сооружения, в процессе своей непосредственной деятельности, при рассекании поверхности водного зеркала создают особые волны называемые корабельными.

«Движение вод Мирового океана» 👇

Волны, формирующиеся исключительно под влиянием внешних, вызывающих их сил, — вынужденные. Волны, которые продолжают свое существование некоторое количество времени после того, как сила, вызывающая их, прекратила свое действие называются свободными. Волны, которые сформированы на поверхности водного зеркала, а также в самом верхнем слое водных масс Мирового океана (до $200$м.) –поверхностные.

Волны, возникающие в более глубоких частях океанов и визуально незаметные на поверхности воды, называются внутренними волнами.

Сила и размер ветровых волн напрямую зависят от скорости ветра, временной составляющей его воздействия на поверхность водного зеркала, а также размера и глубины пространства водных масс, охваченных ветровыми процессами. Высота волн, от основания до ее гребня, обычно составляет не более $5$ метров, значительно реже наблюдаются волны с высотой от $7$ до $12$ метров и более. Самыми большими по размеру и силе ветровые волны образуются в южном полушарии Земли, это объясняется тем, что в этой части океан непрерывен, отсутствуют крупные участки суши в виде материков или островов, а также на высоту волн оказывают влияние сильные и постоянные западные ветры. Волны в этом регионе Мирового океана могут достигать $25$ метров в высоту, а их длина может составлять сотни метров. Гораздо меньше волны в открытых и особенно во внутренних морях, чем в открытом океане. Например, в Черном море максимальная отмеченная высота волн составляет $12$ метров, в Азовском море эти показатели на порядок ниже – $4$ метра.

В момент, когда прекращается ветровая деятельность в океане формируются длинные пологие волны – зыбь. Зыбь – это наиболее идеальная и неискаженная форма волны. Поскольку зыбь – это и есть по сути свободное волнение, то и распространяется эта волна гораздо быстрее по сравнению с другими волнами. Длина такой волны в состоянии зыби может устанавливаться до нескольких сотен метров, а принимая во внимание их малую высоту, волновые процессы зыби в Мировом океане, особенно на открытых его участках, практически незаметны.

Однако, поскольку распространение волн происходит со значительной скоростью, то они имеют свойство обрушиваться на береговую часть суши за несколько сотен и даже тысяч километров от места их первоначального образования. Движение водных масс с глубиной активно затухает. На глубине, равной длине волны, волнение практически прекращается.

Так как длины ветровых волн во многих случаях является не значительной, то даже при самом активном волнении, на глубине от $50$ метров и глубже данные волны практически не ощутимы. Таким образом, сила волн напрямую зависит от ее высоты, длины и ширины гребня. Но основная роль все-таки принадлежит ее высоте.

Из-за непостоянства водной среды и регулярной динамики и перемешивания, слои водных масс Мирового океана обладают различной степенью плотностью, вязкости, скорости движения, солевого состава. Наиболее ярким примером служат районы Мирового океана, где присутствуют такие явления как таяние ледников, айсбергов, в местах интенсивного выпадения атмосферных осадков и в устьях полноводных рек. В данном случае воды Мирового океана покрываются слоем пресной воды, формируя необходимые условия для образования так называемой внутренней волны, проходящей на поверхности водораздела пресных и соленых водных масс.

Течения Мирового океана

Морские течения — одна из важнейших форм движения в Мировом океане. Течениями называются относительно правильные периодические и постоянные глубинные и поверхностные перемещения масс вод Мирового океана в горизонтальном направлении. Основные течения Мирового океана представлены на рис.1.

Данные перемещения водных масс играют одну из первоочередных ролей как в жизни Мирового океана, так и его обитателей, к которым относятся:

• обмен вод Мирового океана;
• создание особых климатических условий;
• рельефообразующая функция (преобразование береговой линии);
• перенос масс льда;
• создание условий обитания для жизни биологических ресурсов океанов.

Также одной из ведущих ролей океанических течений является циркуляция атмосферы и создании определенных климатических условий различных частей планеты.

Огромное количество течений Мирового океана можно разделить на категории:

• по происхождению;
• по устойчивости;
• по глубине расположения;
• по характеру движения;
• по физико-химическим свойствам.

По происхождению течения в свою очередь подразделяются на: фрикционные, градиентные и приливно-отливные. Фрикционные течения образованы под воздействием ветровых сил. Так, фрикционные течения, которые вызваны временными ветрами, называют ветровыми, а вызванные господствующими ветрами-дрейфовыми. Среди градиентных течений можно выделить: бароградиентные, стоковые, сточные, плотностные (конвекционные), компенсационные. Стоковые течения формируютсяв результате наклона уровня моря, которое вызвано впадением речных пресных вод в океанические воды, выпадением атмосферных осадков или их испарением; сточные обусловлены наклоном уровня моря, характеризующегося впадением воды из других районов моря под воздействием внешних сил.

Течения приводят к снижению объема воды в одной части Мирового океана, вызывая снижение уровня, и увеличению в другой. Разность уровней между частями Мирового океана мгновенно приводит к движению соседние части, которые стремятся ликвидировать эту разность. Таким образом, рождаются компенсационные течения, то есть течения вторичного характера, возмещающие отток воды.

Приливно-отливные течения создаются составляющими приливообразующих сил. Наибольшую скорость эти течения имеют в узких проливах (до $22$ км/ч), в открытом океане она не превышает $1$ км/ч. В море редко наблюдаются течения, обусловленные только одним из указанных факторов или процессов.

По устойчивости течения подразделяются на постоянные, периодические и временные течения. Постоянные – это течения, всегда находящиеся в одних и тех же районах Мирового океана и практически не изменяющие свои скорость и направление за конкретный сезон или календарный год. К ярким примерам таких течений можно отнести пассатные течения, такие как Гольфстрим и другие. Периодические – это течения, направление и скорость которых изменяются на основании тех изменений, которые вызвали их причин. Временные – это течения вызываемые причинами случайного характера (порывами ветра).

