4. 7. Течения Мирового океана
Горизонтальный перенос масс воды из одного места океана ил! моря в другое называется течением. Эти посту нательные движения воды играют огромную роль в жизни Мирового океана: способствуют обмену вод, перераспределению тепла, изменению береге переносу льдов, а также оказывают большое влияние на циркуляцию атмосферы и на климат различных частей Земли.
1. По происхождению течения делятся на фрикционные, градиентные и приливно-отливные.
Фрикционные течения, вызванные временными ветрами, называются ветровыми, в отличие от дрейфовых, вызванных постоянными (господствующими) ветрами.
В группе градиентных течений можно выделить:
а) бароградиентные, связанные с изменением атмосферного давления;
б) стоковые, которые возникают в случае устойчивого поднятия уровня воды, вызванного ее притоком, обилием атмосферных осадков или, наоборот, в случае опускания уровня, обусловленного оттоком воды, ее испарением;
в) плотностнью (конвекционные), обусловленные горизонтальным градиентом плотности воды.
Приливно-отливные течения создаются горизонтальной составляющей приливообразующих сил. Наибольшую скорость эти течения имеют в узких проливах (до 22 км/ч), в открытом океане она не превышает 1 км/ч.
По устойчивости выделяют постоянные, периодические и временные течения.
Постоянными называют течения, всегда наблюдающиеся в одних же районах океана и мало меняющиеся по скорости и направлению за сезон или год. Примером таких течений являются пассатные течения океанов, Гольфстрим и др.
Направление и скорость периодических течений изменяются в соответствии с характером изменения вызвавших их (муссонов, приливов).
Временные (непериодические) течения вызываются случайными причинами (обычно ветром), и в изменении их нет закономерности.
3. По глубине расположения можно выделить течения поверхностные, глубинные и придонные.
4. По характеру движения выделяют меандрирующие, прямолинейные и криволинейные течения. Последние можно подразделить на циклонические, представляющие собой круговые течения против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке — в южном, и антициклонические, движущиеся наоборот.
5. По физико-химическим свойствам различают течения теплые, холодные и нейтральные, соленые и распресненные. Характер течений определяется соотношением температуры или соответственно солености масс воды, формирующих течение, и окружающих вод. Если их температура выше температуры окружающих вод, течения называют теплыми, а если ниже — холодными Аналогично определяются соленые и распресненные течения. Все главнейшие течения можно считать дрейфовыми, т. е. обусловленными постоянным воздействием движущихся воздушных масс на подстилающую водную поверхность. Изучение дрейфовых течений позволило вывести ряд закономерностей (законы Экмана), которым эти течения подчиняются:
1. Направление течений под воздействием силы Кориолиса отклоняется от направления вызвавшего его ветра в северном полушарии вправо, в южном — влево, причем это отклонение может достигать 45°.
2. На направление течения влияет конфигурация берегов — приближаясь к берегу, течение раздвигается, причем, если течение подходит под косым углом, то большая ветвь следует в сторону тупого угла.
3. Вследствие течения движение воды, вызванное ветром на поверхности, постепенно передается расположенным ниже слоям.
Пассаты в Северном полушарии обусловливают возникновение пассатного течения севернее экватора, которое под действием силы Кориолиса приобретает широтное направление и пересекает океан с востока на запад. В южном полушарии южнее экватора устанавливается такое же пассатное течение. У западного берега океана северное пассатное течение под влиянием конфигурации берега отклоняется к северу, а южное — к югу. В пределах 30—40° с. ш это течение под действием силы Кориолиса приобретает широтное направление и пересекает океан с запада на восток. У восточного берега оно раздваивается. Южная ветвь течения устремляется вдоль берега, обеспечивая принос более холодных вод в тропические районы и постепенно отклоняясь к западу, вливается в северное пассатное течение, замыкая таким образом северное циркуляционное кольцо верная ветвь, также распространяясь вдоль берега, образует теплое течение, поскольку здесь происходит перенос более теплых вод с юга. Отклоняясь к западу под воздействием конфигурации Северно-Американского материка, в Тихом океане эта ветвь образует второе северное циркуляционное кольцо, значительно меньшее, чем первое. В Атлантическом океане подобное кольцо также имеется, но севернее его, благодаря сложному распределению пространств суши и моря, здесь образуется еще одно небольшое циркуляционное кольцо в пределах Норвежского моря.
В Южном полушарии картина аналогичная, но второго кольца течений нет. На юге, там где расположено сплошное водное пространство, существует мощное дрейфовое течение западных ветров (круговое антарктическое), соединяющее воды трех океанов воедино.
Вдоль экватора, между северным и южным пассатными течениями, образуется экваториальное противотечение, имеющее в отличие пассатных направление с запада на восток. Оно в значительной мере имеет характер стокового и питается ответвлениями пассатных течений.
Рассмотрим подробнее поверхностные течения в каждом океане.
