В океанах и морях в определенных направлениях на расстояния в тысячи километров перемещаются огромные потоки воды шириной в десятки и сотни километров, глубиной в несколько сотен метров. Такие потоки - « в океанах» - называются морскими течениями. Движутся они со скоростью 1-3 км/ч, иногда до 9 км/ч. Причин, вызывающих течения, несколько: например, нагревание и охлаждение поверхности воды, и испарение, различия в плотности вод, однако наиболее значимой в образовании течений является роль .
Течения по преобладающему в них направлению делятся на , идущие на запад и на восток, и меридиональные - несущие свои воды на север или юг.
В отдельную группу выделяют течения, идущие навстречу соседним, более мощным и протяженным. Такие потоки называют противотечениями. Те течения, которые изменяют свою силу от сезона к сезону в зависимости от направления прибрежных ветров, называются муссонными.
Среди меридиональных течений наиболее известен Гольфстрим. Он переносит в среднем каждую секунду около 75 млн. тонн воды. Для сравнения можно указать, что самая полноводная переносит каждую секунду лишь 220 тысяч тонн воды. Гольфстрим переносит тропические воды к умеренным широтам, во многом определяя , а значит, и жизнь Европы. Именно благодаря этому течению получила мягкий, теплый климат и стала землей обетованной для цивилизации, несмотря на свое северное положение. Подходя к Европе, Гольфстрим уже не тот поток, что вырывается из залива. Поэтому северное продолжение течения называется . Голубые воды сменяются все более и более зелеными.Из зональных течений наиболее мощным является течение Западных ветров. На огромном пространстве Южного полушария у побережья нет сколько-нибудь значительных массивов суши. Над всем этим пространством преобладают сильные и устойчивые западные ветры. Они интенсивно переносят воды океанов в восточном направлении, создавая самое мощное во всем течение Западных ветров. Оно соединяет в своем круговом потоке воды трех океанов и переносит каждую секунду около 200 млн. тонн воды (почти в 3 раза больше, чем Гольфстрим). Скорость этого течения невелика: чтобы обойти Антарктиду, его водам необходимо 16 лет. Ширина течения Западных ветров около 1300 км.
В зависимости от воды течения могут быть теплыми, холодными и нейтральными. Вода первых теплее, чем вода в том районе океана, по которому они проходят; вторые, наоборот, холоднее окружающей их воды; третьи не отличаются от температуры вод, среди которых протекают. Как правило, течения, направляющиеся от экватора, теплые; течения, идущие , --холодные. Они обычно менее соленые, чем теплые. Это объясняется тем, что они текут из областей с большим количеством осадков и меньшим испарением или из областей, где вода опреснена таянием льдов. Холодные течения частей океанов образуются благодаря поднятию холодных глубинных вод.
Важной закономерностью течений в открытом океане является то, что их направление не совпадает с направлением ветра. Оно отклоняется вправо в Северном полушарии и влево в Южном полушарии от направления ветра на угол до 45°. Наблюдения показывают, что в реальных условиях величина отклонения на всех широтах несколько меньше 45°. Каждый нижележащий слой продолжает отклоняться вправо (влево) от направления движения вышележащего слоя. Скорость течения при этом уменьшается. Многочисленные измерения показали, что течения оканчиваются на глубинах, не превышающих 300 метров.Значение океанских течений заключается прежде всего в перераспределении на Земле солнечного тепла: теплые течения способствуют повышению температуры, а холодные понижают ее. Огромное влияние оказывают течения на распределение осадков на суше. Территории, омываемые теплыми водами, всегда имеют влажный климат, а холодные - сухой; в последнем случае дожди не выпадают, увлажняющее значение имеют только . С течениями переносятся и живые организмы. Это в первую очередь относится к планктону, вслед за которым движутся и крупные животные. При встрече теплых течений с холодными образуются восходящие токи воды. Они поднимают глубинную воду, богатую питательными солями. Эта вода благоприятствует развитию планктона, рыб и морских животных. Такие места являются важными рыболовными участками.
Изучение морских течений ведется как в прибрежных зонах морей и океанов, так и в открытом море специальными морскими экспедициями.
Урок географи в 7 класс е
Тема: «Океанические течения»
Цель: раскрыть причины кругового движения поверхностных вод, дать представление об общей схеме поверхностных течений в Мировом океане.
Задачи:
Сформировать представление об океанических течениях, причине их возникновения, видах течений и их использовании.
выявить общие закономерности течений Мирового океана
Продолжить обучение работе с контурными картами, выявлять закономерности, читать карты атласа.
Воспитывать эстетическое восприятие географических объектов
Оборудование: учебник, атлас, карта океанов, физическая карта полушарий, презентация, географический тренажёр, тест, портреты путешественников (Х. Колумб, Т. Хейердал).
Основное содержание: океанические течения. Причины образования океанических течений. Виды океанических течений. Основные поверхностные течения Мирового океана. Значение океанических течений.
Тип урока:
комбинированный.
ХОД УРОКА
Организационный момент
Доброе утро ребята! Присаживайтесь на свои места, проверьте готовность к уроку, всё ли на месте. Сегодня у нас с вами не просто урок – сегодня у нас праздник, ведь к нам пришли гости – учителя географии со всего нашего района. Мы ждали гостей, и сегодня отбросив все подготовительные волнения, давайте окунёмся в мир замечательной науки география.
Проверка домашнего задания.
На прошлом уроке мы с вами изучали тему …климатические поясах и области земли. Давайте вспомним, о чем мы говорили на прошлом и предыдущих уроках.
