Задачи исследовательской работы: Задачи исследовательской работы: Задачи исследовательской работы: Задачи исследовательской работы: Объяснить причины образования океанических течений Объяснить причины образования океанических течений Познакомиться с направлением поверхностных и глубоководных океанических течений Познакомиться с направлением поверхностных и глубоководных океанических течений Научиться различать теплые и холодные течения по описанию и на карте Научиться различать теплые и холодные течения по описанию и на карте Называть и показывать на карте крупные океанические течения Называть и показывать на карте крупные океанические течения
Выполните тестовые задания Выполните тестовые задания. 1. Назовите причину, по которой образуются приливы и отливы: т) притяжение вод Океана Луной; а) ветер; г) землетрясения. 2. Перемещается ли вода при волнении моря? е) нет; и) да. 3. Чем сильнее ветер и глубже море, тем ч) волны крупнее; б)волны меньше;. 4. Причина образования цунами: а) ветер; и) притяжение вод Океана Луной; е) подводные землетрясения. 5. Где чаще всего происходят землетрясения? д) на равнинах; у) в горах; н) в сейсмических поясах. 6. Из перечисленных названий географических объектов назовите залив е) Берингов; и) Бенгальский; н) Гибралтарский. 7. Из перечисленных морей самое соленое е) Средиземное; я) Красное; и) Балтийское.
«Мой план на урок и мои успехи» Фамилия, имя _______________________________________________ Тестирование Работа в контурной карте Восстановление письма Участие в уроке 5 баллов – 7 ответов 4 балла – 6 ответов 3 балла – ответов За каждое отмеченное течение - 1 балл 1 задание -- 1 балл 2 задание – 1 балл 3 задание – 1 балл 4 задание – 2 балла 5 задание – 2 балла 3 балла – активно и самостоятельно работал на уроке 2 балла - самостоятельно работал на уроке и помогал товарищу 1 балл – выполнил все задания правильно и самостоятельно Мои успехи? ? ? ? Максимальное количество баллов – 19 Критерий оценки: «5» балла «4» балл Моя сумма баллов - Моя отметка -
Океанические (морские) течения – перемещение воды в океане или море в горизонтальном направлении 1.Постоянные ветры. 2.Рельеф дна океана. 3.Очертания материков.. 4.Вращение Земли вокруг своей оси. Объект исследовательской работы: Причины образования течений в океане
Температура воды течения на несколько градусов выше температуры окружающей воды Температура воды течения на несколько градусов ниже температуры окружающей воды Проблемный вопрос. Температура вод Перуанского течения у берегов Южной Америки составляет 22С о, а Северо-Атлантического 2 С о. Первое считается - холодным, а второе - теплым. Почему?
Крупные океанические течения ОкеанТеплые теченияХолодные течения ТихийСеверное Пассатное Южное Пассатное Куросио Северо-Тихоокеанское Калифорнийское Перуанское Западных ветров АтлантическийСеверное Пассатное Южное Пассатное Гольфстрим Бразильское Северо-Атлантическое Лабрадорское Канарское Бенгельское Западных Ветров ИндийскийЮжное Пассатное Муссонное Мозамбикское Сомалийское Западных ветров Северный Ледовитый Восточно-Гренландское
Подведем итоги исследовательской работы Что называют океаническим Мне больше всего удалось… За урок я…Я не знал…- Теперь я знаю…). Я понял что…Было трудно… течением? По каким причинам возникают течения? Какая причина возникновения течений главная? Какова закономерность распределения течений по поверхности земного шара? Какие бывают виды течений? Зачем нужно изучать океанические течения?
1. Течение - это…… 2. Главная причина образования течений - …… Холодное течение обозначается стрелкой …….. цвета, а теплое - ………. 4. У холодного течения температура воды ………, чем у окружающего водного потока. 5. Вот некоторые океанические течения а) Теплые: б) Холодные: Отчет мореплавателя Восстанови испорченный текст
Проверь свою работу 1. Течение – это перемещение воды в океане или море в горизонтальном направлении. 2. Главная причина образования течений - ветер. 3. Холодное течение обозначается стрелкой синего цвета, а теплое - красного. 4. У холодного течения температура воды ниже, чем у окружающего водного потока. 5. Вот некоторые океанические течения а) Теплые: б) Холодные:
Домашнее задание 1. Изучить материалы параграфа Составьте маршрут морского путешествия по Индийскому океану, используя течения. Начерти его в контурной карте. 3. Выполните задание 5 в конце параграфа 27.
