3.3. Меандры и вихри Гольфстрима

Теперь вернемся к вихрям. Многие представляют себе Гольфстрим как огромную меандрирующую неоднородную реку, и это представление правдиво.

Так же как и у рек на суше у Гольфстрима могут образовываться так называемые старицы или вихри (рис. 3.5). Эти вихри по своей природе являются фронтальными, т. е. они возникают в зоне столкновения двух разных по свойствам водных масс, и действительно в этом районе Гольфстрим сталкивается с холодными и распресненными склоновыми водами и еще более холодным Лабрадорским течением. Так как Гольфстрим в этом районе имеет еще высокие температуры, а течение Склоновых Вод и Лабрадорское течение очень холодные то возникает резкий гидрологический фронт, и в связи с этим возникают меандры и вихри. В среднем эти вихри достигают 100 – 200 км в поперечнике и 3 – 4 км в глубину. Некоторые из таких вихрей способны существовать несколько лет. Контрасты температур во фронтальных вихрях могут составлять 10…14ºС, а контрасты солености – 1‰ Так как в районе действия Гольфстрима очень сложный рельеф дна, то там могут возникать и топогенные вихри, которые по своему масштабу могут сравниться с фронтальными [9, 14].

Рис. 3.5. Меандры Гольфстрима [14]

Стержень Гольфстрима соответствует потоку теплой воды с температурой +20…+26ºС. Основные контрасты температур отмечаются на глубинах 200 – 500 м, но в первые недели, а иногда и месяцы они хорошо прослеживаются на поверхности в виде пятен холодной или теплой воды на общем фоне. По разные стороны от стержня эти вихри ведут себя неодинаково. Севернее, т. е. в холодной хоне они ведут себя как антициклоны, т. е. вращаются по часовой стрелке, их диаметр в районе зарождения 100 – 200 км, но восточнее 65º в. д. они разрастаются до 300 – 350 км. Контраст солености между центром этого вихря и окружающей водой составляет 1,5‰ на глубине 200 – 500 м, а температуры 10ºС, глубина их действия составляет 2 – 3км. Превышение уровня воды в его центре может составлять 70 см. С другой стороны, т. е южнее основного потока возникают циклонические вихри, которые после зарождения могут иметь диаметр 150 – 250 км. Максимальная скорость вращательного движения в них на поверхности достигает 3 м/с, а в среднем она составляет 1,5 м/с. Контрасты температуры с окружающими водами Саргассового моря доходят до 10 – 12ºС. В целом к югу от основного потока Гольфстрима за год в среднем зарождается и может действовать шесть – семь циклонов, в то же время как в районе Большой Ньюфаундлендской банки может зародиться 9 – 10 антициклонов, из которых действует одновременно три-четыре. После отделения от основного потока циклонические вихри начинают двигать параллельно основной струе, но не на северо-восток, а на юго-запад со скоростью 3 – 4 км/сутки. Пройдя в этом направлении в течение 6 – 12 месяцев, они соединяются с основной струей Гольфстрима и подпитывают его своей энергией. Антициклонические вихри ведут себя во многом так же, но живут они в среднем четыре месяца и проходят 500 км, не отходя далеко от основной струи [14].

Рис. 3.6. Вихри в Гольфстриме [14]

Теплые антициклонические и холодные циклонические

Интерес представляют и вихревые движения в Мексиканском заливе, там диаметр вихрей достигает 100 – 200 км, На востоке Мексиканского залива эти вихри отделяются от основной массы воды, затем они дрейфуют на запад со скоростью 2 – 9 км/сутки, пока не достигнут основного потока и снова не вольются в Гольфстрим.

Аналогично формируются вихри в районе разветвления Гольфстрима, но здесь свой вклад вносит юго-восточная оконечность поднятия Ньюфаундлендской банки, поэтому кроме фронтальных вихрей в этой зоне возникают топогенные.