По глубине течения можно разделить на поверхностные, глубинные и придонные. По характеру движения — меандрирующие, прямолинейные и криволинейные. По физико-химическим свойствам — теплые, холодные и нейтральные, соленые и распресненные. Характер течений формируется из соотношения показателей температуры или соответственно солености воды, формирующих течение. Если температура течений превышает температуру окружающих водных масс, то течения называются теплыми, а если ниже – холодными. Аналогично с этим определяются соленые и распресненные течения.

Сейсмические и приливные волны

1. Сейсмические волны (цунами)

   Основной причиной формирования сейсмических волн (цунами) являются преобразование рельефа океанического дна, происходящие в результате движения литосферных плит, следствием которых являются землетрясения, оползни, провалы, поднятия и другие явления, которые носят стихийный характер и возникают моментально на значительных участках океанического дна. Стоит отметить, что механизм зарождения сейсмических волн во многом зависит от характера процессов, преобразующих рельеф океанического дна. Например, при формировании цунами в открытом океане в процессе появления провала или трещины на дне участка Мирового океана, вода мгновенно устремляется в центр образованного углубления, заполняя сначала его, а вслед за этим переполняет, образуя огромный по объему столб воды на поверхности океана.

   Замечание 2

   Образованию цунами в открытом океане и их обрушению на берег как правило предшествует снижение уровня воды. Всего за несколько минут вода отступает от суши на сотни метров, а в отдельных случаях и на километры, после этого на берег обрушиваются цунами. Вслед за первой самой крупной волной обычно приходят еще в среднем от $2$ до $5$ волн меньшего размера, с интервалом от $15-20$ минут до нескольких часов.

   Скорость распространения волн цунами огромна и составляет $150-900$ км/ч. Обрушиваясь на побережья и населенные пункты, расположенные в зоне воздействия таких волн, цунами способны уносить человеческие жизни, разрушать объекты инфраструктуры, производственные здания и социальные объекты. Примером наиболее разрушительных цунами за последнее время может служить цунами в Индийском океана в $2004$ г., которое унесло жизни более чем $200$ тысяч человек и причинило ущерб на миллиарды долларов.

   Появление цунами, в настоящий момент, можно предсказать с высоким коэффициентом точности. Основами таких прогнозов является наличие сейсмической активности (толчков) под толщей вод Мирового океана. Как правило, предсказания осуществляются по средствам следующих способов:

   • сейсмический мониторинг;
   • мониторинг с помощью мареографов (над уровнем поверхности Мирового океана);
   • акустические наблюдения.

   Данные способы позволяют вырабатывать и предпринимать превентивные меры, направленные на обеспечение безопасности жизнедеятельности.

2. Приливные волны

   Замечание 3

   Приливные волны – это явления, возникающие под воздействием сил притяжения Луны и Солнца и характеризующиеся периодическими колебаниями уровня Мирового океана. Действующие силы притяжения в системе Земля-Луна, а также центробежная сила, объясняют формирование приливных волн, одна из которых возникает на стороне, которая обращена к Луне, а другая – на противоположной.

   Формирование приливной деятельности обусловлено не только участием Луны, но и влиянием Солнца, однако из-за гораздо большей удаленности Солнца от Земли, солнечные приливы более чем в $2$ раза меньше лунных. Ключевое влияние на приливы оказывают очертания береговой линии, наличие островов и так далее. Эта причина объясняет то, как приливные колебания уровня Мирового океана на одной и той же широте изменяются в широких пределах. Незначительные приливы наблюдаются у островов. В открытых водах Мирового океана подъем воды во время прилива может достигать не более $1$ метра. Гораздо больших значений приливы достигают в устьях рек, проливах и в заливах с извилистыми берегами.

Вся толща вод Мирового океана постоянно перемешивается и движется. Движение вод Мирового океана вызывают ветры, гравитационные силы Луны, Земли и Солнца, сейсмические толчки, разность плотности участков воды, вызванная физическими причинами и др. Эти миграции делят на четыре типа: течения, перемешивание, волнения и одиночные волны.

Движение вод Мирового океана: конвективное перемешивание

Воды Мирового океана перемешиваются как на молекулярном, так и на более высоком уровнях, в горизонтальном и вертикальном направлениях. Но в географии интересен вертикальный тип перемешивания – конвекция. Она обусловлена уменьшением плотности воды с глубиной.

Основная причина – повышение плотности поверхностного слоя воды в результате охлаждения или повышения концентрации солей. Конвекция обеспечивает проникновение кислорода на глубину и вынос питательных веществ на поверхность.

В областях повышенного давления (уровня) воды частично происходит опускание (даунвеллинг) относительно тёплой воды на глубину. С другой стороны, в местах с пониженным давлением (уровнем воды) холодная глубинная вода поднимается (апвеллинг), что существенно охлаждает поверхность океана.

Именно процессы конвекции являются основной причиной движения вод Мирового океана. Однако реальные процессы конвекции существенно усложняются из-за воздействия множества других факторов.

Общая циркуляция Мирового океана – течения

Океанические течения, или циркуляция (движение) вод Мирового океана – планетарное явление природы. Огромные массы воды постоянно переносятся на многие тысячи километров. Но в отличие от стабильных речных потоков, морские течения могут расширяться и ослабевать, менять и даже поворачивать вспять своё «русло».

Течения – поступательные движения воды, они наблюдаются по всей её толщине и делятся на поверхностные, глубинные и придонные. Они обеспечивают перераспределение тепла между низкими и высокими широтами.

