МОРСКИЕ ТЕЧЕНИЯ: КАК ОНИ ВОЗНИКАЮТ, ВИДЫ, ПОСЛЕДСТВИЯ, ЗНАЧЕНИЕ - ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА - 2025

Эти тока являются массовым перемещением поверхностного и глубоких вод, вызванные ветрами, Земли «сек вращения, разница в температуре и солености. Они могут быть мелкими и глубокими, мелкие появляются на первых 200-400 м глубины. Со своей стороны, глубокие течения на большей глубине.

Поверхностные морские течения возникают из-за толчка воды ветрами, а глубоководные - из-за разницы в температуре и солености.

Основные морские течения в мире. Источник: д-р Майкл Пидвирни (см. Http://www.physicalgeography.net) / Общественное достояние

И мелкие, и глубокие течения дополняют друг друга, образуя большую океаническую конвейерную ленту. Таким образом, водные массы движутся поверхностными течениями, которые идут от экватора к полярному кругу и возвращаются глубокими течениями.

В случае глубоких течений они возвращаются к экватору и продолжают путь в Антарктиду через все океаны. В Антарктиде они направляются на восток, пересекая Индийский океан, а оттуда - в Тихий, где теплые поверхностные течения движутся на север и возвращаются в Атлантический океан.

Системы морских течений образуют так называемые океанические круговороты, по которым вода циркулирует в океанах планеты. Есть 5 основных круговоротов: два в Атлантическом океане, два в Тихом и один в Индийском океане.

Среди наиболее известных течений - Мексиканский залив, Лас-Агухас, Восточная Австралия, течения Гумбольдта и средиземноморские течения. Все океанические течения выполняют важные функции в планетной системе, регулируя климат, распределяя питательные вещества и биоразнообразие, а также облегчая навигацию.

Как возникают океанские течения?

- Общие условия океана

В океанах существует градиент температуры поверхности, где максимальная температура находится в Красном море (36 ºC), а минимальная - в море Уэдделла (Антарктида) при -2 ºC. Точно так же существует вертикальный температурный градиент с теплой водой на первых 400 м и очень холодной зоной ниже 1800 м.

Существует также градиент солености: более соленые воды в районах с меньшим количеством осадков, таких как Атлантика, и менее соленые, где идет больше дождей (Тихий океан). С другой стороны, на побережьях, где текут реки, обеспечивающие пресную воду, меньше соленость по сравнению с прибрежными водами.

В свою очередь, и температура, и соленость влияют на плотность воды; Чем выше температура, тем ниже плотность и чем выше соленость, тем выше плотность. Однако, когда морская вода замерзает и образует лед, ее плотность больше, чем у жидкой воды.

- Эффект Кориолиса

Земля вращается вокруг своей оси на восток, вызывая явное отклонение любого объекта, движущегося по ее поверхности. Например, снаряд, выпущенный с экватора в сторону участка на Аляске (север), приземлится немного правее цели.

Это же явление влияет на ветры и океанские течения и известно как эффект Кориолиса.

- Развитие токов

Поверхностные токи

Из-за дифференциального нагрева Земли у экватора есть теплые температуры, а на полюсах - холодные. Массы горячего воздуха поднимаются, создавая вакуум, то есть область низкого давления.

Таким образом, пространство, оставленное горячим воздухом, заполняется воздухом из холодной области (зона высокого давления), который перемещается туда под действием ветра. Кроме того, Земля во вращательном движении вызывает центробежную силу на экваторе, заставляя воду перемещаться на север и юг в этой области.

Точно так же вода около экватора менее соленая из-за того, что идет больше дождей, которые обеспечивают пресную воду и разбавляют соли. В то время как ближе к полюсам идет меньше дождей и большая часть воды замерзает, поэтому концентрация солей в жидкой воде выше.

С другой стороны, на экваторе вода более теплая из-за более высокого уровня солнечной радиации. Это заставляет воду в этой области расширяться и поднимать свой уровень или высоту.

Поверхностные течения Североатлантического круговорота

При анализе влияния этих факторов в Северной Атлантике наблюдается образование большой системы замкнутой циркуляции морских течений. Он начинается с северо-восточных ветров (пассатов), вызывающих поверхностные морские течения.

Эти северо-восточные течения, достигнув экватора, движутся на запад из-за вращения, начиная с западного побережья Африки. Затем, достигнув Америки, экваториальное течение встречает непрерывные наземные препятствия на севере.

