Схема поверхневих течій Атлантичного океану. поверхневі течії

Сьогодні ми дізнаємося:

Про причини формування океанічних течій;

Про роль океанічних течій в перерозподілі тепла і вологи на планеті.

Причин, що викликають течії, кілька: наприклад, нагрівання та охолодження поверхні води, опади і випаровування, відмінності в щільності вод, проте найбільш значущою в освіті течій є роль вітру (див. Рис. 1). Течії по переважному в них напрямку діляться на зональні, що йдуть на захід і на схід, і меридіональні - несуть свої води на північ або південь. широтах +20, в помірних широтах від 0 до -25 градусів, і в арктичних широтахвід -20 до -40. (Ця пропозиція треба якось почати, вважаю.)

Під впливом постійних вітрів (пасатів і західних вітрів помірних широт) виникають поверхневі течії.

Течії переносять тепло з одних районів Світового океану в інші і забезпечують обмін киснем між океанської водою і атмосферою.

Формування круговоротов течій починається з дії пасатів в приекваторіальних широтах.

Мал. 1. Течії в океанах

Течії відхиляються від прямолінійного рухудією сили Коріоліса (про неї ми поговоримо в наступній темі): в Північній півкулі - за годинниковою стрілкою, в Південному - в зворотному напрямку ().

Термохалинна циркуляція

У таких регіонах Світового океану, як море Лабрадор, Північне море і море Уедделла, захолола вода з високою солоністю опускається з поверхні на глибину кількох сотень метрів і починає рух в зворотному напрямку по відношенню до водних мас на поверхні. Це нагадує стрічку конвеєра. Така термохалінная (тобто визначається температурою і солоністю) циркуляція - типове явище для всієї акваторії Світового океану ().

Чим сильніше Сонце нагріває океан, тим більше випаровується води з поверхні і тим вище концентрація солей. Вітри женуть обважнілі водні маси в бік полюсів, при цьому вода остигає і у полюса частково замерзає.

За рахунок виморожування і випаровування солоність ще зростає, а разом з нею підвищується і щільність води. Вона опускається і породжує глибинне протитечія (див. Рис. 2). У екватора холодна вода, поступово змішуючись з верхніми шарами, знову піднімається до поверхні.

Мал. 2. Екваторіальне протитечія ()

Таким чином, в розподілі течій в океані спостерігається закономірність. Загальна схематечій збігається зі схемою постійних вітрів.

Істотний вплив на клімат роблять морські (океанічні) течії. Морські (океанічні) течії відіграють важливу роль в процесі межшіротного перенесення тепла, а значить, впливають на клімат окремих районів Землі.

Наприклад, знаменитий Гольфстрім, переходячи в Північно-Атлантичний протягом, несе тепло в Північну і Північно-Західну Європу (див. Рис. 3). Швидкість Гольфстріму приблизно 5,5 км / год - порівняйте з глибинними течіями, які переміщуються за все на кілька метрів в день. Без цього теплої течіїєвропейці б замерзли.

Мал. 3. Схема течії Гольфстрім

Це цікаво

Замкнені вихрові потоки в океані

Крім рингів, виникнення яких пов'язане з меандрами потужних струменевих течій (типу Гольфстріму, Куросіо та ін.), В відкритому океаніутворюються замкнуті вихрові потоки в результаті різних хвильових збурень, взаємодії потоків водних мас різних напрямків, швидкостей, щільності та інших властивостей, атмосферних процесів над океаном і т. п. Існування вихорів у відкритому океані вперше відкрили і детально досліджували в сімдесяті роки радянські океанологи. У вихорах обох типів циклонічного характеру в центральних областях глибинні водипіднімаються до поверхні, а в вихорах антіціклоніческого - поверхневі водизанурюються.

за сучасними уявленнями, Океанські вихори - це кругообіг води діаметром до 400 км, які захоплюють її товщу від поверхні до глибини в півтора кілометра, що обертається зі швидкістю до 50 см / с. Вони переміщаються зі швидкістю близько 10 км / добу, змінюючи свою конфігурацію.