Система течений в Тихом, Атлантическом и Индийском океанах имеет ряд общих черт:

• в них существуют замкнутые системы течений, называемые круговоротами. Круговорот течений в Северном полушарии происходит по часовой стрелке и называется антициклоническим, в Южном – по часовой (циклонический);
• пассатные ветры вызывают движение вод, называемых пассатными (Северным и Южным пассатными течениями), которые есть во всех трёх океанах. Только в Индийском они сдвинуты к югу от экватора под действием муссонов. В зоне слабых ветров находится Экваториальное или Межпассатное противотечение, идущее навстречу двум своим соседям на севере (Северному пассатному) и на юге (Южному пассатному). Необычно ведёт себя только Сомалийское течение (аналог Куросио и Гольфстрима в Индийском океане). Летом (июнь-сентябрь), когда дует юго-западный муссон, Экваториальное противотечение исчезает, а Сомалийское узкой струёй, более быстрой, чем Гольфстрим, устремляется на север, формируя на своей западной периферии мощный подъём холодных глубинных вод на поверхность (апвеллинг).
• во всех океанах обнаружены экваториальные подповерхностные противотечения. Это течения Михаила Ломоносова в Атлантическом, Таунсенда Кромвелла в Тихом и Бориса Тареева в Индийском океанах;
• вся система планетарных круговоротов на юге связывается воедино самым мощным в Мировом океане Антарктическим циркумполярным течением (старое название – течение Западных Ветров).

Это интересно!

Конвективное движение океанических вод время от времени претерпевает существенные сбои из-за того, что оно недостаточно устойчиво и подвержено мощному воздействию атмосферных ветров.

В наиболее неблагоприятных условиях температура воды на поверхности океана повышается на длительный период и может достигать 30 º С. Такое явление получило называние Эль-Ниньо, так как оно начинается зимой и с давних времен ассоциировалось с ежегодно отмечаемым рождением младенца Иисуса. Оно выражается в сбое «функционирования»экваториальных течений. 

Приостановка экваториальных течений тут же «выключает» механизм генерации колебаний. Одновременно прекращаются процессы вертикального перемешивания воды в прибрежных районах (апвеллинг и даунвеллинг), а температура поверхности океана резко возрастает.

Это явление наступает раз в 3-8 лет и становится причиной катастроф на западном побережье Южной Америки. В районе Перу холодное течение сменяется движущейся с запада к берегу Перу тёплой водной массой, апвеллинг ослабевает,  рыба гибнет без питания, а западные ветры приносят в пустыни влажные воздушные массы, ливни, вызывающие даже наводнения. Это приводит к голоду, вспышке заболеваний у людей и животных, к гибели растений и др. 

Общую циркуляцию вод Мирового океана вызывают климатические факторы. Касательное напряжение ветра и неравномерно распределённое над океаном атмосферное давление не воздействуют на изменение свойств морской воды, но вызывают их движение. Термохалинные (температуры и солёности) силы, действуя на поверхности, формируют основные свойства главнейших водных масс, которые из-за различий в своей плотности вовлекаются в циркуляцию.

На форму элементов общей циркуляции в отдельных океанах оказывают значительное влияние и два других фактора: характер берегов материков и рельеф дна океана.

Течения характеризуются тремя параметрами: направлением, скоростью и расходом.

• Направление течения измеряется в градусах и указывает, куда перемещается поток воды.
• Скорость течения измеряется в м/с или в узлах (1 узел = 0.5144 м/с или 1 морская миля (1852 м) в час).
• Расход – в кубических метрах в секунду или свердрупах (1 св = 1 млн. м 3 сек –1 ).

Вертикальные движения масс воды при исследовании морских течений обычно не учитываются.

Классификации течений

По физической природе возникновения течения делят на ветровые и термохалинные. Потоки, вызванные энергией ветров, в свою очередь подразделяют на дрейфовые (появляющиеся в верхнем слое океанических вод под действием постоянных ветров) и градиентные (обусловленные горизонтальным градиентом давления, появляющимся в результате ветрового рельефа поверхности океана).

Существует классификация по зонам размещения. Характерным зональным течением является Антарктическое циркумполярное (АЦТ). Меридиональные течения, направление которых близко к северному либо южному, связывают зональные в единую систему и, в свою очередь, подразделяются на западные пограничные и восточные пограничные.

Отдельные течения в горизонтальной плоскости называют противотечениями, направление которых противоположно соседним течениям, а в вертикальной плоскости – подповерхностными или глубинными противотечениями. В особый тип выделяются экваториальные течения, приуроченные к узкой экваториальной полосе.

В зависимости от временного изменения направления течения делят на постоянные, которые меняют направление менее чем на 90°, и переменные, которые меняют направление в противоположную сторону. Большая часть известных крупных течений относится к постоянным. Переменными являются муссонные течения северной части Индийского океана.

Течения, которые не изменяются во времени, называют установившимися, а течения, которые изменяются во времени – неустановившимися.

По характеру переносимых океанологических характеристик различают тёплые и холодные течения.

Под холодными течениями понимают потоки, переносящие холодную воду в более тёплую окружающую среду (течения, направленные от полюсов к экватору). Под тёплыми течениями понимают потоки, переносящие тёплую воду в более холодную окружающую среду (течения, направленные от экватора к полюсам).

В зависимости от характера движения течения классифицируют на меандрирующие, прямолинейные, циклонические и антициклонические. Если у основного потока есть постоянные изгибы, как у Гольфстрима, то течение называют меандрирующим. Такие волнообразные изгибы возникают из-за влияния рельефа дна и гидродинамической неустойчивости самого течения. Прямолинейными являются пассатные течения.

Циклонические течения – это круговые потоки, направленные в Северном полушарии против часовой стрелки, а в Южном полушарии – по часовой. Круговые потоки, направленные в Северном полушарии по часовой стрелке, а в Южном – против, называются антициклоническими.