Североатлантическое течение. Источник: Центр космических полетов Годдарда Производственная работа MagentaGreen (версия SVG) / общественное достояние

Наличие препятствий, плюс центробежная сила экватора и разница температур между экваториальной и полярной водами, направляют течение на северо-восток. Течение увеличивает свою скорость, когда циркулирует в узких каналах между Карибскими островами и проливом Юкатан.

Затем из Мексиканского залива он продолжается через Флоридский пролив, укрепляясь за счет слияния с течением Антильских островов. Отсюда он продолжает свой путь на север вдоль восточного побережья Северной Америки, а затем на северо-восток.

Глубокие течения Североатлантического круговорота

На своем пути на север Гольфстрим теряет тепло, а вода испаряется, становится более соленой и плотной, опускаясь и превращаясь в глубокое течение. Позже, достигнув наземного препятствия в Северо-Западной Европе, она разделяется, и одна ветвь продолжается на север, затем поворачивает на запад, а другая - на юг и возвращается к экватору.

Закрытие Североатлантического круговорота

Ветвь течений Североатлантического Джиро, которая встречается с Западной Европой, направляется на юг и образует Канарское течение. В этом процессе участвуют течения Средиземного моря в западном направлении, которые вносят большое количество солей в Атлантический океан.

Точно так же пассаты толкают воды африканского побережья на запад, завершая Североатлантический поворот.

Североатлантический субполярный круговорот

Текущее направление на север образует Североатлантический субполярный круговорот, идущий на запад встречает Северную Америку. Здесь формируется холодное и глубокое лабрадорское течение, уходящее на юг.

Этот Лабрадорский океанский поток проходит под Гольфстримом в обратном направлении. Движение этих токов определяется различиями в температуре и концентрации физиологического раствора (термохалинные токи).

Конвейерная лента большого размера

Набор термохалинных течений формирует систему течений, которая циркулирует ниже поверхностных течений, образуя большой океанический конвейер. Это система холодных и глубоких течений, которая идет от Северной Атлантики до Антарктиды.

Конвейерная лента океана. Источник: Avsa / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

В Антарктиде течения идут на восток и, проходя через Австралию, направляются в сторону северной части Тихого океана. В этом процессе воды нагреваются, поэтому они поднимаются, когда достигают северной части Тихого океана. Затем они возвращаются в Атлантику в виде теплого поверхностного течения, проходящего через Индийский океан и соединяющегося с океанскими круговоротами.

Типы океанских течений

Есть два основных типа океанских течений, определяемых факторами, которые их вызывают, и уровнем океана, через который они циркулируют.

Мелководные и глубоководные течения. Источник: Томас Сплеттстессер / Общественное достояние

Поверхностные морские течения

Эти течения возникают на первых глубинах моря 400-600 м и порождаются ветрами и вращением Земли. Они составляют 10% от массы воды в Мировом океане.

Глубоководные течения

Глубокие течения возникают на глубине менее 600 м и вытесняют 90% массы морской воды. Эти течения называются термохалинной циркуляцией, так как они вызваны разницей в температуре воды («термо») и концентрации соли («халин»).

Основные океанские течения

Основные морские течения в мире. Mariiana QM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Круговороты океана

В соответствии с характером ветров и действием вращения Земли морские течения образуют круговые системы течений, называемые океаническими круговоротами. Есть 6 основных поворотов:

• Североатлантический круговорот
• Южноатлантический круговорот
• Северный тихоокеанский круговорот
• Южно-Тихоокеанский регион Джиро
• Поворот Индийского океана
• Спин Антарктиды

Каждый виток формируется разными токами, из которых ток западной границы каждого витка направлен к соответствующему полюсу. Другими словами, круговороты Северной Атлантики и Тихого океана идут к Северному полюсу, а круговороты Южной Атлантики, Южного Тихого океана и Индийского круговоротов - к Южному полюсу.

Круговороты океана. Источник: NOAA / Public domain

Течения на западной границе каждого круговорота являются самыми сильными, и, таким образом, течение Мексиканского залива соответствует Североатлантическому круговороту, а течение Куросио - Северо-Тихоокеанскому круговороту.

В южноатлантическом круговороте самое сильное течение - в Бразилии, а в южной части Тихого океана - в Восточной Австралии. Со своей стороны, на Джиро-дель-Индико протекает течение Лас-Агухас, которое протекает вдоль восточного побережья Африки с севера на юг.

Взяв в качестве примера Североатлантический круговорот, мы обнаруживаем, что вся система состоит из четырех течений. В этом Джиро, помимо Гольфстрима на западе, есть Северо-Атлантический поток, идущий на северо-восток.