Это я знаю
2. Каковы причины образования течений?
Основная причина образования течений – ветер. Помимо этого, на движение воды влияет разница в ее температуре, плотности, солености.
3. Какова роль океанических течений?
Океанические течения оказывают влияние на формирование климата. Течения перераспределяют тепло на Земле. За счет течений осуществляют свои перемещения планктонные организмы.
4. Назовите виды океанических течений и приведите их примеры?
Течения по происхождению бывают ветровыми (течение Западных ветров), приливно-отливными, плотностными.
Течения по температуре бывают теплыми (Гольфстрим) и холодными (Бенгельское).
Течения по устойчивости бывают постоянными (Перуанское), и сезонными (течения северной части Индийского океана, Эль-Нинье)
5. Установите соответствие течение – теплое (холодное):
1) течение Западных ветров
2) Гольфстрим
3) Перуанское
4) Калифорнийское
5) Куросио
6) Бенгельское
А) теплое
Б) холодное
Это я могу
6. Приведите примеры взаимодействие океана и атмосферы.
Течения перераспределяют тепло и оказывают влияние на температуру воздуха, образование осадков. Иногда взаимодействие течений и атмосферы приводит к образованию неблагоприятных и опасных погодных явлений.
7. Дайте характеристику течению Западных ветров по плану:
1. Географическое положение
Течение огибает между 400 и 500 ю.ш. земной шар.
2. Вид течения
А) по свойствам воды (холодное, теплое)
Течение холодное.
Б) по происхождению
Течение Западных ветров по происхождению ветровое. Оно вызвано западным переносом ветров в умеренных широтах.
В) по устойчивости (постоянное, сезонное)
Течение постоянное.
Г) по расположению в толще воды (поверхностное, глубинное, придонное)
Течение поверхностное.
8. В древности, не зная настоящих причин образования течений в Океане, мореходы считали, что Нептун – римский бог морей – может утащить судно в океанскую пучину. Используя сведения из научно-популярной и художественной литературы, Интернета, соберите материалы о кораблях, исчезновение которых связано с течениями. Материалы оформите в виде рисунков, сочинений, докладов.
Тайны Бермудского треугольника
Бермудский треугольник или Атлантида - это место, где пропадают люди, исчезают корабли и самолёты, выходят из строя навигационные приборы, а потерпевших крушение почти никто никогда не находит. Эта враждебная, мистическая, зловещая для человека страна вселяет в сердца людей настолько великий ужас, что говорить о ней они нередко просто отказываются.
О существовании такого загадочного и удивительного феномена под названием Бермудский треугольник ещё сто лет назад было мало кому известно. Активно занимать людские умы и заставлять их выдвигать различные гипотезы и теории эта тайна Бермудского треугольника начала в 70-х гг. прошлого столетия, когда Чарльз Берлиц опубликовал книгу, в которой чрезвычайно интересно и увлекательно описал истории самых загадочных и мистических исчезновений в данном регионе. После этого журналисты подхватили сюжет, развили тему, и история Бермудского треугольника началась. Всех начали волновать тайны Бермудского треугольника и место, где находится Бермудский треугольник или пропавшая Атлантида.
Находится это дивное место или пропавшая Атлантида в Атлантическом океане возле побережья Северной Америки – между Пуэрто-Рико, Майями и Бермудскими островами. Размещено сразу в двух климатических поясах: верхняя часть, большая – в субтропиках, нижняя – в тропиках. Если эти пункты соединить между собой тремя линиями, на карте окажется крупная треугольная фигура, площадь которой в общей сложности составляет около 4 млн. квадратных километров. Треугольник этот довольно-таки условный, поскольку корабли пропадают также и вне его границ – и если обозначить на карте все координаты исчезновений, летающих и плавающих транспортных средств, то получится, скорее всего, ромб.
У знающих людей тот факт, что корабли здесь нередко терпят крушения, особого удивления не вызывает: регион этот для навигации непрост – тут немало отмелей, огромное количество быстрых водных и воздушных течений, нередко зарождаются циклоны и бушуют ураганы.
Водные течения. Гольфстрим.
