Успехи современного естествознания. Основные течения оказывающие влияние на климат приморья

90, Влияние океанических течений на природу прибрежных территорий

В океанах и морях в определенных направлениях на расстояния в тысячи километров перемещаются огромные потоки водышириной в десятки и сотни километров, глубиной в несколько сотен метров. Такие потоки - «рекив океанах» - называются морскими течениями. Движутся они со скоростью 1-3 км/ч, иногда до 9 км/ч. Причин, вызывающих течения, несколько: например, нагревание и охлаждение поверхности воды,осадкии испарение, различия в плотности вод, однако наиболее значимой в образовании течений является рольветра.

Течения по преобладающему в них направлению делятся на зональные, идущие на запад и на восток, и меридиональные - несущие свои воды на север или юг.

В отдельную группу выделяют течения, идущие навстречу соседним, более мощным и протяженным. Такие потоки называют противотечениями. Те течения, которые изменяют свою силу от сезона к сезону в зависимости от направления прибрежныхветров, называются муссонными.

Среди меридиональных течений наиболее известен Гольфстрим. Он переносит в среднем каждую секунду около 75 млн. тонн воды. Для сравнения можно указать, что самая полноводная река мира Амазонкапереносит каждую секунду лишь 220 тысяч тонн воды. Гольфстрим переноситтропические воды к умеренным широтам, во многом определяяклимат, а значит, и жизньЕвропы. Именно благодаря этому течениюЕвропаполучила мягкий, теплый климат и стала землей обетованной для цивилизации, несмотря на свое северное положение. Подходя к Европе, Гольфстрим уже не тот поток, что вырывается из Мексиканского залива. Поэтому северное продолжение течения называетсяСеверо-Атлантическим. Голубые воды Гольфстрима сменяются все более и более зелеными.Из зональных течений наиболее мощным является течение Западных ветров. На огромном пространстве Южного полушария у побережьяАнтарктидынет сколько-нибудь значительных массивов суши. Над всем этим пространством преобладают сильные и устойчивые западные ветры. Они интенсивно переносят воды океанов в восточном направлении, создавая самое мощное во всемМировом океанетечение Западных ветров. Оно соединяет в своем круговом потоке воды трех океанов и переносит каждую секунду около 200 млн. тонн воды (почти в 3 раза больше, чем Гольфстрим). Скорость этого течения невелика: чтобы обойтиАнтарктиду, его водам необходимо 16 лет. Ширина течения Западных ветров около 1300 км.

В зависимости от температуры воды течения могут быть теплыми, холодными и нейтральными. Вода первых теплее, чем вода в том районе океана, по которому они проходят; вторые, наоборот, холоднее окружающей их воды; третьи не отличаются от температуры вод, среди которых протекают. Как правило, течения, направляющиеся от экватора, теплые; течения, идущие к экватору, --холодные. Они обычно менее соленые, чем теплые. Это объясняется тем, что они текут из областей с большим количеством осадков и меньшим испарением или из областей, где вода опреснена таянием льдов. Холодные течения тропических частей океанов образуются благодаря поднятию холодных глубинных вод.

Важной закономерностью течений в открытом океане является то, что их направление не совпадает с направлением ветра. Оно отклоняется вправо в Северном полушарии и влево в Южном полушарии от направления ветра на угол до 45°. Наблюдения показывают, что в реальных условиях величина отклонения на всех широтах несколько меньше 45°. Каждый нижележащий слой продолжает отклоняться вправо (влево) от направления движения вышележащего слоя. Скорость течения при этом уменьшается. Многочисленные измерения показали, что течения оканчиваются на глубинах, не превышающих 300 метров.Значение океанских течений заключается прежде всего в перераспределении на Землесолнечного тепла: теплые течения способствуют повышению температуры, а холодные понижают ее. Огромное влияние оказывают течения на распределение осадков на суше. Территории, омываемые теплыми водами, всегда имеют влажный климат, а холодные - сухой; в последнем случае дожди не выпадают, увлажняющее значение имеют только туманы. С течениями переносятся и живые организмы. Это в первую очередь относится к планктону, вслед за которым движутся и крупные животные. При встрече теплых течений с холодными образуются восходящие токи воды. Они поднимают глубинную воду, богатую питательными солями. Эта вода благоприятствует развитию планктона, рыб и морских животных. Такие места являются важными рыболовными участками.

Морские течения оказывают значительное влияние на климат прибрежных частей материков. В обоих полушариях между экватором и 40-й параллелью восточные берега материка теплее, чем западные. В умеренной зоне соотношение обратное: восточные берега материка холоднее западных. В странах Западной Европы зимы мягкие, а в районах Северной Америки, расположенных в тех же широтах,- суровые. Особенно заметен контраст между сравнительно мягким климатом Скандинавии и климатом Гренландии, покрытой мощной толщей льда.