Затем на востоке расположено течение Лас-Канариас, которое направляется на юго-восток, и цепь замыкается с Северо-экваториальным течением на запад.

Поток Мексиканского залива

Это течение является частью североатлантического круговорота и названо так потому, что зарождается в Мексиканском заливе. Здесь поверхностные воды нагреваются и расширяются, поднимая уровень моря по сравнению с более холодными северными водами.

Следовательно, течение генерируется из залива на север, где вода будет терять тепло, поглощая и формируя Североатлантическое течение.

Климат Западной Европы

Гольфстрим вносит большой вклад в регулирование климата Западной Европы благодаря теплу, которое он переносит из Мексиканского залива. Это тепло, выделяемое у берегов Гренландии, уносится в сторону континента западными ветрами, смягчая континентальные температуры.

Средиземноморское течение

Средиземное море представляет собой почти закрытый бассейн, за исключением соединения шириной 14,24 км с Атлантическим океаном через Гибралтарский пролив. В теплое лето это море ежегодно теряет около 1 м воды за счет испарения.

Связь с Атлантическим океаном и возникающие течения позволяют обновлять потерянную воду и насыщать ее кислородом. Течения, покидающие Средиземное море, помогают формировать Гольфстрим.

Градиент солености

Соленость и температура являются основными факторами, вызывающими течение между Средиземным морем и Атлантическим океаном. Из-за потери воды из-за испарения на закрытой территории соленость в Средиземном море выше, чем в Атлантическом океане за проливом.

Вода с более высоким содержанием солей более плотная и уходит на дно, образуя глубокое течение в сторону Атлантики с более низкой концентрацией солей. С другой стороны, поверхностный водный слой Атлантики теплее, чем слой Средиземного моря, и создает поверхностное течение из Атлантики в Средиземное море.

Течение Гумбольдта

Это поверхностный поток холодной воды, который течет из Антарктиды к экватору вдоль южноамериканского побережья Тихого океана. Это происходит от подъема или подъема части холодных вод глубокого течения южной части Тихого океана при столкновении с южноамериканским побережьем.

Он является частью субтропического острова Джиро в южной части Тихого океана и несет ответственность за снабжение побережья Чили, Перу и Эквадора большим количеством питательных веществ.

последствия

Распределение тепла и солености

Океанские течения текут из мест с более теплой и соленой водой в более холодные регионы с меньшей концентрацией соли. В этом процессе они помогают распределять тепло окружающей среды и содержание соли в океанах.

Влияние на климат

Перемещая массы теплой воды в холодные области, течения участвуют в регулировании климата Земли. Примером этого является смягчающее воздействие температуры окружающей среды, оказываемое течением в Мексиканском заливе в Западной Европе.

Таким образом, если бы Гольфстрим перестал течь, температура в Западной Европе упала бы в среднем на 6 ° C.

Ураганы

Морские течения, перенося тепло, выделяют влагу за счет испарения и создают круговое движение в тесной связи с ветрами, которые являются причиной ураганов.

Газообмен

Морская вода поддерживает постоянный газообмен с атмосферой, включая водяной пар, кислород, азот и CO _2. Этот обмен становится возможным благодаря движению воды морскими течениями, что способствует разрушению поверхностного натяжения.

Прибрежное моделирование

Океанские течения вызывают износ и силу сопротивления (эрозию) на поверхности морского дна и побережьях, через которые они проходят. Этот эрозионный эффект на протяжении тысяч лет формирует морское дно, подводные горы и береговые линии.

Распределение питательных веществ и биоразнообразие

С другой стороны, морские течения несут с собой питательные вещества, а также планктон, который ими питается. Это обусловливает распространение морской фауны, поскольку она сконцентрирована там, где больше доступной пищи.

Планктон пассивно уносится поверхностными течениями, а часть питательных веществ осаждается на дно, где они вытесняются глубокими течениями. Позже эти питательные вещества возвращаются на поверхность в так называемых апвеллингах или морских выходах воды.

Скачки или выходы морских вод

Глубокие течения вызывают так называемые апвеллинги или выходы на поверхность морских вод. Это подъем на поверхность холодных глубинных вод, которые несут питательные вещества, отложенные в глубоких океанах.

Повышение морских течений. Источник: НАСА / Общественное достояние

В тех областях, где это происходит, наблюдается большее развитие популяций фитопланктона и, следовательно, рыб. Эти районы становятся важными рыболовными зонами, такими как перуанское побережье Тихого океана.