Домашнє завдання

Прочитайте § 7. Виконайте практичну роботу. Використовуючи фізичну карту океанів в контурній карті, Нанесіть і підпишіть Північно-Атлантичний і Південно-Атлантичний кругообіг течій.

Список літератури

Основная

1. Географія. Земля і люди. 7 клас: Підручник для общеобразов. уч. / А.П. Кузнецов, Л.Є. Савельєва, В.П. Дронов, серія «Сфери». - М .: Просвещение, 2011 року.

2. Географія. Земля і люди. 7 кл .: атлас, серія «Сфери».

Додаткова

1. Н.А. Максимов. За сторінками підручника географії. - М .: Просвещение.

Література для підготовки до ДПА та ЗНО

1. Тести. Географія. 6-10 кл .: Навчально-методичний посібник / А. А. Летягін. - М .: ТОВ «Агентство« КРПА «Олімп»: Астрель, АСТ, 2007. - 284 с.

2. Навчальний посібникз географії. тести і практичні завданняз географії / І. А. Родіонова. - М .: Московский Лицей, 1996. - 48 с.

3. Географія. Відповіді на запитання. Усний іспит, теорія і практика / В. П. Бондарєв. - М .: Видавництво «Іспит», 2009. - 160 с.

4. Тематичні тести для підготовки до підсумкової атестації і ЄДІ. Географія. - М .: Баласс, изд. будинок РАО, 2011. - 160 с.

1. Російське географічне товариство ().

3. Навчальний посібник з географії ().

4. Географічний довідник ().

Теплі течії - труби водяного опалення земної кулі.

А. І. Воєйков

Світовий океан, або гідросфера Землі, об'єднує майже всі океанічні і морські води, Що мають єдину поверхню. Він займає майже три чверті поверхні земної кулі - 361 млн. Км 2, в той час як суша - тільки 149 млн. (Рис. 14).

Середня глибина відносно невелика - 3,8 км. Таку тонку гідросферу можна уподібнити плівці товщиною в 1 мм на глобусі діаметром 3 м. Але вона відіграє величезну роль в органічного життя і климатах Землі.

Океан - колиска життя. У далекому минулому в теплих і тихих морських лагунах виникли і розвивалися перші живі клітини, а потім і найпростіші організми. Якби рідка плівка випарувалася, то на обсохлу Землі не знайшлося б жодного куточка для сучасного високорозвиненого органічного світу. Та й тепловий режим став би іншим - в січні на Північному полюсі замість сучасної середньої температури -30 ° стало б -80 °.

Океанічна поверхню з усіх природних поверхонь Землі є найкращим поглиначем сонячної радіації. Але та ж поверхню в іншому агрегатному стані (лід і сніг) є найбільш досконалим відбивачем. Хоча температурна гамма поверхні океану і приземного шару атмосфери невелика, але вода в цьому тісному діапазоні досить часто і швидко змінює свій стан. Така мінливість різко позначається на кліматі.

Океан - величезний дистиллятор. Він щорічно випаровує 448 000 км 3 води, а континенти - тільки 71 000. Чим тепліше океан, тим більше він випаровує вологи. Вологе повітря, вкриваючи планету, знижує витік тепла в космічний простір, Краще зрошує землі і полегшує хліборобові вирощування рясних врожаїв. Океан - потужний терморегулятор планети. Завдяки великій масі води і її високій теплоємності (в 3200 разів більшою, ніж у повітря) він влітку акумулює сонячне тепло і витрачає його взимку на обігрів атмосфери, вирівнюючи міжсезонну мінливість клімату. У ряді випадків океан вирівнює і міжрічні коливання. Материки не здатні акумулювати тепло, тому континентальність клімату, як правило, зростає з віддаленням від кордонів з океаном.

Води океану знаходяться в безперервному русі. Вони більше, ніж суша, поглинають сонячне тепло і є генеральним постачальником енергії в глобальні вітрові системи. Урагани і штормові вітри енергійно перемішують і переміщують водні маси. Так, протягом Західних вітрів в Південній півкулі щорічно переносить навколо Землі близько 6 млн. Км 3 води, що дорівнює двом обсягами Середземного моря. Особливо активний поверхневий 100-200-метровий шар. Але і підповерхневі і навіть придонні шари океану перебувають у вічному русі. Морські течії приносять великі маси тепла і холоду. Частка води може зробити в Світовому океані будь кругосвітні подорожі, змінюючи свій стан, нагріваючись під екватором і звертаючись в лід в полярних водах обох півкуль.