Практически всю западную часть Бермудского треугольника пересекает Гольфстрим, поэтому температура воздуха здесь обычно на 10°С выше, чем на остальной территории этой загадочной аномалии. Из-за этого в местах столкновений разных по температуре атмосферных фронтов нередко можно увидеть туман, часто поражающий разум излишне впечатлительных путешественников. Сам по себе Гольфстрим – очень быстрое течение, скорость которого нередко достигает десяти километров в час (надо заметить, что многие современные трансокеанские корабли передвигаются ненамного быстрее – от 13 до 30 км/ч). Чрезвычайно быстрый поток воды без труда способен замедлить или увеличить движение судна (здесь всё зависит от того, в какую именно сторону оно плывёт). Нет ничего удивительного в том, что судна более слабой мощности в прежние времена легко сбивались с курса и их заносило абсолютно не туда, куда следовало, вследствие чего они терпели крушения и навеки пропадали в океанической пучине.
Кроме Гольфстрима в районе Бермудского треугольника постоянно возникают сильные, но нерегулярные течения, появление или направление которых почти никогда невозможно предугадать. Образуются они в основном под влиянием приливных и отливных волн на мелководье и скорость их также велика, как и у Гольфстрима – и составляет около 10 км/ч. В результате их возникновения нередко образуются водовороты, доставляющие неприятность мелким кораблям со слабым двигателем. Нет ничего удивительного в том, что если в прежние времена сюда попадало парусное судно, выбраться из круговерти ему было непросто, а при особо неблагоприятных обстоятельствах, можно даже сказать – невозможно.
На востоке Бермудского треугольника расположено Саргассово море – море без берегов, со всех сторон вместо суши окруженное сильными течениями Атлантического океана - Гольфстримом, Северо-Атлантическим, Северо-Пассатным и Канарским.
Внешне кажется, что воды его неподвижны, течения слабые и малозаметные, тогда как вода здесь постоянно двигается, поскольку водные потоки, вливаясь в него со всех сторон, вращают морскую воду по часовой стрелке. Ещё одна примечательность Саргассового моря – это огромное количество водорослей в нём (вопреки распространённому мнению, участки с совершенно чистой водой здесь также имеются). Когда в прежние времена сюда по каким-либо причинам заносило корабли, они запутывались в густых морских растениях и, попадая пусть медленный, но в водоворот, выбраться назад были уже не в состоянии.
Движение вод в океанах только что начинает изучаться, даже относительно поверхностных течений известно еще очень немного, а глубинные и придонные и вовсе еще не изучались. Между тем несомненно, что поверхностное и глубоководное движение воды в океанах образует одну сложную систему, которая даже и в своей части, совпадающей с океанической поверхностью, недостаточно исследована. Неудивительно потому, что это сложнейшее океанографическое явление, не менее сложное, нежели подобные же движения в воздушном океане, не имеет еще стройной теории, охватывающей все причины, обуславливающие движение вод в океане.
Причины, могущие возбудить движение вод в океане и создать наблюдаемую систему океанических течений, можно подразделить на три группы. Причины космического характера, разность плотностей и ветры.
Согласно современному взгляду, космические причины, вращение Земли и приливы, не могут возбудить ничего подобного наблюдаемым в поверхностных слоях течениям, и потому эти причины здесь и не рассматриваются.
Второй группой причин, возбуждающих течения, являются все те условия, которые производят разность плотностей в морской воде, а именно неравномерное распределение температуры и солености.
Третья причина возникновения поверхностных (а следовательно, отчасти и подводных) течений есть ветер.
Разность плотности воды
Разность плотностей многими признавалась как важнейшая причина океанических течений, этот взгляд получил распространение в особенности после океанографических исследований экспедиции Challenger.
В это время сперва Карпентер, а потом Моя высказали предположение, что разность плотностей есть одна из главных причин течений. В последнее время скандинавские ученые: Нансен, Бьеркнес, Сандштрём, Петтерсон, снова возобновили интерес к явлению разности плотностей, как причине течений.
Различие плотностей в морской воде есть результат одновременного действия многих причин, всегда существующих в природе и потому непрерывно изменяющих плотности частиц морской воды в разных местах.
Каждое изменение температуры воды сопровождается и изменением ее плотности, причем, чем температура ниже, тем плотность больше. Испарение и замерзание тоже увеличивают плотность, тогда как выпадение осадков уменьшает ее. Так как соленость на поверхности зависит от испарения, выпадения осадков и таяния льдов — явлений, происходящих непрерывно,— то и соленость на поверхности постоянно изменяется, а вместе с ней и плотность.