1.За доску выполнять индивидуальное задание пойдет
Нарисовать схему атмосферной циркуляции используя цветные мелки (Карточка-задание, синий, красный и зелёный мелок)
2.Индивидуальный тест нашего географического тренажера по вопросам выполнит за ноутбуком
3.А мы с вами давайте вспомним, что такое климатический пояс?
Климатический пояс –
Какие бывают климатические пояса? (основные и переходные)
Какую приставку мы используем для обозначения переходного климатического пояса (Суб)
Сколько основных поясов? (7)
Назовите основные климатические пояса (экваториальный, тропический, умеренный, арктический, антарктический)
Покажите основные климатические пояса на карте…
Сколько переходных поясов? (6)
Назовите переходные климатические пояса (2 субэкваториальный, 2 субтропических, субарктический, субантарктический)
Покажите на карте переходные пояса…
В чем различие между основными и переходными поясами.
Во всех ли поясах есть климатические области (нет)
В каком климатическом поясе нет климатических областей
Назовите и покажите их на карте области умеренного пояса Евразии (умеренно-континентальная, континентальная, резко-континентальная, муссонная)
4. Давайте послушаем, что вы написали в домашнем мини-сочинении «Я бы хотел жить в …….поясе, потому, что…..
Посмотрим, как справился с заданием … тест выполнен
Актуализация знаний
Мы с вами вспомнили, что изучали и нам пора обратиться к новому материалу, но новым он будет для нас не совсем т.к. мы с вами в 6 классе уже знакомились с особенностями природы Земли.
А сегодня от атмосферных процессов мы перенесёмся к водным.
А как называется водная оболочка Земли? (гидросфера)
А символом нашего урока станет вот эта картинка. На ней изображен известный норвежский путешественник Тур Хейердал.(фото)
В 1947 году он с 5-ю единомышленниками построили плот из 9 брёвен из бальсового дерева и назвал его Кон-Тики. За 101 день отважный мореплаватель переправился через Тихий океан.
А в 1969 году он предпринял новую опасную экспедицию, что бы доказать возможность пересечения Атлантического океана африканскими народами.
Он и шесть его последователей построили лодку из папируса, назвали ее «Ра». Их первое путешествие не удалось. На следующий год они снова вышли в океан на папирусной лодке и на сей раз достигли цели за 57 дней.
Обратимся к карте: Тур Хейердал совершил плавание на лодке из порта Сафи (32 0 с. ш. и 9 0 з. д.) к о.Барбадос (13 0 с. ш. и 59 0 з. д.). Проследите его маршрут по карте океанов. Что помогало путешественнику в пути?
Хороший способ передвижения - это передвижение с помощью океанических течений. А для того чтобы им воспользоваться, необходимо познакомиться с течениями
Тема нашего урока, как вы догадались – океанические течения
Откроем тетради, запишем число и тему нашего урока.
Как вы думаете, ребята, какие вопросы встают перед нами в этой теме?
Что такое океанические течения?
Какие бывают течения?
Как они образуются?
Как люди используют океанические течения?
Чтоб получить ответы на интересующие нас вопросы, нам нужно обратиться к нашему главному источнику знаний. Что это? Учебник. Откроем учебник стр. найдем и прочитаем, что такое океаническое течение.
Океаническое течение –
Об океанических течениях люди знали давно. Историческую справку нам подготовила….
(СООБЩЕНИЕ ОБ ИСТОРИИ ОТКРЫТИЯ ОКЕАНИЧЕСКИХ ТЕЧЕНИЙ)
Что же является причиной формирования в Мировом океане океанических течений?
ВИДЕО
Какая причина приводит к образованию течений (из – за влияния постоянных ветров). Какие мы знаем постоянные ветра? (Задание за доской) Но существует ещё несколько причин, которые влияют на направление течений:
1. Постоянные ветра. 2. Очертания материков.
3. Рельеф дна
4
. Вращение Земли вокруг своей оси.
Обратимся к еще одному верному источнику географической информации – карте. Как на карте изображены океанические течения? (стрелками)
Северо-Атлантическое течение у берегов Скандинавии имеет температуру +10
0
С. Какое это течение?
(
Теплое)
А Перуанское течение у берегов Южной Америки имеет температуру +19 0 С, какое оно? (Холодное) .
В чем противоречие? (+10 0 С - теплое,+ 19 0 С – холодное) Какой возникает вопрос?
Какие течения называют холодными, а какие – теплыми?
Давайте поработаем и заполним таблицу, которая у вас есть на парте
Запишем
Название течения
Цвет на карте
Температура воды течения
Температура поверхностных вод океана
Сравнение температур
Вид течения
Северо-Атлантическое
красный
теплое
Перуанское
синий
холодное
Вывод: Течение является холодным, если его температура на несколько градусов ниже температуры окружающей воды в океане
….
Прочитайте в учебнике стр. и сравните, правильный ли мы сделали вывод?
- Тёплое течение – это такое течение, температура воды которого на несколько градусов выше температуры окружающей воды.
- Холодное течение – это такое течение, температура которого на несколько градусов ниже окружающей воды.
Найдите на карте и нанесите на к/к течения: Гольфстрим, Канарское, Перуанское, Лабрадорское, течение Западных ветров, Куросио.
Какие из них тёплые? Холодные? Какую закономерность в расположении этих течений вы заметили? ( От экватора движутся тёплые течения, от полюсов – холодные, замыкаются, текут против часовой стрелки.)
Посмотрите внимательно на карту. Какие выводы можно сделать, проанализировав схемы течений северного и южного полушарий?