Морські течії разом з повітряними вирівнюють температуру між полярними і тропічними широтами і повністю виконують роль, зазначену в епіграфі словами А. І. Воєйкова.

У табл. 4 наведені температури по широтним поясам, обчислені і спостерігаються. Різниця є результатом теплообміну, що визначається циркуляційними процесами в атмосферної та гідросферні оболонках Землі. Легко бачити, як сильно позначається межшіротний теплообмін на температурне поле Землі. Якби його не було, то в екваторіальному поясітемпература піднялася б на 13 °, а в широтах від 60 ° північної широти до полюса температура в середньому знизилася б на 22 °. На широтах Москви і Ленінграда панував би клімат сучасної Центральної Арктики, т. Е. Абсолютно непридатний для рослинного світу.

Кількісне уявлення про межшіротном перенесення тепла морськими і повітряними циркуляційними процесами дає табл. 5.

Як видно з таблиці, прихід сонячної короткохвильової радіації швидко зменшується від екватора до полюса, що знаходить пояснення в кулястості Землі. Втрати через длинноволновую радіацію, навпаки, залишаються майже незмінними у всіх широтних поясах, так як куляста поверхню Землі тут не має значення. Звідси виникає відносний надлишок тепла в широтах нижче 40 ° і недолік вище цієї межі, що породжує контрасти температур, наведених в табл. 4 В реальних умовах, Як ми бачили, надлишок і недолік тепла врівноважуються за рахунок межшіротного теплообміну, здійснюваного через механізми водо- і повітрообміну.

Практичний інтерес представляє питання - кому ж належить визначальна роль в транспортуванні тепла від планетарного котла до планетарного холодильника, т. Е. Від екваторіальних і тропічних широт до полярних? Морський або повітряної адвекции?

В різний часвнесок кожної з цих адвекцією різний. В сучасних умовах і в більш холодних в минулому, коли Арктичний басейн в значній своїй частині цілий рікпокритий льодами, що дрейфують, морська адвекція відносно невелика, але в міру того, як в Арктичний басейн наганяє атлантичні води, її роль зростає. Сучасне співвідношення морської і повітряної адвекцією окремими дослідниками визначається по-різному: від 1: 2 на користь повітрообміну до 1: 1,5 на користь морської адвекции. Ми ж в своїх розрахунках повітряну адвекцію в рахунок брати не будемо, так як її відносна і абсолютна значущість в акріогенних умовах природно падає. Той відносно невеликий внесок тепла, який вносить повітряна адвекція, ми будемо резервувати в «запас міцності».

А. І. Воєйков, називаючи морські течії регуляторами температури, вважав, що «повітряні течії далеко не в такій мірі сприяють рівняння температур між екватором і полюсом, як морські течії, і за своїм прямим впливом в цьому відношенні не можуть зрівнятися споследнімі. Але непрямий вплив їх дуже велике ».

П. П. Лазарєв в 1927 р побудував модель океанічних і атмосферних циркуляції. Ця модель показала, що океанічні течії, проходячи через Північний полюс і приносячи в полярну область велику кількість тепла, отепляющее її. Віддаючи належне радянському експериментатору, англієць Брукс відзначав: «Коли модель відображала сучасний розподіл суші і моря, що виникали в басейні течії до дрібниць виявлялися подібними з нині існуючими течіями... У моделях, відтворювали умови теплих періодів, океанічні течії проходили через полюс, між тим як в моделях холодних періодів жодне протягом не перетинало полюса ».

Брукс відкидав: самодостатню роль атмосферної циркуляціїі вважав, що можливі її зміни не здатні самі по собі, без залучення інших факторів, викликати великі кліматичні зміни. «Роль атмосферної циркуляції, - писав він, - слід розглядати як регулюючу, іноді, можливо, посилює, але не породжує найбільші кліматичні коливання». Якщо морські течії, за влучним визначенням А. І. Воєйкова, служать терморегуляторами клімату, то цього не можна сказати про макроциркуляції атмосфери. З усіх климатообразующих факторів, як зазначав Б. Л. Дзердзеевскій, вони при своїй динамічності є найменш постійним фактором.