Карта распределения плотности в среднем за год показывает, что этот элемент неравномерно распределен по поверхности океана, а разрез Атлантического океана по меридиану подтверждает, что в океанах и на глубинах плотности распределены неравномерно. Линии равных плотностей (изопикны) опускаются к тропическому поясу в глубины океана, а с удалением от экватора они выходят на поверхность.
Все это указывает, что, если бы никаких иных причин, возбуждающих течения в океане, не существовало бы, а было бы только неравномерное распределение плотностей, то воды океана непременно пришли бы в движение; однако возникшая таким путем система течений и по характеру и по скоростям была бы совершенно иная, нежели сейчас наблюдаемая, потому что другие не менее важные причины, также возбуждающие течения, отсутствовали бы.
Например, в пассатных полосах испаряется слой воды в несколько метров толщины, и около 2 м этой испарившейся воды выпадает в штилевой экваториальной полосе. Отсюда распресненная вода (при существующей системе течений) уносится к востоку Экваториальным противотечением. Остальная же масса водяных паров антипассатом переносится в умеренные пояса, где и выпадает. Таким образом происходит постоянная убыль воды в тропиках, которая должна возмещаться притоком из умеренных широт. Однако одна эта причина не в состоянии создать наблюдаемую в океанах систему течений.
Точно так же льды в приполярных и полярных широтах частью распресняют воду, делают легче, частью же охлаждают ее, увеличивают плотность и заставляют опускаться вниз, обусловливая таким путем охлаждение глубоких слоев океана, а следовательно, дают толчок к движению и поверхностных вод от умеренных широт к полярным. Однако одна эта причина не может создать всей существующей сложной системы течений.
Таким образом, несомненно, что разность плотностей, постоянно поддерживаемая многими причинами во всей массе вод Мирового океана, должна содействовать образованию движения вод, как на поверхности, так и на глубинах.
Норвежский ученый В. Бьеркнес изложил свои взгляды на причины, могущие возбудить движение в какой-либо среде, безразлично жидкости или газе. Причины эти заключаются единственно в неоднородности самой среды, что в природе всегда и наблюдается. Идеи Бьеркнеса потому именно и замечательны, что он разбирает движение в случаях, взятых из природы, а не какую-либо идеальную среду, совершенно однородную, как это обычно делается.
Так как Бьеркнес берет среду не однородную, то основанием его рассуждений должно быть обстоятельное изучение распределения плотностей в рассматриваемой среде. Знание распределения плотностей дает представление о внутреннем строении среды, а последнее позволяет судить и о характере возникающих в ней движений частиц.
Сущность идеи Бьеркнеса вычисления скоростей течений на основании распределения плотностей. Предположим, что в какой-либо массе вод температура и соленость распределены совершенно равномерно, тогда и плотность везде будет одинакова, и, следовательно, избранная масса воды будет однородна. В таких условиях на одинаковых глубинах давления будут одни и те же и будут зависеть только от числа слоев, находящихся над каждым слоем (в первом приближении с каждыми 10 м глубины давление увеличивается на одну атмосферу).
Если в такой однородной среде провести поверхности равного давления, или, как их иначе называют, изобарические, то они совпадут с уровенными поверхностями.
Если теперь сделать вертикальное сечение этой массы воды, то на нем изобарические поверхности изобразятся системой параллельных и горизонтальных линий.
В случае же, если в избранной массе воды температура н соленость распределены неравномерно, то не зависящая от этих условий плотность воды на одинаковых глубинах будет различная.
Бьеркнес вместо плотности пользуется обратными величинами — удельными объемами и через места в жидкости, где последние одинаковы, проводит поверхности, которые на взятом вертикальном сечении изобразятся кривыми, названными им изостерами.
Таким образом, на вертикальном разрезе получится две системы линий, одни будут прямые, параллельные горизонту изобары, а другие — изостеры — будут их пересекать под разными углами. Чем равновесие в жидкости будет более нарушено, т. е. чем она будет далее от однородности, тем и плотности, а следовательно, и удельные объемы будут более различны на одинаковых глубинах. Потому там, где жидкость однороднее, и изостеры будут близки к изобарам; где же на близких расстояниях по горизонтальной поверхности изобар встречаются значительные разности в однородности строении жидкости, там изостеры будут круто подниматься или опускаться.