Большое влияние на климат оказывают морские течения. Они переносят тепло из одних широт в другие и приводят к охлаждению и потеплению климата. Побережья материков, которые омываются холодными течениями, более холодные, чем их внутренние части, расположенные на тех же широтах. Климат побережий, омывающихся теплыми течениями, более теплый и мягкий, чем внутри материка. Холодные течения, кроме того, усиливают сухость климата. Они охолаживают нижние слои воздуха, а холодный воздух, как известно, более плотный и тяжелый и не может подниматься, что не благоприятствует образованию облаков и осадков. От теплых течений воздух нагреется и увлажняется. При подъеме вверх он становится перенасыщенным, образуются облака, выпадают осадки (рис. 7).

Рис. 7.

Примером различного влияния на климат теплых и холодных течений может служить климат восточного побережья Северной Америки и западного побережья Европы между 550 и 700 северной широты. Американское побережье омывается холодным Лабрадорским течением, европейское - теплым Северо-Атлантическим. Первое лежит между годовыми температурами 0 и -10 0С, второе - +10 и 0 0С. Протяженность безморозного периода на американском побережье - 60 дней в году, на европейском от 150 до 210 дней. На полуостров Лабрадор - безлесные пространства (тундра), в Европе - хвойные и смешанные леса.

Рельеф и климат

Большое и разнообразное влияние на климат оказывает рельеф. Горные поднятия и хребты являются механическими препятствиями на пути воздушных масс. В ряде случаев горы являются границей областей с различным климатом, поэтому они препятствуют воздухообмену. Так, сухость климата центральной части Азии в значительной степени объясняются наличием крупных горных систем на её окраинах.

Распределение горных склонов и хребтов в отношении к океанам и сторонам горизонта является причиной неравномерного распределения осадков. Наветренные склоны гор получают осадков больше, чем подветренные, потому что воздух при поднятии по склонам гор охлаждается, перенасыщается и выделяет много осадков (рис. 8). Именно на наветренных склонах горных стран располагаются наиболее влажные районы Земли.

Например, южные склоны Гималаев задерживают летние муссоны, выпадает много осадков, поэтому там богат и разнообразен растительный и животный мир. Северные склоны Гималаев сухие и пустынные.

Рис. 8.

Климатические условия в горах зависят от абсолютной высоты. С высотой температура воздуха понижается, атмосферное давление и влажность падают, количество осадков до определенной высоты увеличивается, а затем уменьшается, изменяются скорость и направление ветра и все остальные метеорологические элементы. Это приводит к образованию высотных климатических поясов, расположение и количество которых тесно связано с географическим положением, высотой гор, направлением склонов. Климат в горах изменяется на сравнительно коротких расстояниях и существенно отличается от климата соседних равнин.

Циркуляция вод Мирового океана определяет обмен количеством вещества, тепла и механической энергии между океаном и атмосферой, поверхностными и глубинными, тропическими и полярными водами. Морские течения переносят большие массы воды из одних областей в другие, часто весьма в отдаленные районы. Течения нарушают широтную зональность в распределении температуры. Во всех трех океанах - Атлантическом, Индийском и Тихом- под влиянием течений возникают температурные аномалии: положительные аномалии связаны с переносом теплых вод от экватора в более высокие широты течениями, имеющими близкое к меридиональному направление; отрицательные аномалии вызваны противоположно направленными (от высоких широт к экватору) холодными течениями. Отрицательные аномалии температуры усиливаются, кроме того, подъемом глубинных вод у западных берегов континентов, вызванным сгонами вод пассатными ветрами.[ ...]

Влияние течений сказывается не только на величине и распределении средних годовых значений температуры, но и на ее годовых амплитудах. Это особенно отчетливо проявляется в районах соприкосновения теплых и холодных течений, там, где границы их смещаются в течение года, как, например, в Атлантическом океане в районе соприкосновения Гольфстрима и Лабрадорского течений, в Тихом океане в районе соприкосновения течений Куросио и Курильского (Ойясио).[ ...]

Течения оказывают влияние на распределение и других океанологических характеристик: солености, содержания кислорода, биогенных веществ, цвета, прозрачности и др. Распределение этих характеристик оказывает огромное влияние на развитие биологических процессов, растительный и животный мир морей и океанов. Изменчивость морских течений во времени и пространстве, смещение их фронтальных зон влияют на биологическую продуктивность океанов и морей.[ ...]

