книги из ГПНТБ / Степанов В.Н. Мировой океан. Динамика и свойства вод

/ — Мировой океаи, 2 — Атлантический океан, 3 — Индийский океан, 4 — Тихий океан.

144

Т а б л и ц а 13

Средние широтные величины и аномалии температуры воды на поверхности Мирового океана и отдельных океанов

(включая относящиеся к ним моря), по Бюсту, Брогмусу и Ноодту

П р о д о л ж е н и е

П р и м е ч а н и е . Максимальные величины подчеркнуты снизу, мини­ мальные — со звездочкой, приближенные — в скобках.

ского и Тихого океанов за счет преобладания меридиональ­ ной составляющей циркуляции поверхностных вод выносится огромная масса хорошо прогретых тропических вод. В тех же широтах южного полушария, в условиях преобладания зо­ нальных переносов, поступление вод нз низких широт значи­ тельно меньше.

В южном полушарии между 60 и 65° ю. ш. средняя годо­ вая температура воды переходит через ноль. В северном по­ лушарии отрицательные средние годовые температуры отме­ чаются значительно севернее, примерно от 70—75° с. ш. Это объясняется теми же особенностями бюджета тепла, которые характерны и для умеренной зоны северного полушария.

Основные закономерности поля температуры на поверхно­ сти океанов. Если бы не происходило перераспределения теп­ ла течениями, изотермы были бы вытянуты вдоль паралле­ лей. Для того чтобы количественно оценить влияние течений, следует обратиться к аномалиям температуры, представля­ ющим собой отклонения от средних широтных значений по всему Мировому океану (рис. 31).

В низких шпротах изотермы вдоль западных побережий океанов расходятся в результате переноса теплых вод от

146

экватора в высокие широты и, напротив того, сходятся у во­ сточных побережий под влиянием холодных течений, прино­ сящих воды из умеренных и полярных областей. Понижение температуры в восточной части океанов связано и с выходом глубинных вод в области тропических циклонических макроциркуляционных систем. Все это приводит к тому, что на востоке тропических областей создаются отрицательные ано­ малии температуры воды, а на западе — положительные.

Различия циркуляции поверхностных вод в умеренных и субполярных широтах между северным и южным полушари­ ями существенно сказываются на поле температуры. В юж­ ной части Мирового океана, где преобладает зональный пере­ нос поверхностных вод, изотермы расположены вдоль параллелей. В Тихом океане и смежной области Атлантиче­ ского океана наблюдаются положительные аномалии темпе­ ратуры, достигающие у 50—65° ю. ш. 3—4°. В большей же части Атлантического и в западной части Индийского океа­ нов аномалии отрицательны и доходят у 50—65°ю. ш. до —2°, —3°. Эти различия температурных условий, помимо течений, связаны также с особенностями распределения воды и суши. Воды Прибрежного антарктического течения, встречая полу­ остров Греэма (ограничивающий море Уэдделла с запада), направляются на север, вливаясь в Циркумполярное течение и охлаждая умеренную зону, создают отрицательные анома­ лии. Увеличение этих аномалий восточнее 15—10° з. д. связа­ но с тем, что в Атлантическом и Индийском океанах далеко выдающаяся к северу Антарктида (на расстоянии около 1000 км) вызывает охлаждение воды умеренных широт. В Тихом океане, где материк расположен значительно южнее, изотермы несколько отклоняются к югу, что и определяет положительные аномалии температуры воды умеренных ши­ рот. К тому же с продвижением на восток антарктическое Циркумполярное течение становится все теплее и теплее в результате поступления тропических вод. Таковы, по-видимо­ му, те главные причины, которые определяют различие ано­ малий температуры воды в умеренных и субполярных широ­ тах южного полушария.

В тех же широтах северного полушария изотермы у запад­ ных побережий океанов сближаются в результате схождения течений, в связи с чем у субполярных фронтов наблюдаются самые большие горизонтальные градиенты температуры во­ ды на поверхности Мирового океана. В результате выноса охлажденных вод из высоких широт в северо-западные части

Атлантического и Тихого океанов создаются отрицательные аномалии температуры воды. Постепенно увеличиваясь от открытых областей в направлении западных побережий океа­ нов, они доходят до —4, —5°.

Вынос теплых вод тропического происхождения в северовосточные части Атлантического и Тихого океанов приводит к созданию здесь положительных аномалий температуры воды, достигающих в районе Аляскинского залива 6° и более, а между Исландией и Великобританией даже 9°.

Разность между средними годовыми температурами воды у западного и восточного берегов в Тихом океане доходит до

океанов средняя годовая нулевая изотерма лежит значитель­ но севернее линии нулевого бюджета тепла.

Поступление большой массы тепла из Атлантики в Север­ ный Ледовитый океан приводит к тому, что на обширных акваториях Норвежского и Гренландского морей, а также на юго-западе Баренцева моря отмечаются высокие положи­ тельные средние годовые температуры воды и высокие поло­ жительные их аномалии. В остальной части Северного Ледо­ витого океана температуры имеют отрицательные значения и примерно от 80° с. ш. в течение всего года близки к темпера­

том тепла и в первую очередь поступлением солнечной энер­ гии. Более резко, чем в океане, выражена роль переноса тепла в случае интенсивного поступления теплых или холод­ ных водных и воздушных масс (особенно в области хорошо вы­ раженных муссонов). Кроме того, в морях более значительны суточные, сезонные и многолетние колебания температуры, что связано с повышенной их континенталы-юстыо. В соответст­ вии с изменением бюджета тепла с географической широтой все моря и крупные заливы Мирового океана делятся на тро­ пические, умеренные и полярные.