Влияние ветра
Связь между ветром и поверхностными течениями настолько проста и легко заметна, что среди моряков ветер давно признавался важной причиной течений.
Первый, кто указал в науке на ветер как на главную причину течений, был В. Франклин в своих рассуждениях о причинах, вызывающих Гольфстрим (1770 г.). Затем А. Гумбольдт (1816 г.), излагая свой взгляд на причины течений, указал на ветер как на первую причину их. Первостепенное значение ветра как причины течений, таким образом, давно признавалось многими, но оно получило сильную поддержку после математической обработки вопроса, произведенной Цёпприцем (1878 г.).
Цёпприц разобрал вопрос о постепенной передаче движения от поверхностного слоя воды, приведенного в движение ветром, к следующему, от последнего к лежащему под ним и т. д. Цёпприц показал, что в случае бесконечно долгого времени действия движущей силы ветра, движение будет передаваться,в глубину таким образом, что скорости в слоях будут убывать пропорционально глубинам независимо от величины внутреннего трения. Если же силы действуют ограниченное время, и вся система движущихся частиц не пришла в стационарное состояние, то скорости на разных глубинах будут зависеть от величины трения. Цёпприц заимствовал для своей гипотезы коэффициент трения из опытов над истечением жидкостей, в том числе и морской воды, и, вставив его в свои формулы.
Этой теории было сделано возражение, указывающее, что количество движения, существующее в пассатных ветрах, во много меньше соответствующей величины в экваториальном течении. Однако тут надо принять во внимание продолжительность и непрерывность действия пассатов; очевидно, что ветру в этом случае после достижения течением установившегося состояния нужно только восполнять потерю движения от внутреннего трения, и потому ветер в совокупности за большой промежуток времени может сообщить (воде то количество движения, какое в ней наблюдается, и произвести существующее течение.
Другое более важное возражение указывает, что принятая в теории величина трения совершенно не соответствует действительной, потому что при движении одного слоя воды по другому непременно должны образовываться водоворотики, которые поглощают громадное количество энергии. Следовательно, вычисление величины и характера распространения скорости с глубиною построено неверно.
Наконец, самый важный недостаток теории Цёпприца был замечен недавно Нансеном, а именно в ней совершенно упущено влияние отклонения, происходящего от вращения Земли на оси.
Теория Цёпприца (господствовавшая около 30 лет) обратила внимание на важные особенности ветровой (дрейфовой) гипотезы течений, и ее главная заслуга в том, что она впервые выразила влияние ветра численно, и, как всегда в таких случаях бывает, недостатки гипотезы послужили источником для дальнейшего изучения, результатом чего явилась новая, более совершенная ветровая теория, принадлежащая шведскому ученому В. Экману, в которой принята во внимание уклоняющая сила от вращения Земли на оси.
Если предположить океан безбрежным и бесконечной глубины, а ветер над ним действующим непрерывно, настолько долгое время, что в воде, приведенной им в движение, установилось стационарное состояние, то при этих условиях получаются следующие выводы.
Прежде всего необходимо указать, что поверхностный слой воды приводится в движение ветром вследствие двух причин: во-первых — трения, а во-вторых — давления на наветренные стороны волн, потому что вследствие ветра возникает не только течение, но и волнение. Обе эти причины могут быть в совокупности названы тангенциальным трением.
Согласно ветровой (дрейфовой) теории Экмана, движение от поверхностного слоя передается вниз от слоя к слою, убывая в геометрической прогрессии. При этом направление поверхностного течения уклоняется от направления производящего его ветра на 45° для всех широт одинаково.
Влияние уклоняющей силы от вращения Земли на оси сказывается не только в уклонении течения на поверхности от ветра на 45°, но и в дальнейшем непрерывном повороте направления течения при передаче движения в глубину от слоя к слою. Таким образам, с передачей течения от поверхности в глубину не только быстро (в геометрической прогрессии) убывает скорость, но и направление течения постоянно поворачивает в северном полушарии вправо, а в южном — влево.
В устьях рек впадающих в моря, наблюдаются такие же явления. Речная вода, будучи легче морской, образует даже и при перемешивании с морскою водою более легкий слой, обладающий определенным движением от берега. Масса такого поверхностного течения к тому же больше, нежели масса одной речной воды (по справедливому замечанию адмирала С. О. Макарова), вследствие смешения речной воды с морской. Образовавшееся таким путем течение всасывает из нижних слоев более холодную веду в море или океане и обуславливает понижение температуры в приповерхностных слоях на таких глубинах, где в некотором удалении от впадения реки температура гораздо выше. Такое явление наблюдал Экман у Гётеборга в Каттегате.
