5. Хвилювання в океанах і морях

Залежно від сил, що викликають хвилювання, або за походження, виділяють такі види морських хвиль: 1) вітрові; 2) припливно-відпливні; 3) анемобаричні, пов’язані із зміною поверхні океану від положення рівноваги під дією вітру і атмосферного тиску (сейші); 4) сейсмічні (цунамі); 5) корабельні, що утворюються при русі корабля.

Найбільш поширеними хвилями на поверхні океанів є вітрові та припливно-відпливні. Висота вітрових хвиль звичайно не перевищує 2 м. Але найбільша із зареєстрованих вітрових хвиль становила 34 м і була зафіксована 6 лютого 1933 року в центральній частині Тихого океану. Великі хвилі породжуються тропічними циклонами і штормами.

Припливно-відпливні явища або припливи в океанах і морях – це складні хвильові рухи водної товщі, що виникають в результаті дії сил притягання Місяця та Сонця і виражені в періодичних змінах рівня води. Величина припливів у відкритому океані не більша 1 м. Так, на острові Маврікій в Індійському океані величина найбільшого припливу дорівнює 50 см, на острові Св. Єлени в Атлантичному океані і острові Гуам в Тихому – 80 см. Лише на островах Мадейра в Атлантичному океані величина припливів досягає 2-х, а на Канарських островах – 2,5 м. В прибережних районах величина припливів збільшується до 3 м. В протоках, затоках і гирлах річок величина припливів досягає шістьох метрів. Особливо великі припливи спостерігаються у вузьких затоках. Так, в Пенжинській затоці Охотського моря припливи досягають 13 м. А максимальної для Світового океану величини припливи досягають в затоці Фанді – 18 м.

В гирлах річок внаслідок мілководдя і звуженого русла припливи деформуються і поширюються вверх по річці у вигляді високої і крутої одиночної хвилі. Це явище в різних частинах Світу дістало різні назви: бор у Англії, маскарє у Франції, поророка – в гирлі Амазонки, де вона сягає висоти 3,5-4,5 м.

Хвилі, що виникають внаслідок підводних землетрусів (моретрусів), а також при виверженні підводних, а іноді і надводних прибережних вулканів, називаються цунамі. Вони спостерігаються в багатьох місцях земної кулі, але найчастіше в західній частині Тихого океану. Висота цунамі рідко перевищує 10 м. Дуже рідко спостерігаються хвилі висотою 15-20 м і, як правило, у вузьких бухтах і затоках. Проте окремі цунамі мають величезну силу, руйнують прибережні поселення, супроводжуються людськими жертвами.

Вчені досліджують хвилі, щоб запобігти їх руйнівній силі. На підставі численних досліджень складено карту зон максимального хвилювання Світового океану. Дві такі зони виявлено, зокрема, в Північній Атлантиці. Одна з них знаходиться поблизу східного узбережжя Північної Америки. Тут бувають хвилі заввишки до 20 м. Друга, з хвилями до 16 м, лежить на захід від Шотландії. Центр найбільших хвиль Тихого океану знаходиться в його північно-західній частині. Карта центрів максимального хвилювання має велике практичне значення для мореплавства. Користуючись нею, судна обминають небезпечні штормові райони.

6. Течії в океанах і морях

Морські течії класифікують за різними ознаками. За походженням течії поділяють на такі групи: 1) густинні, зумовлені нерівномірним горизонтальним розподілом густини води; 2) вітрові або дрейфові, викликані силою тертя рухомого повітря об поверхню моря; 3) припливно-відпливні, зумовлені дією сил притягання Місяця і Сонця; 4) згінно-нагінні, викликані похилом поверхні моря в результаті дії вітру; 5) бароградієнтні, пов’язані з похилом рівня моря, зумовленого змінами в розподілі атмосферного тиску; 6) стокові, що утворюються за рахунок підвищення рівня в прибережних ділянках в результаті річкового стоку.

