книги из ГПНТБ / Истошин, Ю. В. Морские течения

того чтобы видеть возникающую в этом случае циркуляцию воды, в воду вводится некоторое количество взвеси или краски. В сосуде возникает такая циркуляция: у источника тепла частицы воды (и взвесь) поднимаются вверх и поверху направляются в противополож­ ный конец сосуда. Там же, где находился лед, частицы воды (что видно по движению взвеси) вначале опускались на дно, а затем по дну направлялись к источнику тепла. У источника тепла вода нагре­ валась и делалась более легкой, а у источника холода она охлаж­ далась и делалась более плотной и более тяжелой; она стремилась вниз, чтобы выравнивать равновесие. Но действие обоих источни­ ков все снова и снова нарушало это равновесие. В результате воз­ никала и поддерживалась плотностная циркуляция.

В океане источником холода служат полярные районы, а нагре­ вателем—тропические широты океана. Согласно только что описан­

тору. При своем движении водные потоки отклоняются под дейст­ вием отклоняющей силы вращения Земли (сила Кориолиса) вправо в северном полушарии, а в южном — влево от направления движения.

В том случае, когда плотность равномерно увеличивается с глу­ биной, но на одних и тех же уровнях, считая от поверхности, по­ всюду одинакова, — вода находится в устойчивом равновесии, и по­ этому плотностного течения нет. Линии равных значений плотности, так называемые изопикны, при этом оказываются параллельными

станет более легкой, чем по соседству в другом месте. Сразу же возникнет плотностная циркуляция. Решая соответствующие урав­ нения гидродинамики, в которых численно учтены изменения плот­ ности на некотором пространстве океана, можно вычислить возни­ кающие в данном случае плотностные течения.

К недостаткам этого метода относятся: невозможность учитывать ветровые течения, неприменимость метода к приэкваториальным районам, где сила Кориолиса приближается к нулю, а также совер­

61

ОТДЕЛЬНЫЕ ЗВЕНЬЯ ЦИРКУЛЯЦИИ

МИРОВОГО ОКЕАНА

Синее течение—Куросио

В образовании Гольфстрима участвуют оба пассатных течения: Южное и Северное, а Куросио обязано своим происхождением только Северному пассатному течению. По-видимому, именно по, этой причине в среднем за год Куросио переносит приблизитель­ но в полтора раза меньше воды, тепла и солей, чем Гольфстрим.

вер, вдоль восточного берега о. Лусон. Северная ветвь входит в

и проходит вдоль западных берегов островной гряды Рюкю, при­ держиваясь материкового склона Восточно-Китайского моря. На. этом участке воды Куросио отличаются большой прозрачностью, которая составляет 25—35 метров, тогда как в водах собственно Восточно-Китайского моря она обычно не превосходит 10 метров.

Цвет воды Куросио темно-голубой или синий. Он резко кон­ трастирует с зеленым цветом вод Восточно-Китайского моря.

В Восточно-Китайском море скорость Куросио существенно ме­ няется в зависимости от преобладающих ветров. Зимою, когда над

ется летом при попутных южных ветрах летнего муссона.

63

При подходе к северным островам Рюкю Куросио разделяется на несколько ветвей. Главная ветвь выходит в Тихий океан через проливы между южной оконечностью'о. Кюсю и группой островов Амами, главным образом через глубоководные проливы в архипе­ лаге Такара. Другая ветвь Куросио под названием Цусимского течения направляется на север в Корейский пролив и входит в Японское море через Цусимский пролив.

Выйдя на восточную сторону островов Рюкю, главная ветвь пуросио соединяется с потоком теплых вод, идущих на север во­ сточнее гряды Рюкю. Количество переносимых вод (расход Куро­ сио) при этом резко возрастает. Если у о. Тайвань расход со­ ставлял 20 миллионов кубических метров в секунду, то у южной оконечности о. Кюсю он увеличивается в 2—3 раза. Интересно от­ метить, что расход Цусимского течения равен всего лишь 4 мил­ лионам м3/сек.

От южного берега о. Кюсю Куросио направляется на северо-

параллели 40°, она приобретает восточное направление и затем пересекает океан, следуя все время по этой широте. Дополни­ тельно от этой северо-восточной ветви отходят на север по­ бочные теплые струи: сначала одна, направленная к южным бе­ регам о. Хоккайдо, затем другая, которую можно проследить вплоть до Командорских островов.

Главная ветвь Куросио следует на восток (вернее, на восток-се­ веро-восток). Эту ветвь между меридианами 142 и 160° в. д. часто называют дрейфом Куросио. От нее в пределах дельты отделяется струя, направленная сначала на юго-восток, а затем на юг, обра­ зующая замкнутый локальный круговорот вод с движением по ча­

64

точной струи, следующей по параллели 38é-39°,— его южную пе­ риферию.