Совершенно такое же влияние речного течения на поднятие в более близкие к поверхности слои более соленой и плотной глубинной воды наблюдалось С. О. Макаровым и на Кронштадтских рейдах и в гаванях порта именно после продолжительных восточных ветров, увеличивающих скорость течения поверхностной пресной воды из р. Невы и вследствие того уменьшающих толщину поверхностного слоя.
Влияние давления атмосферы
В морях подобное влияние давления атмосферы на их различные части сказывается значительно на течениях в проливах, соединяющих их с океанами или другими морями. Например, Гольфстрим в своем начале во Флоридском проливе, случается, обладает большей скоростью при северных, т. е. противных, ветрах и меньшей при южных, попутных. Такое несоответствие объясняется влиянием давления атмосферы; когда северные ветры дуют над Гольфстримом во Флоридском проливе, тогда над Мексиканским заливом бывает слабое давление атмосферы, отчего уровень в заливе повышается, уклон к Флоридскому проливу увеличивается, а это в свою очередь ускоряет вытекание воды из залива через Флоридский пролив к северу. Южные же ветры бывают во Флоридском проливе при условии существования над Мексиканским заливом высокого давления, почему тогда уровень в заливе понижается и уклон уровня во Флоридском проливе становится меньше, а следовательно, и скорость течения уменьшается, несмотря на попутные ветры.
Обзор всех указанных выше причин течений
Указанные выше причины, возбуждающие передвижение воды в океане, сводятся к трем условиям: влиянию разностей давления атмосферы, влиянию разностей плотности морской воды и влиянию ветра. Влияние вращения Земли на оси и влияние берегов могут только видоизменять характер уже существующих течений, но сами по себе два последние обстоятельства никаких движений воды возбудить не могут.
Влияние разностей давления атмосферы никаких значительных течений возбудить не может. Остаются две следующие причины: разности плотностей морской воды и ветер.
Разности плотностей в океане всегда существуют, а следовательно, всегда стремятся привести частицы воды в движение. При этом разности плотностей действуют не только в горизонтальном направлении, но и в вертикальном, возбуждая конвекционные течения.
Ветер, согласно современным взглядам, не только обуславливает возникновение поверхностных течений, но также служит причиной происхождения течений и на разных глубинах до самого дна. Таким образом, значение ветра, как возбудителя течений, в последнее время расширилось и стало более всеобщим.
Материал, которым располагает океанография, по распределению плотностей в разных местах и на разных глубинах в океанах еще очень мал и недостаточно точен; но на основании его уже можно сделать попытку определить численно (по способу Бьеркнеса) те скорости течений, какие разность плотностей может возбудить в поверхностных слоях океанов.
На основании меридионального разреза через Северное Экваториальное течение Атлантического океана было определено, что существующая между 10 и 20° с. ш. разность плотностей могла бы произвести течение со скоростью 5—6 морских миль в 24 часа. Между тем наблюдаемая в этом месте средняя суточная скорость Экваториального течения около 15—17 морских миль. Если вычислить скорость того же Экваториального течения, соответствующую только влиянию ветра (принимая скорость NE пассата в 6,5 м в секунду), то получится суточная скорость течения в 11 морских миль. Сложив эту величину с 5—6 морскими милями суточной скорости, обусловленной разностью плотности, получим наблюдаемые 16—17 морских миль в сутки.
Приведенный пример показывает, что ветер, по-видимому, оказывается более важной причиной возбуждения течений на «поверхности океана, нежели разность плотностей.
Подобный же пример для Балтийского моря еще более убедителен, он показывает, что даже и там, где на малых расстояниях разности плотностей очень велики, все-таки влияние ветра имеет большее значение для возникновения течений (см. стр. 273, течения Балтийского моря).
Наконец, самое существование смены муссонных течений, а также некоторое передвижение и изменение течений тропической полосы во всех океанах в зиму и лето того же полушария показывают еще раз большое значение ветров для существующей системы течений. Перемещение метеорологического экватора с временами года, конечно, сказывается на распределении температуры воды (см. главу о температуре), а следовательно, и на распределении плотности воды, но эти изменения очень невелики; изменения же в системе ветров, вызываемых перемещением метеорологического экватора, очень значительны.