Как раз на направление течений по часовой и против часовой стрелки оказывает влияние вращения Земли вокруг своей оси. Севернее от экватора течения изгибаются вправо, южнее экватора влево. Это явление называют эффектом Кориолиса, по имени описавшего его французского математика Гаспара де Кориолиса. Это закон физики и вы его будете изучать в старших классах. В северном полушарии течения путешествуют по часовой стрелке, а в южном полушарии – против часовой.
Физминутка
Давайте мы свами отдохнём от наших исследований и разомнёмся. Какие явления можно встретить в океане? Волны, шторм, ураган, цунами… Давайте попытаемся изобразить эти явления… волна….выше… начинается шторм…. Ураган… в ходе моретрясения образуется цунами…тише, тише…. Швартуемся к берегу… то есть за парту. Размялись.. Продолжим.
– Все ли течения бывают ветровыми?
Если поток воды встречает препятствие (сушу или поднятие рельефа дна) он делится, огибая препятствие с разных сторон. Течение так же, если встречает препятствие, чаще всего разделяется на два сточных течения
– При столкновении течения Западных ветров, которое является ветровым течением, образуется одно сточное течение, а течение Западных ветров продолжает двигаться дальше. Но есть случаи, когда ветровое течение в результате столкновения с материком перестает существовать, а вместо него образуются два сточных течения. Найдите примеры на карте. (Калифорнийское и Аляскинское, Восточно-Австралийское и Межпассатное, Куросио и Межпассатное.)
Нанесите на контурные карты два сточных течения более толстыми стрелками.
Из какого течения образуется … течение
- Найдите на карте океанов течение Западных Ветров. В какие океаны оно пересекает?
(ВИДЕО О ТЕЧЕНИИ ЗАПАДНЫХ ВЕТРОВ)
Стих про Течение Западных ветров
Антарктиды мимо Австралии, Америки и Африки
Мимо всех возможных островов…
Все плывут, плывут мои кораблики
По теченью Западных ветров.
Начертаю на потёртой карте я
Этот удивительный маршрут,
В синеве простора необъятного
Все плывут, кораблики плывут.
Говоря об океанических течениях мне кажется, будет весьма полезно узнать особенности течения нашего родного моря.
О каком море я говорю? (Черное)
К бассейну какого океана оно относится (Атлантического)
Узнать о течениях Черного моря нам поможет…
Течения Черного моря
Главное течение Черного моря - Основное Черноморское Течение. О но направлено против часовой стрелки и образует два заметных кольца («очки Книповича», такое название связано с русским гидрологом Николаем Книповичем, который описал это течение). Течение очень изменчиво. В прибрежных водах Черного моря образуются вихри противоположной направленности – антициклонические течения.
А кто любит летом купаться в море? Почему?
Водные процедуры очень полезны, но знайте, что море таит опасность…. Пожалуйста….
Тайны Черного моря
Купаясь в Черном море следует знать о существовании местного черноморского течения - «тягун ». В мире подобное явление называется РИП.
Чаще всего это течение образуется во время шторма у песчаных берегов. Вода, набегающая на берег, возвращается обратно не равномерно, а струями по образовавшимся в песчаном дне руслам.
Попасть в струю тягуна опасно: может унести в открытое море. Чтобы выбраться из тягуна, нужно плыть не прямо к берегу, а под углом , чтобы уменьшить сопротивление отступающей воды.
V. Этап закрепления знаний
Мы с вами практически справились с материалом. Давайте вспомним, что мы хотели узнать…
Получили ли мы ответы… Но знаем мы с вами далеко не всё. Дополнить свои знания вы с можете, выполнив домашнее задание, которое давайте запишем в дневник. VI. Домашнее задание
1. Изучить &20., описать одно из течений по плану стр.57 2.Творческое задание подготовить сообщение о течении Эль – Ниньо
Проверочный тест
1.Что оказывает наибольшее влияет на образование течений в океане
А) постоянные ветры
Б) землетрясения
В) притяжение Луны
2. Какие бывают течения
А) теплые
Б) холодные
В) теплые и холодные
3. Какие течения начинаются у экватора
А) теплые
Б) холодные
В) теплые и холодные
4. На что влияют океанические течения
А) на формирование климата
Б) на формирование рельефа дна океана
В) на вращение Земли
5.Назовите самое большое холодное течение
А) Гольфстрим
Б) Течение Западных ветров
В) Перуанское течение
VII. Подведение итогов урок а
Понравился ли вам урок?
Что произвело впечатление?
Что больше всего понравилось?
А мне понравилась ваша работа на уроке, и я хочу ее оценить
История открытия поверхностных течений
Первые упоминания о существовании морских течений встречаются ещё у древнегреческих ученых; Аристотель в своих трудах говорит о течениях в проливах Керченском, Босфор и Дарданеллах. А карфагеняне, имели какое-то представление о Саргассовом море.
Известно, что в средние века норвежцы открыли морской путь из северной Европы сперва в Исландию, а затем в Гренландию и Северную Америку. В этих плаваниях норманны познакомились с морскими течениями. Это понятно из названий, которые они давали встречавшимся по пути приметным местам, как например: о. Течений, залив Течений, мыс Течений.
Арабы много плавали по Индийскому океану и установили морское сообщение с Китаем, Месопотамией и Египтом. Они были знакомы с муссонными течениями.
Португальцы при своем движении на юг, вдоль берегов Африки, познакомились с Гвинейским и Бенгальским течениями, а Васко да Гама в конце XV столетия во время первого своего плавания в Индию заметил Мозамбикское течение.