Основной классификацией в теории течений является генетическая классификация, основанная на факторах или силах, вызывающих морские течения. В соответствии с ними различают:

1. Градиентные течения, обусловленные горизонтальным градиентом гидростатического давления, возникающим при наклоне поверхности моря относительно изопотенциальной поверхности, то есть поверхности, где сила тяжести везде перпендикулярна. В зависимости от причин, создающих наклон поверхности моря, в группе градиентных течений выделяют:

а) Сгонно-нагонные течения, обусловленные сгоном и нагоном вод под действием ветра;

б) Бароградиентные, связанные с изменениями атмосферного давления;

в) Стоковые, вызванные повышениями уровня у берегов и в устьевых участках рек береговым стоком;

г) Плотностные (конвекционные), обусловленные горизонтальным градиентом плотности воды.

1. Ветровые, причина которых в совместном воздействии влекущего действия ветра и наклона уровня, вызванного непосредственным действием ветра и перераспределением плотности, и дрейфовые, обусловленные только влекущим действием ветра.
2. Приливные, спровоцированные приливными волнами.

География течений

В связи с весьма сложными процессами образования течений, связанными с:

• взаимодействием океана и атмосферы;
• воздействием приливообразующих сил;
• влиянием отклоняющей силы вращения Земли (силы Кориолиса);
• силы внутреннего трения;
• наличия континентов.

Установить точное соответствие между действующими силами и течением в настоящее время практически невозможно.

Поэтому на карты течений на поверхности океанов и морей следует смотреть как на схемы, дающие общую или преобладающую картину течений. Истинные течения в каждый конкретный момент могут значительно отличаться от приводимых на карте – и тем больше, чем меньше устойчивость течений.

Чтобы лучше отразить истинную картину течений, необходимо строить их карты по месяцам, а ещё лучше – по типам атмосферной циркуляции.

Описание начнём с больших субтропических круговоротов, существующих во всех трёх океанах. Низкоширотные ветви круговорота образованы Северным и Южным пассатными течениями. Это широкие (до 2 тыс. км) и относительно устойчивые течения со скоростью 20-50 см/с. Но скорость их может достигать и 100 м/с. Во всех океанах, приблизительно между экватором и тропиками, эти течения направлены с востока на запад.

Гольфстрим и Куросио – западные ветви субтропических круговоротов Северного полушария. Это сравнительно узкие (100-150 км) и быстрые потоки, которые прижимаются к берегу вблизи места зарождения, а в умеренных широтах поворачивают в открытый океан.

Основная масса вод Гольфстрима и Куросио движется на восток и в дальнейшем формирует, соответственно, Северо-Атлантическое и Северо-Тихоокеанское течения. Они частично питают круговороты северных широт и дают начало неустойчивым восточным течениям (Португальскому, Канарскому – в Атлантике, Калифорнийскому – в Тихом океане).

В Южном полушарии субтропические круговороты ещё грандиознее, но их западные ветви (Бразильское и Восточно-Австралийское течения) намного слабее аналогичных течений на севере (Гольфстрим и Куросио). Кроме того, восточная ветвь круговорота в Тихом океане – холодное Перуанское течение (его ещё называют течением Гумбольда) – оказывается интересным исключением: оно самое сильное и узкое среди течений у восточных берегов океана. На западе Индийского океана выделяется сильное течение мыса Игольного (иногда его называют Агульясовым), который противостоит слабому и размытому Западно-Австралийскому течению на востоке.

Самое замечательное течение Мирового океана –Антарктическое циркумполярное . Это мощный и глубокий (2500-3000 м) поток в океане. Двигаясь со скоростью 25-30 м/с, он замыкает южные субтропические круговороты.

Круговороты умеренных и высоких широт чётко выражены в северной части океана, особенно Атлантического. Мощность Северо-Атлантического и Северо-Тихоокеанского течений определяет интенсивность всего круговорота. В Атлантике система течений очень сложная, на них оказывает влияние свободный обмен с Северным Ледовитым океаном и сложная конфигурация дна.

Строго говоря, там существует не один, а несколько круговоротов. Все они располагаются к северо-западу от Северо-Атлантического течения, которое отдаёт часть своих вод сначала тёплому течению Ирмингера, а затем севернее – Западно-Шпицбергенскому. Далее оно заходит в Северный Ледовитый океан под названием Норвежского. Благодаря этим тёплым течениям в Исландии, на Шпицбергене и северном побережье Скандинавии необычно мягкие для этих широт зимы. Вдоль Гренландии из Северного Ледовитого океана пробирается холодное Восточно-Гренландское течение, замыкающее в Атлантике все круговороты умеренных и полярных широт. Самая южная ветвь круговорота – холодное Лабрадорское течение – проникает далеко на юг, где встречается с Гольфстримом.

В Тихом океане выделяются два достаточно чётких кольца: в заливе Аляска и Беринговом море. Западная ветвь круговорота в виде холодных течений Камчатского и Ойясио спускается на юг, охлаждая побережье всего Дальнего Востока. Роль Северо-Тихоокеанского течения не столь высока, как у Северо-Атлантического, так как на севере Тихого океана материковые границы заставляют тёплые течения поворачивать на юг.

Субполярные круговороты вблизи Антарктиды очень слабы и неустойчивы. Они существуют только во врезанных в сушу морях Росса, Беллингсгаузена и Уэделла. Южная ветвь круговорота – прибрежное Антарктическое течение –неустойчиво и имеет малые скорости (около 2 м/с, редко до 25 м/с).

Наиболее динамичной в Мировом океане является зона экватора и тропиков.