Тропические моря, помимо высокой температуры воды па поверхности, отличаются пониженной ролью переноса тепла течениями, изотермы проходят в основном вдоль параллелен. Сюда относятся следующие моря и крупные заливы: Карибское море и Мексиканский залив, Средиземное, Красное и Аравийское моря, Персидский и Бенгальский заливы, все

148

моря Зондского и Филиппинского архипелагов, Южноки­ тайское и Коралловое моря, Калифорнийский залив.

Для морей умеренной зоны характерны наибольшие разли­ чия температуры за счет того, что в одну их часть могут по­ ступать теплые воды тропического происхождениея, а в дру­ гую— холодные воды из высоких широт. Особенно велики такие различия температуры в умеренных морях северного полушария, расположенных вдоль западных берегов океанов. В восточные их части проникают теплые течения, а в запад­ ных преобладает перенос более холодных вод. Подобные ус­ ловия наблюдаются в морях: Восточнокитайском, Желтом, Японском, Охотском, Беринговом. В других морях умеренной зоны изменения температуры воды менее значительны. Од­ нако и здесь циклоническая циркуляция поверхностных вод нередко приводит к тому, что восточные части оказываются теплее западных.

Последнее характерно и для морей полярной зоны, у ко­ торых при сравнительно небольших изменениях температуры воды на их поверхности отмечаются подобные различия меж­ ду восточными, обыкновенно более теплыми, и западными, как правило, более холодными, частями. В этом можно убе­ диться на примере морей Баффинова, Норвежского, Грен­ ландского, Чукотского и Уэдделла. В морях Карском, Лапте­

близкая к температуре замерзания.

Годовые амплитуды температуры воды на поверхности Ми­ рового океана. Наименее значительны они, как известно, в экваториальной зоне Мирового океана, где особенно малы годовые амплитуды бюджета тепла. Минимальные годовые амплитуды, порядка 1°, наблюдаются в среднем у 5° с. ш. (табл. 14, рис. 30). Исключением является Индийский океан, на поверхности которого минимальная средняя широтная величина годовой амплитуды отмечается у экватора.

С удалением от экватора годовые амплитуды постепенно увеличиваются в соответствии с ростом годовых колебаний1

1 См. «Проблемы Арктики», 1957, № 2.

149

бюджета тепла, оставаясь, однако, относительно небольшими в пределах тропических зон: между экватором и 20 — 25° ши­

ность роста годовых колебаний значительно увеличивается, и к 40 — 45° с. ш., а также к 30 — 35° ю. ш. они достигают мак­ симальных величин. Средняя широтная величина по всему Мировому океану на юге доходит до 5,5 — 6,0°, а на севере почти в 2 раза больше — около 9°. Наличие здесь максималь­ ных амплитуд связано с наибольшими годовыми колебания­ ми бюджета тепла.

В умеренной зоне северного полушария годовые амплиту­

востоке они доходят на западе до 15— 18°; в Тихом океане от 5 — 7°, местами 3 — 5° у берегов Америки, годовые ампли­ туды достигают у берегов Японии 15 — 20°, а у материкового побережья Азин 20 — 25°. Причина тому — преобладающие ветры: с приближением к суше усиливается охлаждающее их влияние зимой и отепляющее — летом. При особенно интен­ сивном охлаждении воздушных масс над азиатским матери­ ком зимой и большом их прогреве летом годовые колебания температуры воды в прилежащих районах Тихого океана оказываются предельно высокими. Увеличению амплитуд способствуют и притропические области высокого давления, где при малой облачности зимой происходит особенно силь­ ное выхолаживание, а летом наиболее интенсивна солнечная радиация. В северном полушарии их влияние сказывается главным образом в Атлантике, поэтому на общем фоне уве­ личения амплитуд с востока на запад, в районе расположе­ ния центра Азорского максимума отмечается замкнутая изо­ линия с амплитудой в 8°.

В умеренной зоне южного полушария максимальные амплитуды температуры воды отмечаются у 30 — 35° ю. ш.

150

Рис. 31. Средние годовые температуры воды на поверхности Мирового океана (вверху) и отклонения температуры от средних широтных ее зна­ чении (внизу).

1 — положительные изоаномалы, 2 — отрицательные изоаномалы.

151

Они совпадают с местами расположения субтропических ба­ рических максимумов, в центральных частях которых годо­ вые амплитуды достигают 7 — 8°. Кроме того, амплитуды уве­ личиваются вблизи материков и даже Новой Зеландии.

С переходом от умеренных широт к полярным годовые амплитуды температуры воды постепенно уменьшаются в связи с сокращением амплитуды бюджета тепла и появлени­ ем ледяного покрова. Примерно к 65° ю. ш. годовые амплиту­ ды понижаются до 1°, а еще южнее становятся меньше одно­ го градуса. В тех же широтах северного полушария годовые

ются еще выше. Так, у побережья Аляски годовые колебания температуры превышают 8—9°, а у Скандинавии 10°. В Се­ верном Ледовитом океане, быстро уменьшаясь с увеличением широты, к 75 — 80° с. ш. они понижаются до 1°, а в области

Мирового океана и естественные сезоны. Сроки наступления и продолжительность естественных (гидрологических) сезо­ нов сильно отличаются от климатических сезонов.

'Подробнее этот вопрос рассматривается в работе автора «Планетарные процессы и изменения природы Земли».

152