Собственно Куросио, дрейф Куросио и Северо-Тихоокеанское течение — все вместе составляют так называемую систему Куросио.

Наиболее устойчивым из всех трех течений, составляющих си­ стему Куросио, является собственно куросио, хотя и оно подвер­ жено большим изменениям во времени и пространстве.

В табл. 1 приводятся значения скоростей по оси (в стержне) течения на разных его участках по данным японского ученого Ма-

течения может измениться на 1—1,5 узла под влиянием ветра или вследствие наложения приливо-отливных течений.

Таблица 1

Скорости течения Куросио на поверхности океана (в узлах)

за сутки на 10 миль 1(со скоростью 0,2-—0,4 узла).

Имеются достоверные данные о существовании колебаний с по­ лугодовым периодом: Куросио наиболее сильно летом, что нахо­ дит объяснение в режиме ветров над северной частью Тихого океана.

Наиболее важной чертой изменчивости Куросио в пространст­ ве является появление огромных петлеобразных искривлений лен-

65

ты течения, т. е. образование меандр. Отмечено, что меандры об­ разуются в строго определенных районах, а именно: к югу и к вос­

току от о. Хонсю.

Полной ясности в отношении механизма образования меандр нет. Наиболее правдоподобной причиной их формирования следу­ ет считать гидрометеорологические факторы, а именно вторжение в южном направлении холодных и тяжелых вод северного проис­ хождения. Известно, что Куросио при подходе к мысу Нодзимэ отжимается от берега холодным Курильским течением, которое японцы называют Оясио. Это течение заставляет Куросио пово­ рачивать на восток и уходить в океан. По-видимому, в некото­ рые годы, вследствие холодной зимы и большой повторяемости северных ветров, Курильское течение становится более интенсив­ ным. Избыточные воды этого течения проходят к юго-западу от мыса Нодзима дальше обычного, отжимают к югу теплые и лег­ кие воды Куросио, образуя обширную петлю-меандру в ленте Куросио.

В районе к востоку от м. Нодзима меандры значительно более динамичны и изменчивы, чем в районе к югу от Японии, где они носят более устойчивый характер. Это и понятно, так как к во­

венном контакте, и длительные северные ветры могут легко выз­ вать образование меандр.

Другой характерной чертой Куросио является появление и ис­ чезновение вихрей, которые время от времени образуются как по правую, так и по левую сторону от ленты Куросио.

Мы показали ранее, на примере Гольфстрима, как из меандра под названием Эдгар образовался вихрь. Точно такие же вихри свойственны и Куросио. Если отделение петли от основного потока происходит так же, как и в случае Эдгара, т. е. путем прорыва теплых вод в шейке меандра, то вихрь получается холодный и ос­ тается по правую сторону от ленты течения. Движение вод в та­ ком вихре происходит против часовой стрелки. Это наиболее ча­ стый случай.

Если же резко вклинившаяся к северу петля теплой воды от­

66

секается в шейке меандра путем прорыва холодных вод с по­ следующим выпрямлением основного течения, то в этом случае

турбулентности, свойственные быстро движущемуся потоку с боль­ шими поперечными градиентами скорости.

Следует рассказать еще об одной особенности Куросио, ко­ торой обладает и Гольфстрим, но лишены многие другие течения Мирового океана, в частности пассатные. Имеются в виду хорошо выраженные противотечения под Куросио и Гольфстримом, а так­

Гольфстримом указывал еще в 1955 г. американский ученый Стоммел, исходя из чисто теоретических предпосылок. Уже через 2 го­ да после этого прямыми измерениями течений с помощью поплав­ ков нейтральной плавучести конструкции Своллоу это предположе­

наблюдений над течениями на различных глубинах в области Ку­

Одна из станций располагалась к юго-востоку от южной оконеч­ ности о. Кюсю, сразу же по выходе Куросио из пролива Такара.

о глубинном противотечении Куросио, основанном на инструмен­ тальных наблюдениях.

Вторая буйковая постановка была осуществлена в следующем,

67

1965 г. в районе расположения меандра к югу от о. Хонсю. В этом районе противотечение было зафиксировано на глубинах 800, 1000 и 1200 метров, причем с неожиданно большими скоростями. Так, на горизонте 1000 м скорость течения достигала 34 см/сек (0,7 уз­ ла) при направлении 260° (обратном относительно Куросио).