Аналіз донних відкладень в Арктичному басейні також підтвердив, що саме морські течії в порівнянні з повітряними відіграють визначальну роль у формуванні клімату. У тих випадках, коли теплі атлантичні води слабо проникали в Арктичний басейн, температура в полярних широтах падала. Низька температура приводила не тільки до відновлення крижаного покриву басейну, а й до відродження льодовикових щитів на континентах.

Надаючи величезного значення напрямками морських течійу формуванні клімату, А. І. Воєйков писав: «Чи маємо ми право сказати, зваживши головні умови, що впливають на клімат: без всякого зміни маси нинішніх течій, без змін середньої температури повітря на земній кулізнову можлива температура в Гренландії, подібна колишньої там в міоценових період, і знову можливі льодовики в Бразилії. Для цього потрібні лише відомі зміни, що направляють течії іншим чином, ніж тепер ». Через багато років академік Є. К. Федоров вказав на необхідність ретельного вивчення можливих змін клімату в зв'язку з відхиленням деяких морських течій, вважаючи, що воно повинно стати одним з найважливіших напрямків в наших дослідженнях.

Тому буде корисним нагадати короткі характеристики сучасних океанічних течій (рис. 15).

Найбільш потужним теплою течією Світового океану, що робить вирішальний вплив на клімат Північної півкулі, Є система течій Північної Атлантики під загальною назвоюГольфстрім. Система охоплює величезний простір від Мексиканської затоки до берегів Шпіцбергена і Кольського півострова. Власне ж Гольфстрімом називається ділянку від місця злиття Флоридського течії з Антільських (30 ° північної широти) до острова Ньюфаундленд. На широті 38 ° потужність досягає 82 млн. Км 3 / сек, або 2585 тис.км 3 / рік.

У районі Нової Шотландії і південного краю Ньюфаундлендської банки Гольфстрім стикається з холодними распресненнимі водами течії Кабота, а потім з водами холодної течії Лабрадор. Потужність Лабрадору становить приблизно 4 млн. М 3 / сек. Воно разом з холодними водами виносить в район Великий Банки морські льодиі айсберги.

Льоди морського походження зазвичай тримаються над самою банкою і, потрапляючи в води Гольфстріму, швидко тануть. Айсберги ж мають більш тривале життя. Потрапивши в води Гольфстріму, вони дрейфують на північний схід і навіть знову на північ, а нерідко скоюють тривале плавання по всій Північній Атлантиці. У виняткових випадках вони заносяться на південь, майже до 30 ° північної широти, а на схід майже до Гібралтару.

Значна частина айсбергів поширюється по околицях Великий Банки, особливо по північних, де, сідаючи на мілину, вони залишаються до тих пір, поки не розтануть настільки, що їх зменшена осаду дозволяє їм продовжувати свій дрейф далі.

Крім морських льодів і айсбергів в районі Ньюфаундленду, як і біля берегів Лабрадору, зустрічається і донний лід, разом з формуванням спливає на поверхню і бере участь в загальному дрейфі льоду. Оскільки температурна різниця контакту Гольфстріму і Лабрадору дуже велика, води Гольфстріму сильно охолоджуються.

Пройшовши Велику Ньюфаундлендської банку, Гольфстрім під назвою Північно атлантичної течіїрухається на схід з середньою швидкістю 20-25 км / добу і в міру просування до берегів Європи приймає північно-східний напрямок. За банками Ньюфаундленду воно відокремлює гілки-рукава, що втрачаються в вирах. Близько 25 ° західної довготи від південного його краю відходить велика гілка Канарського течії до Піренейському півострову.

При підході до Британських островів від Північно-Атлантичного течії відділяється з лівого боку велика гілка - протягом Ірмінгера, яке прямує на північ у бік Ісландії; основна ж маса, перетинаючи поріг Уайвілла-Томсона, проходить в протоці між Шетландських і Фарерськими островами і входить в Норвезьке море.