Таким образом, из этих трех причин течений надо признать, что ветер представляет одну из важнейших. На это указывают многие обстоятельства; несомненно, что если бы ветер не существовал, то возникшие в океанах системы течений очень значительно отличались бы от существующих.
Тут будет уместно указать, что в океане существует много течений с водами совершенно различных плотностей, идущих рядом, и, несмотря на то, между ними, однако, вовсе не образуется обмена воды.
Наконец, все течения идут по ложу, образованному водами океана, всегда обладающими совершенно иными физическими свойствами, нежели воды самих течений; однако и при этих условиях течения продолжают существовать и двигаться, не смешивая немедленно своих вод с соседними. Конечно, такое смешение вод их происходит, но оно совершается очень медленно и в значительной мере обуславливается образованием водоворотов при движении одного слоя воды по другому.
Который передвигается с определенной цикличностью и частотой. Отличается постоянством физико-химических свойств и конкретной географической расположенностью. Бывает холодным или теплым в зависимости от принадлежности к полушариям. Каждый такой поток характеризуется повышенной плотностью и давлением. Измеряется расход водных масс в свердрупах, в более широком смысле - в единицах объема.
Разновидности течений
В первую очередь циклично направленные потоки воды характеризуются по таким признакам, как устойчивость, скорость движения, глубина и ширина, химические свойства, воздействующие силы и т. д. Исходя из международной классификации, течения бывают трех категорий:
1. Градиентные. Возникают при воздействии на изобарические слои воды. Градиентное океаническое течение - это такой поток, который характеризуется горизонтальными перемещениями изопотенциальных поверхностей акватории. По первоначальным признакам они делятся на плотностные, барические, стоковые, компенсационные и сейшевые. В результате сточного течения образуются осадки и таяние льда.
2. Ветровые. Определяются наклоном уровня моря, силой воздушного потока и колебаниями плотности масс. Подвидом является дрейфовое Это поток воды, вызванный сугубо действием ветра. Колебаниям подвергается только поверхность бассейна.
3. Приливные. Проявляются наиболее сильно на мелководье, в устьях рек и у побережья.
Отдельным видом течения является инерционное. Оно обуславливается действием сразу нескольких сил. По изменчивости движения различают постоянные, периодические, муссонные и пассатные потоки. Последние два определяются направлением и скоростью посезонно.
Причины океанических течений
В настоящий момент циркуляция вод в мировой акватории только начинает подробно изучаться. По большому счету, конкретная информация известна только о поверхностных и малоглубинных течениях. Главная загвоздка заключается в том, что океанографическая система не имеет четких границ и находится в постоянном движении. Она представляет собой сложнейшую сеть потоков, обусловленную различными физическими и химическими факторами.
Тем не менее на сегодняшний день известны следующие причины океанических течений:
1. Космическое воздействие. Это самый интересный и одновременно сложный для изучения процесс. В данном случае течение обуславливается вращением Земли, воздействием на атмосферу и гидрологическую систему планеты космических тел и т. д. Яркий пример - приливы.
2. Воздействие ветра. Циркуляция вод зависит от силы и направления воздушных масс. В редких случаях можно говорить о глубинных течениях.
3. Разность плотностей. Потоки образуются благодаря неравномерному распределению солености и температуры водных масс.
Атмосферное воздействие
В мировой акватории такого рода влияние обуславливается давлением неоднородных масс. Вкупе с космическими аномалиями потоки воды в океанах и более маленьких бассейнах изменяют не только свое направление, но и мощность. Особенно это заметно в морях и проливах. Ярким примером может служить Гольфстрим. В начале своего пути он характеризуется повышенной скоростью.
Во Гольфстрим разгоняется одновременно и противными, и попутными ветрами. Такое явление образует цикличное давление на слои бассейна, разгоняя поток. Отсюда в определенный период времени происходит значительный отток и приток большого количества воды. Чем слабее давление атмосферы, тем выше прилив.
Когда уровень воды понижается, уклон Флоридского пролива становится меньше. Из-за этого значительно уменьшается скорость течения. Таким образом, можно сделать вывод, что повышенное давление снижает силу потока.