Первые наблюдения за океаническими течениями
Первое обстоятельное наблюдение над течениями в открытом океане было произведено Христофором Колумбом во время его первого плавания в Америку, 13 сентября 1492 г. в районе 27° с. ш. и 40° з. д. Он по отклонению лота, опущенного глубоко в воду, заметил, что судно несет течением на SW. Последующие плавания Колумба познакомили его еще больше с Северным Экваториальным течением и дали ему возможность высказать предположение, что воды океана вдоль экватора двигаются «вместе с небесным сводом» к западу. В четвертое свое плавание (1502-1504 гг.) Колумб открыл течение, идущее вдоль берега Гондураса.
Огромный объем океанической воды беспрерывно пребывает в движении, образует течения Мирового океана. Обширные течения известны с давних времен, имеют свои названия.
Потоки воды движущиеся со скоростью до 10 км/ч, еще называются «океаническими реками», поскольку имеют определенную ширину и направленность.
В Северном полушарии океаническая вода перемещается по часовой стрелке, в Южном — наоборот, что обусловлено эффектом Кориолиса.
Причины образования течений в Мировом океане
Перемещение воды в Мировом океане происходит под влиянием следующих факторов:
- осевого вращения планеты;
- воздушных масс;
- гравитационной взаимосвязи планеты и спутника;
- особенностей рельефа океанического ложа;
- очертаний континентов;
- химической структуры, физических и температурных особенностей морской воды.
Классификация течений
Постоянно движущийся поток морской воды называется течением. Океанические течения более выраженные, чем морские.
Классифицируются они по:
- глубине нахождения в водной толще;
- температуре;
- времени существования;
- происхождению;
- направленности и характеру движения.
По температуре воды течения бывают:
- холодными (температура потока ниже, чем окружающих водных масс);
- теплыми (температура выше);
- нейтральными (температура, как у окружающей воды).
По происхождению:
- Плотностными. Если в потоке вода более соленая, а значит более плотная, то она устремляется в область, где плотность ниже.
- Сточными , формирующимися при оттоке воды с области с большим уровнем в область, где уровень меньше. Они создают мягкий прибрежный климат.
- Компенсационными , формирующимися при возвращении ушедших вод. Они создают сухой пустынный прибрежный климат.
- Дрейфовыми , образующимися под воздействием постоянных воздушных масс.
- Ветровыми , возникающими под воздействием сезонных воздушных масс.
- Приливными и отливными , зависящими от притяжения Луны.
По направленности:
- зональными (устремленными в широтном восточном или западном направлении);
- меридиональными (объединяющими зональные потоки).
По периоду существования:
- постоянными;
- периодическими;
- случайными.
По характеру движения:
- прямыми;
- искривленными;
- образуемые циклонами;
- образуемые антициклонами.
По глубине залегания:
- поверхностными;
- глубинными;
- придонными.
Карта океанических течений Мирового океана
На четыре океана приходится около 40 больших течений, объединенных в единую структуру. Наибольшее число насчитывается в Тихоокеанском бассейне.
На карте дана схема движения водных потоков разной температуры. Видно, что существует мировая водная цепь, находящаяся в непрерывном движении.
Список течений Мирового океана
В таблицу, расположенную ниже, занесены самые крупные водные потоки четырех океанов.
Движение водных масс Атлантического океана основано на девяти течениях:
- Южное Пассатное — устойчивое, с меняющейся скоростью (зимой более медленное, чем летом). Начинается у берегов Африки, идет к Южной Америке, где у восточной оконечности Бразилии делится на Бразильское и Гвианское;
- Северное Пассатное — образуется у западной оконечности Африки, движется к Антильским островам, где разделяется на Антильское, вливающееся в Гольфстрим, и Гвианское, наполняющее Карибское море;
- Гольфстрим — самое сильное из теплых течений. Начало находится в проливе Флориды. Поток идет вдоль североамериканского берега до восточной части Ньюфаундлендской отмели, где разделяется;
- Северо-Атлантическое — комплекс потоков, являющийся ответвлением самого мощного течения Гольфстрим. Начинается возле Ньюфаундлендской отмели. С южной стороны дает ветвь – Канарское течение, огибающее Азорские острова. Канарский поток вливается в Северный Пассатный. Северо-Атлантические воды у северо-востока Европы образуют течение Ирмингера, Западно-Гренландское, Нордкапское;
- Бразильское — южная ветка Южного Пассатного. Исток у берега Бразилии. Вода движется на восток, соединяется с потоком Западных ветров;
- Лабрадорское — начало находится в водах Канадского архипелага. Идет по западу моря Баффина, достигает Гольфстрима. В проливе Дейвиса соединяется с Западно-Гренландским и Восточно-Гренландским;
- Западных Ветров — самое большое, проходящее через все меридианы, представляющие собой кольцо вокруг Антарктиды. В Атлантическом океане представлено Фолклендским потоком;
- Бенгельское — северное ответвление Западных ветров. Устремлено от южной оконечности Африки к экватору, является началом Южного Пассатного;
- Канарское — ветка Северо-Атлантического. Идет вдоль Пиреней и северо-запада Африки. Формирует Северное Пассатное.
Течение Гольфстрим
В Тихом океане обширных течений семь:
- Северное Пассатное — идет от Калифорнийского полуострова к Филиппинским островам, дальше к Тайваню, где преобразуется в Куросио.
- Куросио — идет от острова Тайвань к Японскому архипелагу. Далее продолжается до Северной Америки как Северо-Тихоокеанское, до северных островов Японии как Цусимское.
- Южное Пассатное — направлено от архипелага Галапагос к Австралии. К северу от Новой Гвинеи смешивается с Экваториальным противотечением, к югу от Австралии формирует Восточно-Австралийское течение.
- Северо-Тихоокеанское — является продолжением Куросио. Идет от Японского архипелага к Северной Америке. Формирует Калифорнийский и Аляскинский поток. Делит океан на тропическую и полярную части.