За стійкістю течії поділяють на постійні, періодичні і тимчасові. Постійні течії зберігають швидкість і напрямок на протязі сезону або року. Це пасатні течії всіх океанів, течії західних вітрів у Південному льодовитому океані, Гольфстрім, Куро-Сіво. Періодичні течії повторюються через однакові проміжки часу в певній послідовності (припливно-відпливні). Тимчасові (неперіодичні) течії виникають внаслідок, насамперед, вітру.

За глибиною розміщення виділяють поверхневі, глибинні і придонні течії. Поверхневі течії поширюються на глибину до 100 м. Глибинні зустрічаються на різних глибинах від поверхні моря. Придонні течії поширені в шарі, прилеглому до дна.

За характером руху виділяють прямолінійні і криволінійні течії, які, в свою чергу, поділяються на циклонічні і антициклонічні.

За фізико-хімічними властивостями розрізняють течії теплі і холодні, солоні і опріснені. Теплі і холодні течії відіграють величезну роль у процесі розподілу тепла на Землі.

Загальна схема течій у Світовому океані приблизно відповідає циркуляції нижньої атмосфери і обумовлена постійними вітрами. У тропічних поясах постійні пасатні вітри формують потужні пасатні течії (північну і південну), які перетинають океан зі сходу на захід. Зустрічаючи на своєму шляху східні береги материків, течії роздвоюються на дві гілки: одна повертає до екватора, друга – до полюсів. У північній півкулі південна гілка Північної пасатної течії утворює екваторіальну або міжпасатну протитечію, яка, на відміну від пасатної течії, спрямована із заходу на схід. Північна гілка утворює теплу течію Гольфстрім. Під дією сили Коріоліса і постійних західних вітрів Гольфстрім на сороковій широті повертає на північний схід, отримуючи назву Північноатлантична течія. Поблизу західних берегів Європи ця течія також роздвоюється: одна гілка уходить в арктичні води Євразії, інша – в арктичні води Північної Америки.

Приток в Арктику теплих вод викликає відтік звідти холодних, які утворюють холодну Канарську течію, що спрямована з північного сходу на південний захід. Разом з Гольфстрімом, Північноатлантичною течією і Північною пасатною течією вона утворює в північній частині Атлантичного океану велике замкнене кільце циркуляції вод, яка спрямована за годинниковою стрілкою. Північна пасатна течія і екваторіальна протитечія утворюють мале кільце циркуляції вод, яка спрямована проти годинникової стрілки.

Аналогічна картина спостерігається і в південній частині Атлантичного океану. Південна пасатна течія, перетинаючи океан із сходу на захід, біля берегів Південної Америки повертає на південь, створюючи теплу Бразильську течію. У південній частині океану води під впливом західних вітрів рухаються лише на схід, утворюючі холодну течію Західних Вітрів або Антарктичну Циркумполярну течію. Біля західних берегів Африки одна з її гілок повертає на північ і утворює холодну Бенгельську течію, яка направляється із південного сходу на північний захід. Разом з Південною пасатною, Бразильською і Антарктичною течіями вона утворює велике замкнене кільце циркуляції вод, яка спрямована проти годинникової стрілки. Південна пасатна течія і екваторіальна протитечія утворюють мале кільце циркуляції вод, яка спрямована за годинниковою стрілкою.

Розподіл течій на поверхні океану обумовлює в одних зонах сходження потоків води, а в інших – їх розходження. Перші називаються зонами конвергенції, другі – зонами дивергенції. В зонах конвергенції виникає надлишок вод, який викликає опускання вод на глибину, а в зонах дивергенції розходження поверхневих потоків викликає висхідні рухи глибинних вод. Ці зони підйому глибинних вод на поверхню називають апвелінгами. Вони виникають також в результаті дії потужних згінних вітрів, які віддаляють прогріті поверхневі води і утворюють умови для підйому холодних глибинних вод.

Поверхневі течії оказують великий вплив на перерозподіл тепла в океані. Так, Гольфстрім перекачує величезні маси теплої води із тропічних широт в полярні області і обігріває узбережжя Скандинавії і Кольського півострова, які в іншому випадку були б льодяними пустелями. Не випадково О. Воєйков назвав теплі морські течії “трубами водяного опалення” земної кулі.