2. Динамика гидросферы

Таким образом, функционирование гидрогеологического звена идет в двух взаимопротивоположных направлениях: фиксируется относительно устойчивая динамическая структура океана и, одновременно, идет разрушение этих структур с выравниванием градиентов физико-химических свойств морской воды. Но процессы упорядочения гидроклиматических характеристик преобладают: в водах океана сформирован квазастационарный режим определеных динамических структур.

Благодаря инерционности водных масс, гидрологические структуры относительно устойчивы во времени, но имеют зыбкие и расплывчатые границы. Спусковой механизм функционирования гидрогеологического звена находится в поверхностной толще.

Чем же определяются и как развиваются океанические течения? Неравномерный нагрев Земли Солнцем формирует барические центры атмосферных минимумов и максимумов, а затем систем атмосферной циркуляции. Неравномерное поле ветра порождает систему дрейфовых течений, которая, сочетаясь с действием отклоняющей силы Кориолиса, определяет основную картину циркуляции поверхностных вод (рис. 4.6).

На динамику океанических вод накладываются термодинамические явления (солевой и тепловой баланс). Перенос тепла с океаническими течениями достаточно хорошо известен (рис. 4.7). Однако, следует подчеркнуть, что он достаточно изменчив и во времени.

При постоянном перемещении водных масс они сходятся (конвергируют) и расходятся (дивергируют). То есть существует и вертикальное перемешивание вод.

Выясняется все более существенная роль глубинных течений (противотечений) - рис. 4.8.

Появились уточненные сведения о наличие на континентальных подножиях придонных геострофических (оборотных) горизонтальных течений.

Важное значение имеют восходящие (апвеллинг) и нисходящие (даунвеллинг) прибрежные морские течения, имеющие, как теперь достаточно достоверно установлено, важное экологическое значение.

Рис. 4.6. Схема циркуляции поверхностных вод океана

1 - береговая линия; 2 - направления перемещения основных потоков; 3 - главные океанические фронты: э - экваториальный, сэ- субэкваториальный, т - тропический, сп - субполярный, п - полярный; 4 - конвергенция; 5 - дивергенция.

Макроциркуляционные системы: I - антициклоническая экваториальная; II – циклоническая тропическая; III – антициклоническая субтропическая; IV - циклоническая высокоширотная; V – антициклоническая арктическая

Рис. 4.7. Перенос тепла океаническими течениями

Заштрихованы районы с более теплыми поверхностными водами.

Числа обозначают объемы переноса воды (млн м³/с ^-1),а стрелки - направления течений. Хорошо видна система Гольфстрим, отепляющая пространства Западной Европы

В перемешивании океанических вод велика и роль рельефа дна, отражающегося на направлении глубинных течений. Суть этого азонального фактора физико-химической дифференциации Мирового океана глубоко раскрывает Я.Я. Гаккель: " Подобно тому, как пересеченный рельеф земной поверхности играет огромную роль в распределении воздушных потоков, обтекающих встречаемые ими на своем пути препятствия, морские течения подвергаются столь же, если не большему влиянию со стороны морского дна. Грубо говоря, чем пересеченнее рельеф суши и морского дна, чем более он горист и чем больше разность высот в смежных районах и областях, тем значительнее влияние рельефа на движение воздушных и водных масс и, более того, на метеорологические особенности этих районов. Над сушей это сказывается на характере гидрометеорологических, аэрологических и синоптических процессов, на циркуляции атмосферы и вообще на климате. Над морским дном и на нем самом это сказывается в тех же по своей сути гидроклиматических, гидросиноптических и циркуляционных (морских течениях) особенностях моря (тем более океана).

Рис. 4.8. Основные глубинные течения Мирового океана

1 – течения, направленные на север; 2 – течения, направленные на юг; антарктические придонные воды: 3 – оси течений, 4 – направление течений, рассчитанное по принципу температур, 5 - изобаты