Противотечение, наблюдаемое справа от ленты Куросио, изу­ чалось нами в 1966 году с помощью трех буйковых постано­ вок. Это противотечение отличается тем, что вся масса воды от поверхности до глубины 1200 метров (на которой располагался нижний самописец течений) движется в направлении, обратном от­ носительно направления самого Куросио, т. е. если Куросио дви­ жется здесь на восток, то противотечение по правому краю Куро­ сио направлено на запад. Характерно, что направление мало ме­ няется с глубиной или, иначе говоря, течения на различных го­ ризонтах от поверхности до 1200 м почти одинаковы по направ­ лению.

Чтобы закончить рассказ о Куросио, нам остается упомянуть о последнем звене в системе Куросио, о Северо-Тихоокеанском течении. Как уже указывалось, оно от меридиана 160° в. д. пере­ секает весь Тихий океан в восточном направлении. Этим оно суще­ ственно отличается от Северо-Атлантического течения, направлен­ ного на северо-восток. Указанная разница в направлении течений определяет различия во влиянии обоих течений на климат Евро­ пы и Северной Америки. Северо-Атлантическое течение при сво­ ем движении вдоль берегов Западной Европы переносит на север большое количество тепла. Именно благодаря этому теплу, а так­ же преобладающим в этих районах западным ветрам, перенося­

40°, является в тепловом отношении нейтральным вследствие свое­ го широтного направления и не оказывает никакого отепляющего воздействия на климат США.

Восточнее меридиана 150° з-. д. Северо-Тихоокеанское тече­

68

ние разделяется на Аляскинское и Калифорнийское течения. Последнее течение, идущее на юг, является холодным, Аляскин­ ское, идущее на север, — теплым и оказывает благоприятное влия­ ние на климат прибрежных районов Канады и Аляски.

До сих пор мы говорили о влиянии таких мощных течений, как Гольфстрим и Куросио, на климат стран, расположенных справа от течения. Каким же является воздействие теплых течений на кли­ мат стран, лежащих слева от течения. Гольфстрим не оказывает никакого отепляющего влияния на восточное побережье США и Канады, хотя и проходит неподалеку от него. Скорее даже на­ оборот. Причина заключается в том, что на широте этих районов преобладают западные ветры, уносящие теплый воздух к востоку.

дуют холодные ветры северных румбов, теплое течение Куросио только ужесточает их: ведь чем теплее воды океана, тем интен­

сио на климат Китая, Кореи, советского Приморья и собственно Японии в этот сезон скорее отрицательное. Другое дело летом: южные ветры летнего муссона формируют типично морской кли­ мат прибрежных районов, материка и островов.

Холодное Курильское течение (Оясио)

Курильское течение, иногда называемое Оясио, относится к холодным течениям. Оно зарождается в Беринговом море и течет на юг вдоль восточных берегов Камчатки под названием Камчат­ ского течения, а затем вдоль восточных берегов Курильских ост­ ровов и японского острова Хоккайдо.

Через южные проливы Курильской гряды из Охотского моря в Тихий океан поступают массы холодной воды. Особенно интен­

69

носится большое количество битого льда через южные проливы. Этот поток в значительной степени усиливает Курильское течение.

Зимою скорость Курильского течения колеблется около 1 — 1,5 узла, достигая временами 2 узлов. Летом скорость несколько меньше — 0,5—0,75 узла.

Температура воды в области течения даже летом низкая, она не превышает 3—7°, а зимою близка к температуре замерзания морской воды (—1,5°). Такая низкая температура обязана не толь­

9 и более узлов, уступая в этом отношении только восточным про­ ливам Алеутской гряды. В результате турбулентного перемешива­ ния к поверхности доставляются очень холодные глубинные воды.

Миновав юго-восточную оконечность о. Хоккайдо, Курильское течение следует на юг вдоль материкового склона северной по­ ловины главного острова Японии Хонсю. Любопытно отметить, что справа от Курильского течения, ближе к берегу Хонсю, в том же направлении, т. е. также на юг, следует узкая лента теплого те­ чения. Это — остаток Цусимского течения, вышедшего в океан из Японского моря через Сангарский пролив. Так эти два течения, Цусимское и Курильское, и идут рядом к югу по направлению к юго-восточной оконечности о. Хонсю (м. Нодзима).

Что же происходит с Курильским течением, когда оно дости­ гает м. Нодзима, где его ширина не превышает 30 миль. Значи­ тельная часть (более половины) его вод поворачивает на восток и следует бок о бок с течением Куросио, перемешиваясь с ним путем интенсивного вихреобразования. Другая часть пытается вкли­ ниться между Куросио и берегом, но в конце концов юго-запад­ нее мыса Нодзима опускается под поверхностные теплые воды океана и продолжается на протяжении 200 миль к юго-западу в виде подводного течения. По-видимому, именно эти воды участ­ вуют в процессе меандрирования к югу от о. Хонсю.

Влияние холодного течения на климат Курильской гряды и се­ верных Японских островов очень велико. Чем холоднее это тече­

70