Лінія порогів Уайвілла-Томсона, а потім Гренландсько-Ісландська поріг є чіткою межею між Атлантичним і Льодовитим океанами. На глибині 1000 м на південь від Фареро-Шетландських порога, що має глибину менше 500 м, температура води майже на 8 ° вище, ніж на північ. Солоність на тій же глибині з південного боку порога більше на 0,3 проміле. Пояснення цієї виняткової контрастності криється у відхиленні на захід глибинних шарів теплих вод на південній стороні, в той час як на північній стороні порога холодні води відхиляються їм на схід. В результаті на півночі від порога вся глибоководна частина Гренландського і Норвезького морів заповнена дуже холодної і щільною водою. Ця система порогів також розмежовує області з переважанням на поверхні атлантичних і арктичних вод.

Північно-Атлантичний протягом, минаючи протоку між Фарерськими і Шетландських островами, під назвою Норвезького теплої течії проходить уздовж західного узбережжя Скандинавського півострова. В районі перетину Північного полярного кола, з лівого боку від нього відходить гілка самостійного потоку теплих вод, що має в усі сезони року стійкий напрямок на північ.

На захід від мису Нордкап, від Норвезької течії з правого боку відходить на схід в Баренцове море Нордкапськоє перебіг. На схід від 35 меридіана воно хоча і розбивається на дрібні струменя, але відіграє помітну роль в терміні Баренцева моря. Так, мала по потужності Мурманська гілка робить Мурманський порт відкритим круглий рік для вільного плавання суден будь-якого типу.

Внаслідок більшої щільності атлантичні водина значній частині акваторії Баренцева моря занурюються під легкі шари місцевої води. Частина атлантичних вод проникає в Карське море. Разом з тим тепла атлантична вода під шаром місцевої полярної води заходить в Баренцове море також і з півночі, з боку Арктичного басейну по глибоких жолобах захід і на схід Землі Франца-Йосипа, куди вона потрапляє як відгалуження від уже глибинного Шпіцбергенского течії.

Ліва гілка Норвезької течії після відходу від нього Нордкапского гілки йде на північ під назвою Шпіцбергенского. Основний потік його при вході в протоку Шпіцберген-Гренландія втрачає частину своєї кінетичної і теплової енергії за рахунок того, що протоку відображає частину водних мас і за рахунок бічного змішування з водами зустрічного холодного Східно-гренландського течії. Відображені водні маси рухаються спочатку в західному, а потім в південному напрямку, вклинюються в холодні струмені Східно-гренландського течії і, змішуючись з ними, утворюють кругові течії в районі нульового меридіана і 74-78 ° північної широти.

Шпіцбергенской протягом проходить уздовж Західних берегів Шпіцбергена зі швидкістю близько 6 км на добу, з середньою температуроюводи 1,9 ° і солоністю 35 проміле. На північ від Шпіцбергена внаслідок різниці щільності воно опускається під арктичні води і продовжує свій шлях в Центральній Арктиці вже в вигляді глибинного теплої течії. Але це не єдине місце, де Шпіцбергенской теплі води занурюються під холодні арктичні. На Гренландском східному мілководді всюди на глибинах понад 200 м панують їх високі позитивні температури. Ці теплі води можуть проникати глибоко в затоки і фіорди. Зрозуміло, таке глибоке проникнення під зустрічні, швидко просуваються на південь распресненние води, що несуть з собою не тільки пакові льоди з глибокою осадкою, але і айсберги, не може відбуватися без великої втрати кінетичної енергії і тепла. Роботами станції «Північний полюс-1» встановлена ​​досить активна роль атлантичних вод в отепленной верхнього холодного шару. Навіть взимку, незважаючи на низькі зимові температури повітря, атлантичні води, діючи на льоди знизу, весь час їх послаблюють. Це відноситься і до місцевим льодів, І до льодів, що виносяться з Центральної Арктики в Гренландское море.

Пробіг вод Гольфстріму від Флоридського протоки до порога Томсона займає 11 місяців, а від порога Томсона до Шпіцбергена близько 13 місяців.