Большое влияние оказывают течения на климат Земли. Например, в тропических областях, где преобладает восточный перенос, на западных берегах океанов наблюдаются значительные облачность, осадки, влажность, а у восточных, где ветры дуют с материков,- относительно сухой климат. Течения существенно влияют на распределение давления и циркуляцию атмосферы. Над осями теплых течений, как, например, Гольфстрим, Северо-Атлантическое, Куросио, Северо-Тихоокеанское, движутся серии циклонов, которые определяют погодные условия прибрежных районов материков. Теплое Северо-Атлантическое течение благоприятствует усилению исландского минимума давления, а следовательно, и интенсивной циклонической деятельности в Северной Атлантике, Северном и Балтийском морях. Аналогично влияние Куросио на область алеутского минимума давления в северо-восточном районе Тихого океана.[ ...]

В районах встречи теплых и холодных течений часто отмечаются туманы и сплошная облачность.[ ...]

Там, где теплые течения глубоко проникают в умеренные и приполярные широты, их влияние на климат сказывается особенно ярко. Хорошо известно смягчающее влияние Гольфстрима, Северо-Атлантического течения и его ветвей на климат Европы, течения Куросио - на климатические условия северной части Тихого океана. Следует отметить большее значение в этом отношении Северо-Атлантического течения, чем Куросио, так как Северо-Атлантическое течение проникает почти на 40° севернее Куросио.[ ...]

Резкие различия в климате создаются в том случае, если берега континентов или океанов омываются холодными и теплыми течениями. Так, например, восточное побережье Канады находится под влиянием холодного Лабрадорского течения, западное же побережье Европы омывается теплыми водами Северо-Атлантиче-ского течения. В результате в зоне между 55 и 70° с. ш. продолжительность безморозного периода на побережье Канады менее 60 дней, на европейском - 150-210 дней. Ярким примером воздействия течений на климатические и погодные условия служит Чилийско-Перуанское холодное течение, температура вод которого на 8-10° ниже окружающих вод Тихого океана. Над холодными водами этого течения воздушные массы, охлаждаясь, образуют сплошной покров слоисто-кучевых облаков, в результате на побережье Чили и Перу наблюдаются сплошная облачность и отсутствие осадков. Юго-восточный пассат создает в этом районе сгон, т. е. отход от берега поверхностных вод и подъем холодных глубинных вод. Когда побережье Перу находится только под воздействием этого холодного течения, этот период характеризуется отсутствием тропических штормов, дождей и гроз, а летом, особенно при усилении идущего навстречу теплого прибрежного течения Эль-Ниньо, здесь наблюдаются тропические штормы, разрушительной силы грозы, ливни, размывающие почву, жилые постройки, дамбы, насыпи.

Иногда говорят, что нашу планету было бы правильнее называть не Земля, а Вода, ведь суша («земля» как таковая) – это лишь четверть её поверхности. Остальное пространство принадлежит океанам, составляющим мировой океан. Именно в нём, как предполагают учёные, когда-то зародилась жизнь… и по сей день океан во многом определяет жизнь на суше. И дело тут не только в судоходстве, соединяющем города и страны, рыболовном промысле, испокон веку кормящим многие народы, не только в приятном отдыхе на морских побережьях… «Дыхание» океана ощущает на себе земная атмосфера – именно оно во многом определяет климат.

Мировой океан находится в постоянном движении. Потоки воды в нём – своего рода «реки в океане» – называют течениями. Они бывают постоянными и периодическими, подводными и поверхностными, холодными и тёплыми, установившимися (не изменяющимися во времени) и установившимися (изменяющимися).

Причины, которые порождают морские течения, весьма разнообразны. Есть приливные течения, особенно сильные у берегов, компенсационные, связанные с наклоном уровня моря, ветровые, причём постоянные ветры, меняющие направление в зависимости от сезона, порождают такие же течения – муссонные и пассатные. Вызывает течения и разница в атмосферном давлении над поверхностью океана.

Постоянные течения имеют разное направление. Одни из них начинаются в низких широтах и двигаются к высоким – они несут тёплые воды, другие – наоборот, это холодные течения. Поскольку главный «аккумулятор» солнечной энергии на нашей планете – это океан, то от того, как морские течения «разнесут» и «раздадут» тепло разным участкам суши, во многом зависит погода на Земле, а поскольку течения постоянны – то и климат.