- Калифорнийское — ветка Северо-Тихоокеанского. Движется вдоль Калифорнии, соединяется с Северным Пассатным.
- Перуанское — огибает архипелаг Галапагос, входит в Южное Пассатное.
- Западных ветров — движется до мыса Горн, где разветвляется. Одна часть идет на юг, другая – вдоль западного южноамериканского берега.
Карта течений Тихого океана
В Индийском бассейне выделяются пять крупных течений:
- Южное Пассатное — начало возле Австралии. Идет до Мадагаскара, где образует две ветки. Северная ветка формирует Экваториальное противотечение, южная – Мозамбикское течение;
- Мозамбикское — образуется из южного ответвления Южного Пассатного, проходящего по Мозамбикскому проливу. Формирует течение Игольное;
- Муссонное — находится в северной зоне бассейна, меняет направление за муссонными ветрами (в зимние месяцы — северо-восточное, в летние — юго-западное). Соединяется с Экваториальным противотечением;
- Сомалийское — является продолжением Южного Пассатного. Идет вдоль восточноафриканского берега, устремляется на восток, где преобразуется в Муссонное;
- Западных ветров — самое мощное в Индийском бассейне, представлено Западно-Австралийским потоком.
В Северном Ледовитом бассейне обширное течение одно – Восточно-Гренландское. Оно омывает восточный край Гренландии, переносит к югу айсберги.
Основные поверхностные течения Мирового океана
Каждый океан имеет и теплые, и холодные воды с разной активностью движения. Ниже приводится перечень океанических течений с указанием температурной категории.
Атлантический океан
К теплым потокам относятся:
- Гольфстрим;
- Бразильское;
- Гвианское;
- Северо-Атлантическое.
К холодным:
- Лабрадорское;
- Канарское;
- Бенгельское;
- Фолклендское.
К нейтральным:
- Северное Пассатное;
- Южное Пассатное;
- Южно-Атлантическое.
Тихий океан
Теплые:
- Куросио;
- Восточно-Австралийское;
- Аляскинское.
Холодные:
- Перуанское;
- Калифорнийское;
- Курильское.
Нейтральные:
- Южное Пассатное;
- Северное Пассатное;
- Южно-Тихоокеанское;
- Северо-Тихоокеанское;
- Алеутское;
- Экваториальное противотечение.
Индийский океан
Теплый поток:
- Игольный.
Холодный:
- Западно-Австралийский.
Нейтральные:
- Муссонный;
- Южно-Пассатный;
- Сомалийский.
Северный Ледовитый океан
Холодный поток:
- Восточно-Гренландский.
Теплые:
- Западно-Гренландский;
- Шпицбергенский;
- Норвежский.
Отдыхая на курорте и плавая в теплом море, тяжело представить, что воды этого моря когда-то побывали в Северном Ледовитом океане или омывали ледяные берега Антарктиды. Но так наверняка было, ведь Мировой океан – сложная структура, состоящая из множества соединяющихся и разветвляющихся потоков.
Океанические течения оказывают огромное влияние на подводную жизнь, на климатические условия в прибрежных зонах материков.
4. Океанские течения.
© Владимир Каланов,
"Знания-сила".
Постоянное и непрерывное движение водных масс является извечным динамическим состоянием океана. Если реки на Земле текут к морю по своим наклонным руслам под действием силы земного тяготения, то течения в океане вызываются различными причинами. Основными причинами морских течений являются: ветер (дрейфовые течения), неравномерность или изменения атмосферного давления (бароградиентные), притяжение водных масс Солнцем и Луной (приливно-отливные), разность плотностей воды (из-за разности солёности и температуры), разность уровней, создаваемая притоком речной воды с материков (стоковые).
Не всякое перемещение океанской воды можно называть течением. Морскими течениями в океанографии называют поступательное движение водных масс в океанах и морях .
Две физические силы вызывают течения – трение и сила тяжести. Возбуждаемые этими силами течения называются фрикционными и гравитационными .
Течение в Мировом океане вызывается обычно сразу несколькими причинами. Например, могучее течение Гольфстрим образуется слиянием плотностного, ветрового и стокового течений.
Первоначальное направление любого течения вскоре изменяется под воздействием вращения Земли, сил трения, конфигурации береговой линии и дна.
По степени устойчивости выделяют течения устойчивые (например, Северное и Южное пассатные течения), временные (поверхностные течения северной части Индийского океана, вызываемые муссонами) и периодические (приливно-отливные).
По положению в толще океанских вод течения могут быть поверхностными, подповерхностными, промежуточными, глубинными и придонными . При этом определение «поверхностное течение» иногда относится к достаточно мощному слою воды. Например, толщина межпассатных противотечений в экваториальных широтах океанов может составлять 300 м, а толщина Сомалийского течения в северо-западной части Индийского океана достигает 1000 метров. Отмечается, что глубинные течения чаще всего направлены в противоположную сторону по сравнению с движущимися над ними поверхностными водами.
Течения делятся также на тёплые и холодные. Тёплые течения перемещают водные массы из низких географических широт в более высокие, а холодные – в обратном направлении. Такое деление течений относительно: оно характеризует лишь поверхностную температуру движущихся вод в сравнении с окружающими водными массами. Например, в тёплом Нордкапском течении (Баренцево море) температура поверхностных слоёв составляет 2–5 °С зимой и 5–8 °С летом, а в холодном Перуанском течении (Тихий океан) – круглый год от 15 до 20 °С, в холодном Канарском (Атлантика) – от 12 до 26 °С.
Основной источник данных - буи ARGO.
Поля получены при помощи оптимального анализа.
Некоторые течения в океанах соединяются с другими течениями, образуя общебассейновый круговорот.