Воздействие ветра
Связь между потоками воздуха и воды настолько крепка и одновременно проста, что ее тяжело не заметить даже невооруженным взглядом. Издавна мореплаватели умели рассчитывать подходящее океаническое течение. Это стало возможным благодаря работам ученого В. Франклина о Гольфстриме, датируемым 18 веком. Спустя несколько десятилетий А. Гумбольдт указал именно ветер в списке главных воздействующих на водные массы посторонних сил.
С математической точки зрения теорию обосновал физик Цепприц в 1878 году. Он доказал, что в Мировом океане происходит постоянная передача поверхностного слоя воды на более глубинные уровни. При этом главной воздействующей на движение силой становится ветер. Скорость течения в этом случае убывает пропорционально глубине. Определяющим условием постоянной циркуляции вод является бесконечно долгое время действия ветра. Исключением считаются лишь пассатные потоки воздуха, которые обуславливают движение водных масс в экваториальной полосе Мирового океана посезонно.
Разность плотностей
Воздействие данного фактора на водную циркуляцию является важнейшей причиной течения в Мировом океане. Масштабные исследования теории приводились международной экспедицией Challenger. Впоследствии работы ученых были подтверждены скандинавскими физиками.
Неоднородность плотностей водных масс является результатом действия сразу нескольких факторов. Они всегда существовали в природе, представляя собой непрерывную гидрологическую систему планеты. Любое отклонение температуры воды влечет за собой изменение ее плотности. При этом всегда наблюдается обратно пропорциональная зависимость. Чем выше температура, тем ниже плотность.
Также на разность физических показателей влияет агрегатное состояние воды. Замерзание или испарение увеличивает плотность, выпадение осадков - ее уменьшает. Воздействует на силу течения и соленость водных масс. Она зависит от таяния льдов, осадков и уровня испарения. По показателям плотности Мировой океан достаточно неравномерен. Это касается и поверхностных, и глубинных слоев акватории.
Течения Тихого океана
Общая схема потоков определяется циркуляцией атмосферы. Так, восточный пассатный ветер способствует формированию Северного течения. Оно пересекает акваторию от Филиппинских островов до побережья Центральной Америки. Имеет два рукава, которые питают индонезийский бассейн и Экваториальное океаническое течение Тихого океана.
В самыми крупными потоками акватории являются Куросио, Аляскинское и Калифорнийское течения. Первые два - теплые. Третий поток являет собой холодное океаническое течение Тихого океана. Бассейн Южного полушария формируют Австралийское и Пассатное течения. Чуть восточнее центра акватории наблюдается Экваториальное противотечение. У берегов Южной Америки имеет место ответвление холодного Перуанского потока.
В летнее время в районе экватора действует океаническое течение Эль-Ниньо. Оно оттесняет холодные массы воды Перуанского потока, формируя благоприятный климат.
Индийский океан и его течения
Для северной части бассейна характерна сезонная смена теплых и холодных потоков. Такая постоянная динамика вызвана действием муссонной циркуляции.
В зимний период главенствует Юго-Западное течение, которое берет начало в Бенгальском заливе. Немногим южнее находится Западное. Это океаническое течение Индийского океана пересекает акваторию от побережья Африки до Никобарских островов.
Летом восточный муссон способствует значительному изменению поверхностных вод. Экваториальное противотечение смещается на глубину и заметно теряет свою силу. В результате его место занимают мощные теплые Сомалийское и Мадагаскарское течения.
Циркуляция Ледовитого океана
Главной причиной развития подводного течения в этой части Мирового океана является мощный приток водных масс из акватории Атлантики. Дело в том, что многовековой покров льда не дает атмосфере и космическим телам воздействовать на внутреннюю циркуляцию.
Важнейшим течением акватории Ледовитого океана считается Северо-Атлантическое. Оно пригоняет огромные объемы теплых масс, не давая температуре воды опуститься до критических показателей.
За направление дрейфа льда отвечает Трансарктическое течение. Из прочих наиболее крупных потоков можно выделить Ямальское, Шпицбергенское, Норткапское и Норвежское течения, а также ответвление Гольфстрима.
Течения Атлантического бассейна
Соленость акватории океана крайне велика. Зональность водной циркуляции является наислабейшей среди прочих бассейнов.
Здесь главное океаническое течение - Гольфстрим. Благодаря ему средние температурные показатели воды держатся на отметке +17 градусов. Это теплое океаническое согревает оба полушария.
Также наиболее важными потоками бассейна являются Канарское, Бразильское, Бенгельское и Пассатное течения.