Происхождение течений
Ветер не только образует волны. Действуя на частицы воды, он увлекает их вперед. Кроме Тош, ветер давит на тыловую поверхность волн, содействуя тем самым движению воды. Так образуются ветровые течения. Длительно дующие ветры создают постоянные системы течений. Их называют дрейфовыми. Таковы, например, пассатные (экваториальные) течения, вызываемые пассатами. Они несут такую массу воды, что в месте ее скопления образуется повышение уровня океана. Последнее создает стоковое течение как результат наклона уровня моря. Таково, например, Флоридское течение, несущее воды из Мексиканского залива и образующее Гольфстрим.
Очень важной причиной, возбуждающей течение, является неравномерный нагрев воды в океане. Естественно, что в тропической области солнце нагревает воду значительно больше, чем в умеренных и особенно в полярных областях. Это вызывает движение воды в направлении от более плотной к менее плотной воде в глубинных слоях и обратное движение в поверхностных. Течение, вызванное разностью в плотности воды, носит название плотностного течения. Разница в плотности может появиться не только за счет неравномерного нагрева, но и в результате различий в солености воды. Так, например, глубинное течение более соленых вод Мраморного моря идет в Черное, в котором соленость воды значительно меньше.
Так как соленость вод на больших пространствах океанов изменяется очень мало, а нагревание воды в тропической области океанов идет очень сильно, то плотность воды обычно увеличивается к северу и к югу от экватора. Более плотные воды высоких широт с большей силой давят на один и тот же слой воды, лежащий на большом удалении от экватора, чем менее плотные (более легкие) воды тропической области. Это давление усиливает течение воды в глубинных слоях из полярных областей к экватору. В экваториальной области эти глубинные воды будут подыматься к поверхности, так как тропические воды, устремляясь на север и юг, как было указано, будут подымать глубинные воды. В поверхностном слое они согреются и вступят в большой круговорот воды.
Имеются и другие причины, вызывающие течения. Например, течения, вызванные приливообразующей силой; разрывные течения, образуемые в береговой области под действием волн; большие реки также создают течения вблизи своих устьев.
Обычно происхождение течений связано сразу с несколькими причинами. Например, в образовании Гольфстрима участвуют различные причины: стоковые и ветровые.
На направление движения воды влияет отклоняющая сила вращения Земли. В Северном полушарии она будет стремиться отклонить движение воды вправо от направления ветра, а в Южном полушарии — влево. Силы, вызываемые вращением Земли, не зависят от ветра и действуют в любых условиях. Большое влияние на направление течения имеет рельеф дна, особенно при небольших глубинах.
Течения, идущие на поверхности моря, вызывают, в силу трения, движение глубоколежащих слоев. Естественно, что при этом теряется энергия и с глубиной течение будет сильно затухать. Скорость ветрового течения с глубиной резко убывает. При этом замечательно, что течение в каждом более глубоком слое не только убывает, но и меняет свое направление, отклоняясь все более и более вправо по сравнению с направлением течения на поверхности; это направление может стать противоположным направлению течения на поверхности. Но здесь течение обладает ничтожной скоростью — в 23 раза меньшей, чем на поверхности.
Воздух неодинаково нагревается на различных широтах. Кроме того, он неодинаково нагревается над сушей и над морем. Различие в нагреве создает движение воздуха, которое вызывает течение воды. В результате первого явления воздух, нагретый в экваториальной области, будет устремляться поверху на север и на юг. Это вызовет движение воздуха понизу к экватору. Создаются постоянные ветры — пассаты. В Северном полушарии они непрерывно дуют с северо-востока на юго-запад, а в Южном — с юго-востока на северо-восток. Их действие .на образование экваториальных течений уже известно. Они гонят воду на запад. Но так как сила ветра по всему фронту неодинакова, то неравномерность в силе ветра по фронту создает противотечение. Такова природа межпассатного противотечения, несущего воду в трех океанах с запада на восток. Летом суша нагревается сильнее, чем море. Над ней давление воздуха становится меньше, чем над морем. Теплые массы воздуха устремляются вверх и идут в сторону моря. Понизу идут ветры с моря. Эти ветры называют летним муссоном. Они создают течение, направленное в сторону суши. Они несут более прохладный и влажный воздух с океана. Зимою картина получается обратная. Суша охлаждается сильнее, чем море. Поэтому давление воздуха над сушей становится больше, чем над морем. Устанавливаются постоянные ветры с суши на море. Этот зимний муссон создает течения ,воды в направлении от берега.
Кроме таких постоянных течений, ветер вызывает и временные перемещения водных масс. Особенно распространены сгонные и нагонные явления. Ветер с моря гонит воду к берегу, часть ее распространяется вдоль берега, создавая береговые течения, другая часть опускается вниз, оттесняя глубинные, более холодные воды. Когда ветры дуют с суши, они сгоняют теплую воду далеко в море, а снизу подымаются холодные воды. В октябре 1952 г. в Калифорнии на песчаный пляж, на протяжении в 180 метров, было выброшено много глубоководных рыбок. Сгонные ветры подняли воду с большой глубины. Температура на поверхности воды стала вместо +15,2° всего +10,3°. Не приспособленные к жизни в поверхностных слоях воды рыбки погибли.
Создаваемые сгонными и нагонными ветрами течения в береговой области очень важны для мореплавателей. Не учитывая их, опасно плавать вблизи берегов. Вообще же значение течений в навигации очевидно. Большое значение течения имеют и в жизни океана. Они перемешивают воду. Они разносят питательные вещества на громадные пространства. Течения создают условия, благоприятные для распределения различных водных масс в океане. В границах этих водных масс живет своя фауна и флора, в том числе и промысловая. Известно, что треска, пикша, сельдь, морской окунь в Баренцовом море обитают там, куда проникают атлантические воды. Таким образом, знание течений очень важно для развития рыболовства.
Для жизни в море очень важно не только горизонтальное перемешивание воды течениями. Очень важно также и вертикальное перемешивание вод. За лето поверхностные воды сильно нагреваются. Они становятся более легкими и «лежат» у поверхности. Как только осенью наступает охлаждение этих вод, они приобретают большую плотность и начинают опускаться. Чем холоднее «станут эти воды, тем глубже они опустятся вниз. В результате перемешивания зимой все слои воды, захваченные перемешиванием, имеют почти одинаковую температуру. При этом вниз опускаются воды, обедненные питательными веществами во время весеннего и летнего развития водорослей. Зато кверху подымаются богатые этими веществами глубинные воды. А начинающееся весною бурное развитие водорослей получает воду, богатую биогенными солями, образовавшимися за счет разложения отмерших организмов в глубинных слоях.
|
|
Читайте в рубрике «Морские течения»: |