В целом постоянное перемещение водных масс в океанах представляет собой сложную систему холодных и тёплых течений и противотечений как поверхностных, так и глубинных.
Самым известным для жителей Америки и Европы является, конечно, морское течение Гольфстрим. В переводе с английского это название означает Течение из залива. Раньше считалось, что это течение начинается в Мексиканском заливе, откуда через Флоридский пролив устремляется в Атлантику. Потом выяснилось, что из этого залива Гольфстрим выносит лишь небольшую долю своего потока. Достигнув широты мыса Хаттерас на атлантическом побережье США, течение принимает в себя мощный приток воды из Саргассова моря. Вот здесь и начинается собственно Гольфстрим. Особенностью Гольфстрима является то, что при выходе в океан это течение отклоняется влево, тогда как под влиянием вращения Земли оно должно было бы отклониться вправо.
Параметры этого могучего течения весьма внушительны. Поверхностная скорость воды в Гольфстриме достигает 2,0–2,6 метра в секунду. Даже на глубине до 2 км скорость слоёв воды составляет 10–20 см/с. При выходе из Флоридского пролива течение выносит 25 млн.кубометров воды в секунду, что в 20 раз больше общего стока всех рек нашей планеты. Но после присоединения потока воды из Саргассова моря (Антильское течение) мощность Гольфстрима достигает уже 106 миллионов кубометров воды в секунду. Этот могучий поток движется на северо-восток до Большой Ньюфаундленской банки, а отсюда поворачивает на юг и вместе с отделившимся от него Течением Склона включается в северо-атлантический круговорот воды. Глубина течения Гольфстрим составляет 700–800 метров, а ширина достигает 110–120 км. Средняя температура поверхностных слоёв течения равна 25–26 °С, а на глубинах около 400 м – всего 10–12 °С. Поэтому представление о Гольфстриме как о тёплом течении создают именно поверхностные слои этого потока.
Отметим ещё одно течение в Атлантике – Северо-Атлантическое. Оно проходит через океан на восток, к Европе. Северо-Атлантическое течение по сравнению с Гольфстримом менее мощное. Расход воды здесь составляет от 20 до 40 млн.кубометров в секунду, а скорость от 0,5 до 1,8 км/ч, в зависимости от места. Однако влияние Северо-Атлантического течения на климат Европы очень заметное. Вместе с Гольфстримом и другими течениями (Норвежским, Нордкапским, Мурманским) Северо-Атлантическое течение смягчает климат Европы и температурный режим омывающих её морей. Такое воздействие на климат Европы только одно тёплое течение Гольфстрим оказывать не может: ведь существование этого течения заканчивается за тысячи километров от берегов Европы.
А теперь возвратимся в экваториальную зону. Здесь воздух нагревается значительно сильнее, чем в других районах земного шара. Нагретый воздух поднимается вверх, достигает верхних слоёв тропосферы и начинает растекаться по направлению к полюсам. Примерно в районе 28-30° северной и южной широт, охладившись воздух начинает опускаться. Притекающие из района экватора всё новые воздушные массы создают в субтропических широтах избыточное давление, в то время как над самим экватором вследствие оттока нагретых воздушных масс давление постоянно понижено. Из районов повышенного давления воздух устремляется в районы низкого давления, то есть к экватору. Вращение Земли вокруг своей оси отклоняет воздух от прямого меридионального направления на запад. Так возникают два мощных потока тёплого воздуха, называемые пассатами. В тропиках Северного полушария пассаты дуют с северо-востока, а в тропиках Южного полушария – с юго-востока.
Для простоты изложения мы не упоминаем о влиянии циклонов и антициклонов в умеренных широтах обоих полушарий. Важно подчеркнуть, что пассаты – это самые устойчивые ветры на Земле, они дуют постоянно и вызывают тёплые экваториальные течения, которые перемещают с востока на запад огромные массы океанской воды.
Экваториальные течения приносят пользу в мореплавании, помогая кораблям быстрее пересечь океан с востока на запад. В своё время Х.Колумб, ничего заранее не зная о ветрах пассатах и экваториальных течениях, ощутил их могучее действие во время своих морских путешествий.
Исходя из постоянства экваториальных течений, норвежский этнограф и археолог Тур Хейердал выдвинул теорию о первоначальном заселении островов Полинезии древними жителями Южной Америки. Чтобы доказать возможность плавания на примитивных судах, он построил плот, который, по его мнению, был похож на те плавсредства, которыми могли пользоваться древние жители Южной Америки, пересекая Тихий океан. На этом плоту, названном «Кон-тики», Хейердал вместе с пятью другими смельчаками в 1947 году совершил полное опасностей плавание от побережья Перу до архипелага Туамоту в Полинезии. За 101 день он проплыл расстояние около 8 тысяч километров по одной из ветвей южного экваториального течения. Смельчаки недооценили силу ветра и волн и едва не поплатились за это своими жизнями. Вблизи тёплое экваториальное течение, подгоняемое пассатами, совсем не ласковое, как можно было подумать.
Кратко остановимся на характеристике других течений в Тихом океане. Часть вод северного экваториального течения в районе Филиппинских островов поворачивает на север, образуя тёплое течение Куросио (по-японски «Тёмная вода»), которое мощным потоком направляется мимо Тайваня и южных японских островов на северо-восток. Ширина Куросио составляет около 170 км, а глубина проникновения достигает 700 м, но в целом по модности это течение уступает Гольфстриму. Около 36° с.ш. Куросио поворачивает в океан, переходя в тёплое Северо-Тихоокеанское течение. Его воды текут на восток, пересекают океан примерно по 40-й параллели и согревают побережье Северной Америки вплоть до Аляски.