Движение вод Мирового океана: волнение

Волнение – колебательное движение вод Мирового океана, возникающее при воздействии ветра на поверхность воды и охватывающее только поверхностные водные массы. Появляется из-за нарушения равновесия уровенной поверхности и стремления силы тяжести его восстановить. Волны, существующие под непосредственным воздействием этих сил, называются вынужденными. А волны, продолжающиеся  после исчезновения силы – свободными (инерционными).

В поперечном разрезе волны выделяют:

• гребень – наивысшую точку волнового профиля;
• подошву – низшую точку волнового профиля;
• высоту волны – расстояние от подошвы до гребня;
• длину волны – расстояние между двумя гребнями или подошвами;
• крутизну волны – отношение высоты волны к половине её длины.

Скорость волны – расстояние, пробегаемое гребнем в единицу времени. При волнении вода колеблется на месте. Примером может служить хлебное поле: волны бегут по нему, колосья совершают орбитальные движения, но сами растения остаются на месте.

Различают несколько стадий развития ветрового волнения.

• При малых скоростях ветра (0,5 м/с), пульсаций атмосферного давления в турбулентном потоке воздуха возникают капиллярные волны (рябь). Они появляются при каждом порыве ветра, движутся во всех направлениях и быстро затухают. Те из них, что движутся в направлении ветра, увеличиваются в размерах и превращаются в гравитационные волны.
• Гравитационные волны. При усилении ветра устанавливается волнение. Волны находятся под действием энергии ветрового потока, а турбулентные пульсации давления и поверхностное натяжение для них становятся несущественными силами. Они образуют параллельные ряды, т.е. становятся двухмерными, имея только два измерения – длину и высоту.
• Когда скорость ветра и движение волны выравниваются, волны перестают расти в высоту, достигая своего максимального значения. Такое волнение называется вынужденным восстановившимся. При этом волны становятся трёхмерными.
• При затухании ветра образуются волны зыби – длинные пологие волны (длиной в сотни и высотой в несколько метров).

В реальных условиях ветровые волны носят смешанный характер, а сами волны трёхмерны.

Средняя высота ветровых волн равна 4-5 м, длина – 150-200 м. Наибольшие ветровые волны образуются в Южном полушарии, у берегов Антарктиды, где дуют постоянные западные ветры. Здесь волны достигают 30-35 м в высоту и 400 м в длину. Тут практически отсутствуют условия для торможения ветра (нет суши), и поэтому в течение года скорость ветра здесь наибольшая. Недаром эти районы получили название «ревущие сороковые».

В Северном полушарии наибольшие ветровые волны возникают на 40-45° с.ш. в Тихом и Атлантическом океанах. В этих районах наблюдались волны высотой в 34 м, длиной около 800 м. Высокие ветровые волны могут возникать в Аравийском море и в Бенгальском заливе.

Интересно!

Образное выражение «девятый вал» появилось в древности. Люди заметили, что ветровые волны неодинаковы по своим характеристикам. Они могут догонять друг друга и объединяться (интерферировать), и тогда появляется высокая волна, опасная для мореплавателей. Но то, что она именно девятая по счёту, это просто поверье. У римлян она называлась «десятым валом», а у древних греков «третьим валом». 

В настоящее время волны фиксируют при помощи аппаратуры. При её отсутствии пользуются приблизительной оценкой шкалы волнения в баллах. Шкала включает 10 уровней, причём 0 баллов соответствует зеркально-гладкому морю, а максимальная степень волнения (9 баллов) соответствует высоте волн, превышающей 11 м.

Не следует смешивать приведенную шкалу силы волнения с широко известной шкалой состояния поверхности моря Бофорта. Последняя была разработана для оценки силы ветра по состоянию поверхности моря и даёт представление только о видимом состоянии моря при ветрах разной силы.

Шкала оценки волнения

Высота волны, м	Оценка волнения – балл
0	Штиль – 0
<0,25	Слабое – 1
0,25-0,75	Умеренное – 2
0,75-1,25	Умеренное – 3
1,25-2,0	Значительное – 4
2,0-3,5	Значительное – 5
3,5-6,0	Сильное – 6
6,0-8,5	Сильное – 7
8,5-11,0	Очень сильное – 8
> 11,0	Исключительное – 9

Поведение ветровых волн у побережья

При подходе к побережью ветровые волны подвергаются деформации и преломлению вследствие уменьшения глубины и увеличения трения о дно. Их элементы изменяются, а непосредственно у берега или в некотором удалении от него волны разрушаются. Поведение волн у побережья зависит от береговой черты и характера изменения рельефа дна.

Если берег отвесный и углублённый, причём глубина моря у берега больше полудлины волны, волна при подходе к нему практически не изменяет своих элементов. Достигая берега, она отражается. Отражённая волна интерферирует (объединяется) с набегающими волнами, в результате чего образуется система стоячих волн: при этом наблюдается то более или менее резкий подъём воды – всплеск, то понижение уровня ниже среднего положения.

Так как в рассматриваемом случае происходит лишь частичное разрушение волны и изменяется направление её движения, сила удара (давление) оказывается относительно небольшой. Наибольшее давление отмечается примерно на уровне подошвы волны.

Сила удара (давление) оказывается значительно большей, когда волны при набегании на берег полностью разрушаются. Это наблюдается у приглубых, но изрезанных берегов, особенно при наличии отдельных скал, выступающих в море. Набегая на изрезанный берег, волна не отражается, а обрушивается на него всей массой, отдавая всю свою энергию и разрушаясь.

При этом сила удара волны оказывается настолько большой, что вызывает разрушение берега и береговых сооружений. По результатам измерений у берегов океана она достигает около 38 т/м², а во внутренних морях – около 15 т/м².

Более слабому воздействию подвергается пологий берег, так как подходящие волны обычно разрушаются раньше, чем достигнут береговой линии. Однако сами волны подвергаются значительным изменениям при подходе именно к пологому берегу.