Концентрация загрязняющих веществ

Океаны страдают от серьезных проблем с загрязнением из-за деятельности человека, который включает большое количество отходов, особенно пластика. Морские течения несут этот мусор, и из-за круглой формы поверхности они концентрируются в определенных областях.

Здесь возникают так называемые пластиковые острова, которые образуются путем концентрации пластиковых фрагментов на больших площадях в центре круговоротов океана.

Точно так же сочетание поверхностных морских течений с волнами и формой береговой линии концентрирует отходы в определенных областях.

Значение для экосистем и жизни на Земле

Морские миграции

Многие морские виды, такие как черепахи, китообразные (киты, дельфины) и рыбы, используют океанские течения для своих миграций на большие расстояния. Эти течения помогают определять маршрут, уменьшают энергию путешествия и обеспечивают еду.

Наличие питательных веществ

Распределение питательных веществ в океанах по горизонтали и вертикали зависит от морских течений. Это, в свою очередь, влияет на популяции фитопланктона, которые являются основными продуцентами и основой пищевых сетей.

Там, где есть питательные вещества, есть планктон и рыба, которые им питаются, а также другие виды, которые питаются рыбой, например, морские птицы.

Рыбная ловля

Распределение питательных веществ через океанические течения влияет на доступность рыболовства для людей.

Доступность кислорода

Морские течения, мобилизуя воду, способствуют ее насыщению кислородом, что важно для развития водных организмов.

Наземные экосистемы

Прибрежные и внутренние экосистемы подвержены влиянию морских течений в той степени, в которой они регулируют континентальный климат.

Навигация

Морские течения позволили людям освоить навигацию, позволив путешествовать по морю в отдаленные места. Это сделало возможным исследование Земли, расселение людей, торговлю и экономическое развитие в целом.

Факторы, влияющие на направление токов

Направление океанских течений в Мировом океане имеет регулярный характер. Этот рисунок направлений определяется множеством факторов, силами которых являются солнечная энергия и гравитация Земли и Луны.

Солнечная радиация, атмосферное давление и направление ветра

Солнечная радиация влияет на направление океанских течений, являясь причиной ветров. Это основная причина образования поверхностных течений, следующих по направлению ветра.

Температурный градиент и сила тяжести

Солнечное излучение также влияет на направление океанских течений, нагревая воду и заставляя ее расширяться. За счет этого вода увеличивается в объеме и поднимается уровень моря; с более высокими участками океана (жарко), чем с другими (холодными).

Это образует перепад уровня, то есть наклон, перемещающий воду в нижнюю часть. Например, на экваторе температура высока, поэтому вода расширяется, определяя уровень моря на 8 см выше, чем в других областях.

Градиент солености

Еще один фактор, влияющий на направление океанских течений, - это разница в солености между разными участками океана. По мере того, как вода становится более соленой, ее плотность увеличивается и опускается, а глубокие течения движутся в зависимости от градиентов температуры и солености.

Морской и прибрежный рельеф

Форма континентального шельфа и береговой линии также влияет на направление морских течений. В случае поверхностных течений, протекающих вдоль побережья, на их направление влияют формы рельефа.

С другой стороны, глубокие течения при столкновении с континентальным шельфом могут испытывать как горизонтальные, так и вертикальные отклонения.

Вращение Земли и эффект Кориолиса

Вращение Земли влияет на направление ветров, создавая центробежную силу на экваторе, подталкивая токи к полюсам. Кроме того, эффект Кориолиса отклоняет токи вправо в Северном полушарии и влево в Южном полушарии.

Ссылки

1. Кэмпбелл, Н. и Рис, Дж. (2009). Биология. 8-е издание Пирсон Бенджамин / Каммингс.
2. Кастро, П. и Хубер, М. Е. (2007). Морская биология. 6-е издание Макгроу-Хилл.
3. Келли, К.А., Дикинсон, С., Макфаден, М.Дж. и Джонсон, Г.К. (2001). Океанские течения очевидны в спутниковых данных о ветре. Письмо о геофизических исследованиях.
4. Нойман, Г. (1968). Океанские течения. Издательская компания "Эльзевир".
5. Пинеда, В. (2004). Глава 7: Морфология дна океана и характеристики береговой линии. В: Werlinger, C (Ed.). Морская биология и океанография: концепции и процессы. Том I.
6. Прагер, Э.Дж. и Эрл, СС (2001). Океаны. McGraw-Hill.
7. Уланский, С. (2012). Гольфстрим. Невероятная история реки, пересекающей море. Turner Publications SL