На отворот Куросио от побережья заметно повлияло воздействие холодного Курильского течения, подходящего с севера. Это течение по-японски называется Оясио («Голубая вода»).
В Тихом океане наблюдается ещё одно замечательное течение – Эль Ниньо (по-испански «Младенец»). Название это дано потому, что течение Эль-Ниньо подходит к берегам Эквадора и Перу перед Рождеством, когда отмечается приход в мир младенца – Христа. Течение это возникает не каждый год, но когда оно всё же приближается к берегам упомянутых стран, то иначе как стихийное бедствие оно не воспринимается. Дело в том, что слишком тёплые воды Эль-Ниньо губительно действуют на планктон и мальков рыб. В результате уловы местных рыбаков снижаются в десятки раз.
Учёные считают, что это коварное течение может также вызывать ураганы, ливни и другие стихийные бедствия.
В Индийском океане воды движутся по не менее сложной системе тёплых течений, которые постоянное влияние оказывают муссоны – ветры, которые летом дуют с океана на континент, а зимой – в противоположном направлении.
В полосе сороковых широт Южного полушария в Мировом океане постоянно в направлении с запада на восток дуют ветры, что порождает холодные поверхностные течения. Самым крупным из этих течений, где почти постоянно бушуют волны, является течение Западных ветров, которое циркулирует в направлении с запада на восток. Полосу этих широт от 40° до 50° по обе стороны экватора моряки не случайно называют «Ревущими сороковыми».
Северный Ледовитый океан большей частью закован льдами, но от этого его воды совсем не стали неподвижными. Течения здесь непосредственно наблюдают учёные и специалисты дрейфующих полярных станций. За несколько месяцев дрейфа льдина, на которой находится полярная станция, иногда проходит многие сотни километров.
Наиболее крупным холодным течением в Арктике является Восточно-Гренландское течение, которое выносит воды Северного Ледовитого океана в Атлантику.
В районах соприкосновения тёплых и холодных течений наблюдается явление подъёма глубинных вод (апвеллинг) , при котором вертикальные потоки воды выносят к поверхности океана глубинные воды. Вместе с ними поднимаются биогенные вещества, которые содержатся в нижних горизонтах воды.
В открытом океане апвеллинг возникает в районах расхождения течений. В таких местах уровень океана понижается и происходит подток глубинных вод. Процесс этот развивается медленно – несколько миллиметров в минуту. Наиболее интенсивный подъём глубинных вод замечается в прибрежных районах (10 – 30 км от береговой линии). В Мировом океане существуют несколько постоянных районов апвеллинга, отражающихся на общей динамике океанов и влияющих на условия рыболовства, например: Канарский и Гвинейский апвеллинги в Атлантике, Перуанский и Калифорнийский в Тихом океане и апвеллинг моря Бофорта в Северном Ледовитом океане.
Глубинные течения и подъёмы глубинных вод отражаются на характере поверхностных течений. Даже такие могучие потоки, как Гольфстрим и Куросио, временами то усиливаются, то ослабевают. В них меняется температура воды и образуются отклонения от постоянного направления и огромные завихрения. Подобные изменения в морских течениях влияют на климат соответствующих регионов суши, а также на направление и дальность миграции некоторых видов рыб и других животных организмов.
Несмотря на кажущуюся хаотичность и разрозненность морских течений, фактически они представляют определённую систему. Течения обеспечивают их одинаковый солевой состав и объединяют все воды в единый Мировой океан.
© Владимир
Каланов,
"Знания-сила"
Который передвигается с определенной цикличностью и частотой. Отличается постоянством физико-химических свойств и конкретной географической расположенностью. Бывает холодным или теплым в зависимости от принадлежности к полушариям. Каждый такой поток характеризуется повышенной плотностью и давлением. Измеряется расход водных масс в свердрупах, в более широком смысле - в единицах объема.
Разновидности течений
В первую очередь циклично направленные потоки воды характеризуются по таким признакам, как устойчивость, скорость движения, глубина и ширина, химические свойства, воздействующие силы и т. д. Исходя из международной классификации, течения бывают трех категорий:
1. Градиентные. Возникают при воздействии на изобарические слои воды. Градиентное океаническое течение - это такой поток, который характеризуется горизонтальными перемещениями изопотенциальных поверхностей акватории. По первоначальным признакам они делятся на плотностные, барические, стоковые, компенсационные и сейшевые. В результате сточного течения образуются осадки и таяние льда.
2. Ветровые. Определяются наклоном уровня моря, силой воздушного потока и колебаниями плотности масс. Подвидом является дрейфовое Это поток воды, вызванный сугубо действием ветра. Колебаниям подвергается только поверхность бассейна.
3. Приливные. Проявляются наиболее сильно на мелководье, в устьях рек и у побережья.
Отдельным видом течения является инерционное. Оно обуславливается действием сразу нескольких сил. По изменчивости движения различают постоянные, периодические, муссонные и пассатные потоки. Последние два определяются направлением и скоростью посезонно.
Причины океанических течений
В настоящий момент циркуляция вод в мировой акватории только начинает подробно изучаться. По большому счету, конкретная информация известна только о поверхностных и малоглубинных течениях. Главная загвоздка заключается в том, что океанографическая система не имеет четких границ и находится в постоянном движении. Она представляет собой сложнейшую сеть потоков, обусловленную различными физическими и химическими факторами.
Тем не менее на сегодняшний день известны следующие причины океанических течений:
1. Космическое воздействие. Это самый интересный и одновременно сложный для изучения процесс. В данном случае течение обуславливается вращением Земли, воздействием на атмосферу и гидрологическую систему планеты космических тел и т. д. Яркий пример - приливы.