Некоторые постоянные течения даже получили собственные имена – например, Гольфстрим. Это тёплое течение от Флориды до Скандинавии, Баренцева моря и Северного ледовитого океана. Ширина этого течения составляет от 70 до 90 км, а глубина простирается практически до дна. Эта тёплая «река в океане» каждую секунду перемещает примерно 50 миллионов кубометров воды – это больше, чем все реки Земли, вместе взятые! Самое мощное в мире океанское течение несёт тёплые воды из Мексиканского залива на север, перенося при этом до 100 ккал/см2 тепла – примерно столько, сколько получает от Солнца мировой океан в целом. Именно благодаря ему порт Мурманск зимой не замерзает – несмотря на то, что расположен он за полярным кругом. Смягчает он и климат европейских стран, прилегающих к Атлантическому океану: в Северной Америке на той же широте климат более суровый. Впрочем, в этом есть и заслуга другого течения – Лабрадорского. Само по себе оно холодное, но сталкиваясь с теплым Гольфстримом, оно отклоняет его, направляя в сторону Европы.

Впрочем, не меньшую роль в создании климатических условий играют и холодные течения. Так, все знают, что в тропиках жарко, но мало кто задумывается, что там могло бы быть ещё жарче (может, и жить-то было бы нельзя), если бы не холодное Бенгельское течение у юго-западного побережья Африки и такое же течение Гумбольдта (оно же – Перуанское) у западного побережья Южной Америки. Именно они оказывают «охлаждающее» воздействие на тропический регион. В то же время влияние Перуанского течения «сушит» климат Южной Америки, образуя пустыни.

Морские течения влияют не только на температуру воздуха, но и на движение воздушных масс, иной раз провоцируя даже ураганы.

Как видим, океанские течения – это сущая «фабрика» погоды. Изменятся они – изменится климат в целом. И изменения эти происходят прямо-таки на наших глазах. Так, уже не первый год зимой «заваливает» снегом Западную Европу, не привычную к такому положению дел. Учёные объясняют это тем, что замедляется и остывает Гольфстрим. Связано это с процессом глобального похолодания… да-да, именно похолодания. Никакого глобального потепления нет – а вот похолодание идет уже около трёх веков, и наглядное свидетельство тому – остывание Гольфстрима. Связано ли это как-то с деятельностью человека? Руководитель кафедры рационального природопользования и экологии географического факультета МГУ академик А.Капица считает, что предполагать это – сущая мания величия: серьёзно повредить природе человек не может. Глобальное похолодание связано со смещением магнитных полюсов, земной оси и изменением солнечной активности.

Океанические течения перераспределяют поглощенное солнечное тепло в горизонтальном направлении и значительно влияют на климат прибрежных территорий, которые они омывают.

Так, холодное Бенгальское течение понижает температуру воздуха прибрежной части Западной Африки. Кроме того, оно не благоприятствует выпадению дождей, т.к. охлаждает нижние слои воздуха в прибрежной части, а холодный воздух, как известно становится тяжелее, плотнее, не может подниматься, образовывать облака и давать осадки.

Теплые же течения (Мозамбикское, течение мыса Игольного ), наоборот, повышают температуру воздуха на восточном побережье материка, способствуют насыщению воздуха влагой и образованию осадков.

Теплое Восточно – Австралийское течение , омывая берега Австралии, обуславливает обилие осадков на восточных склонах Большого Водораздельного хребта .

Холодное Перуанское течение , проходя вдоль западного побережья Южной Америки, сильно охлаждает воздух прибрежных территорий и не способствует выпадению осадков. Поэтому здесь находится пустыня Атакама , где дожди – редкое явление.

Большое влияние на климат как Европы, так и Северной Америки оказывает теплое течение Гольфстрим (Северо - Атлантическое ). Скандинавский полуостров лежит примерно на тех же широтах, что и остров Гренландия . Однако последний круглый год покрыт толстым слоем снега и льда, в то время как в южной части Скандинавского полуострова, омываемого Северо - Атлантическим течением, растут хвойные и широколиственные леса.

Приливы и отливы

Периодические колебания уровня океана (моря), вызываемые силами притяжения Луны и Солнца, - это приливы иотливы .

Приливно-отливные течения в Мировом океаневозникают под действием гравитационных сил (сил притяжения) Луны и Солнца. Это периодические колебания уровня воды у побережий в открытом море. Приливообразующая сила Луны почти в 2 раза больше приливообразующей силы Солнца. В открытом море величина прилива не более 1м, но при входе в сужающиеся заливы приливная волна поднимается; наибольшие высоты приливов в заливе Фанди на юго-востоке Канады - 18м.Частота приливов и отливов может быть полусуточная, суточная или смешанная.

Мировой океан имеет огромное значение в жизни людей. Это источник природных ресурсов: биологических (рыбы, морепродукты, жемчуг и пр.) и минеральных (нефть, газ). Это транспортное пространство и источник энергетических ресурсов.