Как бы беспорядочно ни было волнение вдали от берегов, при выходе на мелководье оно становится более упорядоченным. Волны распространяются по мелководью более или менее правильными параллельными грядами. Независимо от положения фронта волны, с приближением к берегу в открытом море фронт волны стремится занять положение, параллельное береговой черте.

У пологого берега волна «чувствует» дно. От трения нижняя часть слоя жидкости тормозится, а гребень волны продолжает движение, наклоняется вперёд и опрокидывается. Так возникает прибой. На берег набегает пенистый водяной вал, а ему навстречу с берега стекает вода предыдущей волны.

Опрокидывание гребней происходит не только у уреза воды, но и вдали от него. Глубина, на которой происходит опрокидывание гребней, зависит от многих факторов: длины и крутизны волны, крутизны склона дна, направления ветра по отношению к берегу, наличия течений и т.п.

Движение вод Мирового океана: нагонные и сгонные волны

Под действием устойчивых ветров наблюдаются явления нагонов и сгонов вод. Нагон обычно образуется тогда, когда ветер дует к берегу. Сгон развивается при устойчивом и достаточно сильном ветре с берега. В этом случае с глубины нескольких десятков метров, а иногда 200-300 м, поднимаются более холодные воды, богатые питательными элементами. Это так называемый апвеллинг.

Вода поднимается очень медленно, 1-3 м в сутки. Подъём обычно происходит в узкой прибрежной зоне, но его влияние распространяется на обширные прилегающие акватории. Апвеллинг развивается под воздействием сгоняющего ветра и отклоняющего влияния суточного вращения Земли на движущуюся водную массу.

В Северном полушарии это отклонение вправо, если смотреть по направлению течения, в Южном – влево. В результате у одного края течения накапливаются излишки воды с последующим погружением, у противоположного – образуется недостаток.

Если течение в Северном полушарии движется так, что берег находится справа, то у берега происходит накопление, динамический нагон вод. Если же берег слева от течения, поверхностная вода уходит в открытый океан, а у берега создаётся недостаток воды и развивается компенсационный подъём вод с глубины.

В Мировом океане апвеллинг наблюдается у побережья Северо-Западной и Юго-Западной Африки, у западных берегов Северной и Южной Америки в тропических и частично субтропических широтах. Кроме того, у западного берега Индии, восточного берега Сомали, у Мозамбика, над банкой Кампече и в некоторых других местах отмечается сезонный апвеллинг, наиболее интенсивный летом, при усилении течений.

Глубинные воды, богатые биогенными веществами, выходя к поверхности в освещённую, эвфотическую зону, дают возможность увеличить продуктивность водной массы, так как при этом возрастает количество первичной продукции. Фитопланктон в процессе жизнедеятельности переводит неорганические соединения в органические – первичную продукцию, которая служит началом дальнейшего развития биоты, первым звеном пищевых цепей. Кроме того, фитопланктон производит кислород, обеспечивающий жизнь не только в океане, но и на всей Земле. Поэтому образно океан можно назвать «лёгкими планеты» – он передаёт в атмосферу гораздо больше кислорода, чем леса всей суши.

Одиночные волны

Движение вод Мирового океана – это и одиночные волны, образующиеся во всей массе воды. Они формируются в результате изменения давления, действия приливных сил и землетрясений. Их разделяют на:

• барические;
• цунами;
• приливные.

Барические волны появляются, когда над поверхностью моря проходят циклоны с очень низким давлением в центре. На поверхности возникают выпуклости высотой до 1 м. Они называются циклоническими барическими волнами.

Иногда в океане наблюдаются одиночные гигантские волны, природа которых пока неизвестна. Гигантские волны отмечались у южных берегов Африки, они стали причиной катастроф нескольких судов. Волны-убийцы, или блуждающие волны  – одиночные волны высотой более 20 м.

Цунами

При землетрясениях, подводных извержениях вулканов, схождении грандиозного подводного оползня возникают сейсмические волны – цунами. Установлено, что цунами возникают при силе подземного толчка больше 6 баллов и расположении центра на глубине до 40 км.

При подводных землетрясениях образуется три вида волн:

• собственно цунами – длинные волны,
• сейсмические волны в земной коре,
• акустические волны в воде.

Наибольшую скорость имеют, естественно, сейсмические волны. По ним и судят о приближении цунами. Акустические волны распространяются со скоростью, близкой к звуковой, и воспринимаются на кораблях как удары, часто приписываемые столкновению с мелью (в таких случаях «мели» часто наносились на карты, но впоследствии не подтверждались промерами).

В открытом океане цунами незаметны, они имеют длину в 200-300 км (до 1000 км) и высоту 1-2 м. Распространяются цунами со скоростью 400-800 км/ч. При подходе к берегу высота волны резко увеличивается. Максимальная зафиксированная высота цунами была равна 85 м. Перед приходом цунами вода отступает от берега на сотни метров, иногда на несколько километров. Чем дальше отступает вода от берега, тем большей высоты волна придёт на берег.

За последние тысячелетия было зафиксировано около 1000 катастрофических цунами, причём большая их часть приходится на северо-запад Тихого океана. Бороться с цунами невозможно. Существуют только службы оповещения населения о подходе волны. Сначала такая служба была создана в Японии, затем в США, а после курило-камчатского цунами и в России.

Движение вод Мирового океана: приливы

Приливами (приливными колебаниями уровня) в Мировом океане называются динамические и физико-химические процессы в водах морей и океанов, вызванные приливообразующими силами Луны и Солнца. Приливы наблюдаются не только в водной оболочке Земли. Установлены приливные деформации твёрдого тела Земли и приливные колебания атмосферы. Действие приливов сказывается в изменениях некоторых характеристик высоких слоёв атмосферы и глубинных слоёв океанов. С приливами в атмосфере и гидросфере связаны также электромагнитные явления.