Перебіг Ірмінгера, відокремившись при підході до північних берегів Британських островів від Північного Атлантичного течії, набуває напрямок на північ в сторону Ісландії. Приблизно на 63 ° північної широти протягом роздвоюється. Права його частина йде в Датська протока і своїми теплими водами омиває не тільки західні берега Ісландії, але і північні. У цьому районі воно входить в зіткнення з ісландської гілкою Східно-гренландського течії і, змішуючись з її водами, охолоджується і рухається на південний схід. Ліва, більш потужна частина Ірмінгерапосле розгалуження повертає на південний захід, а потім на південь, під косим перетином зустрічається з потоком вод і льодів Східно-гренландського течії. На стику вод температура на відстані від 20 до 36 км знижується з 10 до 3 °.

В районі південного краю Гренландії течії Ірмінгера і Східно-Гренландское концентрично огинають мис Фарвель і всю південно-західну частину острова і під назвою Західно-гренландського течії проходять через протоку Девіса в Баффіна затоку.

Східно-Гренландское холодна течія, що служить основним трактом для стоку вод і виносу льоду з Арктичного басейну, отримує свій початок на материковій мілині Азії. При поступовому переміщенні від материка на північ протягом в районі Полюса роздвоюється: одна гілка прямує в американський сектор Арктики, інша - в бік Гренландського моря. У північно-східного узбережжя Гренландії в Східно-Гренландское протягом вливаються води холодної течії, що йде із заходу уздовж північного узбережжя Гренландії. Ширина Східно-гренландського течії у 75-76 ° північної шіроти- 175- 220 км, швидкість зростає від двох миль на добу під широтою 80 ° до 8 миль під 75 °, до 9 миль під 70 ° і до 16- 18 миль під 65 -66 ° північної широти; температура води всюди нижче 0 °. Пройшовши Данська затоку, воно стикається з теплим Ірмінгеромі разом з ним огинає мис Фарвель. У цьому районі морські льоди і айсберги, потрапляючи в струмені теплих вод, швидко тануть. Біля мису Фарвель ширина пояса плавучих льодів в окремі місяці досягає 250 300 км, але завдяки теплим водам Ірмінгера, на північ від мису Дезолейшн (62 ° північної широти), льоди ніколи не утворюють тут зімкнутого покриву, а ширина їх пояса не перевищує декількох десятків кілометрів.

Лабрадорское протягом є продовженням холодної течії Баффінова Землі, що бере початок у протоки Сміта. Воно проходить уздовж берегів півострова Лабрадор і далі на південь вздовж східного берега Ньюфаундленду; потужність його приблизно 130 000 км 3 / рік. Воно несе морські льоди і айсберги і, як уже зазначалося, сильно охолоджує води Гольфстріму. Води Лабрадору залишаються холодними весь рік, охолоджуючи і все омивається їм узбережжі. Тундрова рослинність на Ньюфаундленді зобов'язана своїм існуванням холодним водам Лабрадору. Примітно, що майже на тій же широті, але по інший бік Атлантики, у Франції, виростають кращі сорти винограду.

Розглядаючи траси течій Північної Атлантики, ми переконуємося, наскільки правий був А. І. Воєйков, коли говорив, що напрямок морських течій відіграє величезну роль у формуванні клімату. На одному і тому ж меридіані розташований далеко за полярним колом незамерзаючий порт Мурманськ, а лежать на 2500 км на південь від азовські порти щорічно замерзають на кілька місяців. І, нарешті, північ Атлантичного басейну можна уподібнити ванні, в яку через два крана вливається холодна вода (Лабрадор і Східно-Гренландское течії) і через один - тепла вода Гольфстріму. Регулюючи крани, ми можемо змінювати терміну Атлантики, а з нею і клімат навколишніх континентів. Визнання великої ролі морських течій у формуванні клімату визначило з кінця минулого століття шляху регіональних поліпшень кліматичного режиму, змінюючи напрямку теплих і холодних течій. Поряд з цим розвивалися проекти великих гідротехнічних заходів з регулювання і перекидання річкового стоку. Зупинимося на головних гідротехнічних проектах по меліорації природних умов.