7.1. Атлантический океан. В соответствии с общей схемой циркуляции поверхностных вод Мирового океана в Атлантическом океане по обеим сторонам экватора существуют пассатные течения и противотечения между ними. Северное пассатное течение начинается в Гвинейском заливе, пересекает океан и возле Антильских островов разделяется. Одна его ветвь заходит в Карибское море и Мексиканский залив, образуя Карибское течение, другая ветвь идет вдоль Антильских островов (Антильское течение) и смешивается со сточным Флоридским течением, выходящим из Мексиканского залива через Флоридский пролив. В результате слияния Антильского и Флоридского течений образуется великое теплое течение Гольфстрим, протягивающийся Большой Ньюфаундлендской банки. Гольфстрим представляет собой сравнительно узкую полосу (75—120 км) с довольно большими тростями движения (до 10 км/ч), отделяющую теплые воды Саргассова моря от холодных вод, идущих с севера. На глубине 800-1200 м течение меняет направление на противоположное, называемое Антигольфстрим и имеющее скорости порядка 0,5— км/ч.
Весь поток Гольфстрима состоит из отдельных струй, завихрений ответвлений. Течение все время меандрирует. Наблюдающиеся пульсации скорости течения связаны с изменениями скорости пассатов и западных ветров. Средняя годовая температура воды на поверхности Гольфстрима 25—26° С, соленость выше среднеокеанической — около 36,5°/оо- Юго-восточнее Большой Ньюфаундлендской банки Гольфстрим распадается на ряд струй. Одна из них под действием западных ветров образует Североатлантическое течение. Около 50° с. ш. от него отделяется ветвь, образующая Португальское течение, которое между Канарскими островами и Зеленым мысом сливается с водами Канарского течения. Основная же ветвь Североатлантического течения идет к берегам Европы под названием Норвежского течения и потом уходит в Северный Ледовитый океан.
Южнее Исландии от Североатлантического течения отходит на северо-запад, течение Ирмингера, которое, присоединяясь к Восточногренландскому стоковому течению, поворачивает к южной оконечности Гренландии. Здесь образуется Западногренландское течение, уходящее в Баффинов залив и частично проникающее в Северный Ледовитый океан. Большая часть воды Западногренландского течения поворачивает на юг, усиливается арктическими водами и образует холодное Лабрадорское течение. Температура Лабрадорского течения в январе 0°, в августе +12°. Встречаясь с Гольфстримом, часть холодных вод Лабрадорского течения уходит вглубь под теплые воды Гольфстрима. Благодаря Лабрадорскому течению гренландские айсберги проникают на юг вплоть до Большой Ньюфаундлендской банки.
Южное пассатное течение пересекает Атлантический океан вдоль экватора и у берегов Бразилии разделяется на Гвианское и Бразильское течения. Гвианское вместе с Северным пассатным течением несут воду на север в Карибское море и Мексиканский залив Бразильское — идет на юг, постепенно отклоняясь влево и около 40° ю. ш. сливаясь с течением Западных ветров. Небольшая часть Бразильского течения продолжает двигаться вдоль берега материка, прижимаясь к нему.
Навстречу Бразильскому течению с юга движется холодное Фолклендское течение, поворачивающее после соединения с Бразильским течением на восток. У берегов Африки от течения Западных ветров к северу отходит Бенгельское. Им замыкается южное субтропическое антициклоническое кольцо течений в Атлантическом океане.
Межпассатное противотечение в Атлантическом океане на всем протяжении выражено летом; с декабря по март оно сохраняется только на востоке. Продолжение противотечения — Гвинейское течение, соединяющееся с южным экваториальным течением.
7.2. Тихий океан. К северу от экватора, между 10 и 22° с. ш., расположено Северное пассатное течение. В западной части океана возле Филиппинских островов оно делится на три ветви: одна вливается в межпассатное противотечение, вторая уходит к Зондским островам, а третья, самая мощная, образует теплое течение Куросио.
Близ острова Кюсю от Куросио отделяется Цусимское течение, проникающее в Японское море через Цусимский пролив. Пройдя вдоль берегов Японии, Куросио поворачивает на восток и образует поперечное Северотихоокеанское течение. У берегов Северной Америки из него образуются Калифорнийское и Аляскинское течения. Калифорнийское холодное течение направляется на юг и замыкает северное кольцо течений в Тихом океане. Аляскинское течение, следуя вдоль берегов Аляски и Алеутских островов, частично проникает в Берингово море и Северный Ледовитый океан, частично поворачивает на юг и юго-восток, образуя небольшое кольцо.
Вдоль берегов Камчатки и Курильских островов с севера на юг движется холодное Курило-Камчатское течение. С продвижением к югу оно формирует течение Ойясио, а затем постепенно погружается под теплые воды Куросио и переходит в глубинное течение.
Межпассатное противотечение в Тихом океане существует весь год. Летом большая часть противотечения поворачивает на север.
Южное пассатное течение более устойчивое, чем северное, идет на запад около 5е ю. ш. Возле берегов Новой Гвинеи оно раздваивается. Одна часть вливается в экваториальное противотечение, меньшая образует Восточноавстралийское течение. Оно создает круговое движение воды в Тасмановом море, а затем присоединяется к течению Западных ветров. У берегов Южной Америки, от течения Западных ветров на север, на соединение с Южным пассатным течением, идет мощное Перуанское течение (течение Гумбольдта), замыкающее кольцо тихоокеанских течений в Южном полушарии.