На Земле приливы существовали задолго до того, как появились океаны. И даже до того, как образовалась Луна, которая отчасти управляет ими. Притяжение Солнца порождало огромные приливы на поверхности Земли еще в те времена, когда она представляла собой расплавленную массу. Согласно одной из теорий, даже образование Луны связывается с отрывом от Земли в результате сильного прилива части расплавленной массы.

В начале своего космического путешествия Луна была намного ближе к Земле, чем теперь. И в то время, когда земные испарения, сконденсировавшись во влагу, образовали океаны, приливы, порождаемые Луной, достигали огромной высоты. Они обрушивались на острова-континенты, меняя их очертания и вымывая из твёрдых земных пород соль и другие химические вещества, которые теперь содержатся в морской воде.

По мере того как Луна отдалялась от Земли, приливы слабели и, наконец, стали такими, какими мы наблюдаем их сегодня. Но и теперь они испытывают заметные колебания. Каждые несколько столетий расположение Луны, Земли и Солнца относительно друг друга повторяется, что обуславливает длительные приливные циклы: около 550 года н. э. приливы были минимальны, в 1400 году они достигли максимума, а следующий минимум ожидается примерно в 2400 году.

В наши дни, по мере того как Луна неуклонно отдаляется от Земли, приливы продолжают незаметно ослабевать. Одновременно приливное трение замедляет вращение Земли, вследствие чего с каждым столетием земные сутки удлиняются на доли секунды. Так будет продолжаться и дальше, и через многие миллионы лет лунные приливы исчезнут вовсе.

Кроме космических сил притяжения между Землёй, Луной и Солнцем существенное влияние на величину и характер приливов оказывают физико-географические условия моря или океана, очертания берегов, размеры, глубины, наличие островов и т.д. Если бы океан покрывал Землю сплошь слоем одинаковой глубины, приливы на одной и той же широте были бы одинаковыми и зависели бы только от приливообразующих сил Луны и Солнца. Однако приливные колебания уровня на одной и той же широте меняются в весьма широких пределах. В одних районах, как, например, в заливе Фанди (Канада), приливные колебания уровня достигают 16 м, по расчётным – 18 м, а в других – Балтийском море, расположенном на той же широте – они практически отсутствуют.

Приливообразующие силы вызывают движение всей массы вод в океане. Поднятие уровня до наивысшего значения (полная вода) и опускание до низшего значения (малая вода) определяют величину прилива. Промежуток времени между двумя наступлениями малой или полной воды называют периодом прилива.

Все приливы разделяют на:

• полусуточные;
• суточные;
• смешанные.

Полусуточные приливы – образование за лунные сутки двух полных и двух малых вод. Суточные приливы – образование за лунные сутки одной малой и одной полной воды. Смешанные приливы возникают, если суточные и полусуточные приливы сменяют друг друга. Наиболее распространены в океане полусуточные приливы.

Приливы отличаются по высоте и по времени из-за изменения расстояния Луны и Солнца до Земли и совмещения их влияния. Существуют две теории приливов:

• статическая, разработанная И. Ньютоном;
• динамическая теория П. Лапласа, Д. Эри, Д. Дарвина.

Статическая теория предполагает, что под влиянием силы тяжести и приливообразующей силы Луны и Солнца поверхность океана приобретает форму эллипсоида вращения (эллипсоида прилива), большая ось которого обращена на Луну. Поверхность эллипсоида двумя выпуклостями – «горбами» – поднимается выше среднего уровня океана. Эллипсоид, следуя за Луной, делает один оборот в течение сидерического месяца, а твёрдое тело внутри эллипсоида делает один оборот за сутки, что и создаёт в каждой точке тела периодические колебания уровня приливного типа. Теоретическая величина прилива равна 0,54 м.

Солнце тоже создаёт свой эллипсоид прилива, движущийся вместе с ним. Но величина солнечной приливной волны составляет 0,46 от лунной, то есть составляет 0,25 м. Изменение взаимного расположения обоих эллипсоидов создаёт фазовое неравенство: когда оси обоих эллипсоидов совпадают (сизигий), величина прилива складывается, а когда они взаимно перпендикулярны (квадратура) – вычитаются. С дополнительным учётом параллактического неравенства (изменение расстояния между Землёй и Луной и между Землёй и Солнцем из-за эллиптичности лунной орбиты) максимальная величина приливов равна 0,9 м, а минимальная – 0,19 м.

Статическая теория не принимает во внимание сил сцепления, трения, инерции, не учитывает влияние рельефа дна. И хотя она объясняет причины возникновения приливов и их периодичность, реальные данные не совпадают с теоретическими.

Динамическая теория рассматривает прилив не в статике, а в движении, как волну. Приливообразующие силы, воздействуя на водную оболочку Земли, непрерывно вызывают её волновое движение. Гребень приливной волны вытянут по меридиану, на котором находится небесное тело в данный момент (Луна или Солнце). Приливные волны следуют за небесным телом с той же скоростью, с какой оно перемещается по небосводу. Когда действие приливообразующей силы на данном меридиане заканчивается, колебательные движения частиц продолжаются до тех пор, пока энергия не израсходуется на трение.

В отличие от других видов волн в Мировом океане, приливные волны являются регулярными и выражены чрезвычайно ярко. В прибрежных районах приливные колебания в 5-6 м – не редкость. Вблизи берегов наблюдаются также сильные приливные течения. В узкостях они достигают скорости 5-10 и даже 12 миль в час. С удалением от берегов приливные колебания уровня и течения уменьшаются. Независимо от этого, они всё же оказывают существенное влияние на состояние вод всего Мирового океана, так как длинные приливные волны охватывают всю водную толщу.