2. Воздействие ветра. Циркуляция вод зависит от силы и направления воздушных масс. В редких случаях можно говорить о глубинных течениях.
3. Разность плотностей. Потоки образуются благодаря неравномерному распределению солености и температуры водных масс.
Атмосферное воздействие
В мировой акватории такого рода влияние обуславливается давлением неоднородных масс. Вкупе с космическими аномалиями потоки воды в океанах и более маленьких бассейнах изменяют не только свое направление, но и мощность. Особенно это заметно в морях и проливах. Ярким примером может служить Гольфстрим. В начале своего пути он характеризуется повышенной скоростью.
Во Гольфстрим разгоняется одновременно и противными, и попутными ветрами. Такое явление образует цикличное давление на слои бассейна, разгоняя поток. Отсюда в определенный период времени происходит значительный отток и приток большого количества воды. Чем слабее давление атмосферы, тем выше прилив.
Когда уровень воды понижается, уклон Флоридского пролива становится меньше. Из-за этого значительно уменьшается скорость течения. Таким образом, можно сделать вывод, что повышенное давление снижает силу потока.
Воздействие ветра
Связь между потоками воздуха и воды настолько крепка и одновременно проста, что ее тяжело не заметить даже невооруженным взглядом. Издавна мореплаватели умели рассчитывать подходящее океаническое течение. Это стало возможным благодаря работам ученого В. Франклина о Гольфстриме, датируемым 18 веком. Спустя несколько десятилетий А. Гумбольдт указал именно ветер в списке главных воздействующих на водные массы посторонних сил.
С математической точки зрения теорию обосновал физик Цепприц в 1878 году. Он доказал, что в Мировом океане происходит постоянная передача поверхностного слоя воды на более глубинные уровни. При этом главной воздействующей на движение силой становится ветер. Скорость течения в этом случае убывает пропорционально глубине. Определяющим условием постоянной циркуляции вод является бесконечно долгое время действия ветра. Исключением считаются лишь пассатные потоки воздуха, которые обуславливают движение водных масс в экваториальной полосе Мирового океана посезонно.
Разность плотностей
Воздействие данного фактора на водную циркуляцию является важнейшей причиной течения в Мировом океане. Масштабные исследования теории приводились международной экспедицией Challenger. Впоследствии работы ученых были подтверждены скандинавскими физиками.
Неоднородность плотностей водных масс является результатом действия сразу нескольких факторов. Они всегда существовали в природе, представляя собой непрерывную гидрологическую систему планеты. Любое отклонение температуры воды влечет за собой изменение ее плотности. При этом всегда наблюдается обратно пропорциональная зависимость. Чем выше температура, тем ниже плотность.
Также на разность физических показателей влияет агрегатное состояние воды. Замерзание или испарение увеличивает плотность, выпадение осадков - ее уменьшает. Воздействует на силу течения и соленость водных масс. Она зависит от таяния льдов, осадков и уровня испарения. По показателям плотности Мировой океан достаточно неравномерен. Это касается и поверхностных, и глубинных слоев акватории.
Течения Тихого океана
Общая схема потоков определяется циркуляцией атмосферы. Так, восточный пассатный ветер способствует формированию Северного течения. Оно пересекает акваторию от Филиппинских островов до побережья Центральной Америки. Имеет два рукава, которые питают индонезийский бассейн и Экваториальное океаническое течение Тихого океана.
В самыми крупными потоками акватории являются Куросио, Аляскинское и Калифорнийское течения. Первые два - теплые. Третий поток являет собой холодное океаническое течение Тихого океана. Бассейн Южного полушария формируют Австралийское и Пассатное течения. Чуть восточнее центра акватории наблюдается Экваториальное противотечение. У берегов Южной Америки имеет место ответвление холодного Перуанского потока.
В летнее время в районе экватора действует океаническое течение Эль-Ниньо. Оно оттесняет холодные массы воды Перуанского потока, формируя благоприятный климат.
Индийский океан и его течения
Для северной части бассейна характерна сезонная смена теплых и холодных потоков. Такая постоянная динамика вызвана действием муссонной циркуляции.
В зимний период главенствует Юго-Западное течение, которое берет начало в Бенгальском заливе. Немногим южнее находится Западное. Это океаническое течение Индийского океана пересекает акваторию от побережья Африки до Никобарских островов.
Летом восточный муссон способствует значительному изменению поверхностных вод. Экваториальное противотечение смещается на глубину и заметно теряет свою силу. В результате его место занимают мощные теплые Сомалийское и Мадагаскарское течения.
Циркуляция Ледовитого океана
Главной причиной развития подводного течения в этой части Мирового океана является мощный приток водных масс из акватории Атлантики. Дело в том, что многовековой покров льда не дает атмосфере и космическим телам воздействовать на внутреннюю циркуляцию.
Важнейшим течением акватории Ледовитого океана считается Северо-Атлантическое. Оно пригоняет огромные объемы теплых масс, не давая температуре воды опуститься до критических показателей.
За направление дрейфа льда отвечает Трансарктическое течение. Из прочих наиболее крупных потоков можно выделить Ямальское, Шпицбергенское, Норткапское и Норвежское течения, а также ответвление Гольфстрима.
Течения Атлантического бассейна
Соленость акватории океана крайне велика. Зональность водной циркуляции является наислабейшей среди прочих бассейнов.
Здесь главное океаническое течение - Гольфстрим. Благодаря ему средние температурные показатели воды держатся на отметке +17 градусов. Это теплое океаническое согревает оба полушария.
Также наиболее важными потоками бассейна являются Канарское, Бразильское, Бенгельское и Пассатное течения.