Энергию приливов используют для получения электрической энергии, создавая приливные электростанции (ПЭС). В России первая экспериментальная ПЭС построена в Кислой губе у города Мурманска.

Тест по теме «Движение вод океана»

Источники

1. Савцова Т.М. Общее землеведение: Учеб. пособ. для студ. высш. пед. заведений / Татьяна Михайловна Савцова. – М.: Издательский центр «Академия», 2003
2. Бондаренко А.Л. Эль-Ниньо – Ла-Нинья: механизм формирования// Природа. №5. 2006. С. 39 – 47.
3. Физика атмосферных и океанических течений. Верин О.Г.
4. Сутырина Е.Н. Океанология: учеб пособие / Иркутск: издательство ИГУ, 2012.
5. Безруков Юрий Федорович Океанология. Часть II. Динамические явления и процессы в океане.
   — Симферополь: Таврический национальный
   университет им. В.И.Вернадского, 2006.
6. Богданов Д.В. География Мирового океана, — М.: Наука, 1978.
7. А.М. Догановский, В. Н. малинин. Гидросфера Земли / Санкт-Перетбург: ГИДРОМЕТЕОИЗДАТ, 2004.

Содержание

• 1 Причины образования течений в Мировом океане
• 2 Классификация течений
• 3 Основные течения Мирового океана
  • 3.1 Тихий океан
  • 3.2 Атлантический океан
  • 3.3 Индийский океан
  • 3.4 Северный Ледовитый океан

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:

• осевое вращение планеты;
• движение воздушных масс (на глубинные потоки ветер не влияет);
• гравитационная сила, связывающая планету со спутником;
• рельефные формы морского дна;
• контуры континентов;
• температурные и солевые показатели воды.

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:

• глубине прохождения в толще воды;
• температурным показателям;
• длительности существования;
• факторам возникновения;
• направлению;
• характеру потока.

По температурным показателям выделяются:

• холодные (холоднее окружающей водной массы);
• теплые (теплее);
• нейтральные (поток не отличается от окружающей воды).

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:

• зональные (устремленные в восточно-западном направлении);
• меридиональные (в юго-северном).

По длительности существования:

• устойчивые (сила и направление не меняются во времени);
• неустойчивые (сила и направление меняются);
• случайные (появляются однократно под влиянием кратковременного фактора).

По вызывающим факторам:

1. Плотностные. Более соленая и плотная вода стремится в область, где соленость ниже.
2. Сточные. Вода устремляется из зоны с высоким уровнем в зону с низким, формирует на побережье мягкие климатические условия.
3. Компенсационные. Вода возвращается в зону с низким уровнем, формирует на побережье засушливый климат.
4. Дрейфовые. Появляющиеся под влиянием постоянно существующей массы воздуха.
5. Ветровые. Формирующиеся под влиянием периодической воздушной массы.
6. Приливные и отливные. Образуемые силой притяжения спутника.

По характеру потока:

• прямые;
• искривляющиеся;
• циклональные;
• антициклональные.

По нахождению под океанической поверхностью:

• поверхностные;
• глубинные.

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:

• в Тихом океане и прилегающих морях – 12;
• в Атлантическом – 11;
• в Индийском – 5;
• в Северном Ледовитом – 1.

Тихий океан

Сформированы крупнейшие теплые течения:

1. Куросио. Движется от Тайваня к Японскому архипелагу. Делится на Северо-Тихоокеанское, идущее до Американских берегов, и Цусимское, огибающее север Японии.
2. Восточно-Австралийское.
3. Аляскинское.

Холодные:

1. Калифорнийское. Ветвь Северо-Тихоокеанского, движущаяся вдоль калифорнийского берега.
2. Перуанское. Приток Южного Пассатного, огибающий Галапагос.
3. Курильское.

Нейтральные:

1. Северное Пассатное. Направлено от полуострова Калифорния к Филиппинам. Возле Тайваня превращается в Куросио.
2. Южное Пассатное. Устремлено от Галапагоса к южному австралийскому берегу. Переходит в Восточно-Австралийский поток.
3. Северо-Тихоокеанское. Исходит из Куросио. Движется от Японии к Америке. Является истоком Калифорнийского и Аляскинского.
4. Южно-Тихоокеанское.
5. Алеутское.
6. Экваториальное (Межпассатное) противотечение.

Атлантический океан

Теплые потоки:

1. Гвианский.
2. Бразильский. Приток Южного Пассатного, исходящий из прибрежных вод Бразилии.
3. Северо-Атлантический. Начинается возле Ньюфаундленда, формирует несколько разнонаправленных потоков.
4. Гольфстрим. Зарождается близ Флориды, идет к Ньюфаундленскому шельфу.

Холодные:

1. Фолклендский.
2. Канарский. Ответвление от Северо-Атлантического.
3. Лабрадорский. Начинается у Канарских островов, входит в Гольфстрим.
4. Бенгельский. Начало у южных африканских берегов. Конец – Южный Пассатный.

Нейтральные:

1. Северный Пассатный. Формируется у западных африканских берегов, направляется к Антильскому архипелагу, расходится на Антильскую и Гвианскую ветви.
2. Южный Пассатный. Исток у африканского берега. Направлен к южноамериканскому берегу, дает Бразильскую и Гвианскую ветви.
3. Южно-Атлантический.

Индийский океан

Крупные течения:

1. Игольное (теплое).
2. Западно-Австралийское (холодное).
3. Нейтральные: Муссонное (соединяющееся с Межпассатным), Южное Пассатное (идущее от Австралии к Мадагаскару, формирующее Мозамбикскую и Межпассатную ветку), Сомалийское (начинающееся от Южного Пассатного, переходящее в Муссонное).

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.