|
|
|
| |
|
||||
|
Течения Мирового ОкеанаПриродный зоныПриродные зоны (греч. Zone - "пояс") Земли являются физико-географическая частью географической оболочки Земли и имеют характерные составляющие её природных процессов.
Мировой океан -- одна из природных зон, которая занимает 2/3 площади Земного Шара. Таким образом все остальные природные зоны, зоны суши, на которых ютится человечество, помещается на 1/3 земной суши, омываемый огромным миром, который не меньше, чем воздушный океан, или атмосфера, влияет на формирование климата и характер погоды всех регионов суши. Но если об атмосфере и космосе ученые знают довольно многое в связи с наблюдением за звездами и планетами как древними астрономами, так и в связи с современным развитием астрономии и бурным развитием самолетостроения и проникновением человека в космос, то Мировой океан начал регулярно и систематически изучаться сравнительно недавно, где-то с середины ХIХ века. Тем не менее, наука об изучении океанических вод (океанология) достигла уже в то время некоторых результатов. О существовании океанических течений мореплаватели знали издавна и умело рассчитывали подходящее океаническое течение для обеспечения безопасного и успешного плавания. Но это были сугубо опытные, практические знания, известные только рыбакам и капитанам купеческих и военных судов. Эти знания использовались лишь для удобства мореплавания или для подачи сигнала SOS при кораблекрушениях, когда моряки кидали в воду закупоренные бутылки с записками о координатах гибели судна, с просьбами о помощи или со словами прощания. Поскольку радиосвязи с землей в те времена не существовало, то сигналом SOS являлась именно закупоренная бутылка с запиской, доверенная океаническому "почтальону", течению. Моряки твердо знали, что рано или поздно их послания попадут к людям именно благодаря течениям. Но никто из них не подозревал, что течения могут глобально и существенно влиять на жизнь всей планеты. Так продолжалось до эпохи великих географических открытий. Когда Христофор Клумб, будучи опытным моряком и зная о существовании Северного Экваториального течения, открыл новые неведомые до того земли, доплыл до нового материка - Америки, океаническими течениями заинтересовались и учёные. Благодаря работам А. Гумбольдта и американского ученого В. Франклина о Гольфстриме, датируемых 18 веком, стало очевидно влияние на формирование течений атмосферных ветров. Сразу же после опубликования этого вывода учеными, во второй половине XVIII века, моряки довольно удачно использовали эти выводы. Английские капитаны тщательно изучили Гольфстрим для сугубо практических целей: из Америки в Великобританию их корабли шли по течению, а в обратном направлении они придерживались определенного расстояния от Гольфстрима, чтобы течение не тормозило движения кораблей. Это позволяло им на две недели опережать судна, капитаны которых не были знакомы с особенностями течения в этой местности океана. Одним из первых исследователей глубинных течений был наш соотечественник, ученый и флотоводец Степан Осипович Макаров. В 1878 г., после окончания русско-турецкой войны, будучи еще совсем молодым капитаном, он проходил службу при посольстве России в Константинополе. Общаясь в свободное от службы время с турецкими рыбаками, он узнал, что их сети, поставленные в Босфоре, частенько вопреки течению сносит в Черное море. Макаров предположил, что в проливе имеется неизвестное глубинное противотечение, и решил проверить свою догадку. Он сел в шлюпку и опустил за борт "грузило", то есть дубовый бочонок, наполненный пресной водой. Пока бочонок медленно тонул, разматывая прикрепленный к шлюпке трос, шлюпку медленно сносило течением в сторону Мраморного моря. Но по мере погружения бочонка шлюпка начала замедлять свое движение. Затем она остановилась, а через некоторое время начала движение в обратном направлении. Макарову стало ясно, что его "грузило" попало в струю глубинного течения из Мраморного моря в Черное. Он написал об этом статью под названием "Об обмене вод Черного и Средиземного морей", в которой объяснял причину глубинного противотечения в Босфоре разницей в плотности водных масс обоих морей. И все же довольно длительное время не только моряки, но и большинство ученых считали, что глубинные океанские воды почти неподвижны и что течения в океане определяются только ветром. Считалось, что в умеренных широтах ветер с Атлантики дует в Европу, а в тропических широтах дуют пассаты, направленные с востока на запад, и все этим ограничивалось. Только в ХХ веке было установлено, что на круговорот воды в океане, кроме ветров, имеет сильное влияние состав воды, а именно изменение температуры, плотности и солености воды. Чем вода холоднее и солонее, тем она тяжелее и, следовательно, более тяжелая вода погружается на глубину, выдавливая на поверхность океана более теплые массы воды. С помощью современного оборудования, батискафов, ученые зафиксировали на больших океанских глубинах как медленные, так и быстротекущие водные потоки глубинных океанских течений. Благодаря развитию новой науки, океанологии, в ХХ веке мы теперь знаем, что Мировой океан хранит залежи несметных богатств, как археологических, так и ископаемых. Также мы теперь знаем, что Океан - это огромный аккумулятор энергии в прямом смысле слова "аккумулятор" из школьного курса физики. Океанологи изучают еще и химический состав океанических вод, который всегда очень динамичен благодаря мощным океаническим и морским течениям, роль которых в жизни нашей планеты трудно переоценить. Без учета текущих параметров океана и его течений невозможен качественный долгосрочный прогноз погоды и изменений климатических условий Земли. Океанические течения - это постоянное движение огромных водных потоков, практических настоящих рек, это беспрестанный водообмен между поверхностными и глубинными слоями океана, который обеспечивает океан растворённым в воде кислородом и самым прямым образом влияет на формирование климата планеты, на состояние погоды, а также на морские микроорганизмы и жизнь морских обитателей. По мере развития океанологии и изучения динамики океанских вод, их химического состава, по мере открытия все новых и новых течений возникают новые загадки и новые теории о жизни Океана. Например, под Экваториальным течением Тихого океана на небольшой глубине, около ста метров, английские учёные обнаружили еще один подводный поток, вернее противоток, названный ими "Кромвель". Этот поток движется в восточном направлении со скоростью 112 км/сутки. Затем, в Атлантическом океане советские океанологи обнаружили подобное движение водных потоков: на небольшой, в 100 метров, глубине. Этот поток шириной 332 км движется со скоростью 90 км в сутки. Этот противоток назван "Ломоносов". Кроме того, был обнаружен ещё один подводный поток в Индийском океане, движущийся со скоростью около 45 км в сутки. Возникет много вопросов -- почему эти подводные "реки" появились, как сформировались и вся ли площадь океана охвачена течениями и противотечениями или существует точка, где вода неподвижна? Но вода "по определению" подвижна, вода в принципе по своей основе и по своей функции должна именно двигаться, иначе это будет стоячая вода, болото. И если бы в океане, даже и на больших глубинах, вода не двигалась, то это довольно быстро привело бы к планетарной экологической катастрофе. Что такое океаническое течениеВ настоящее время в Мировом океане океанографы фиксируют сотни больших и малых течений и противотечений. Из них только основных водных потоков, общих для всех океанов, ученые океанографы насчитывают:
Но не всякое передвижение масс океанской воды можно назвать течением, а все перемещения водных масс в океанах и морях представляют собой сложную систему холодных и тёплых течений и противотечений равно как поверхностных, так и глубинных. Океаническими или морскими течениями в океанографии называют крупномасштабные, не хаотичные, всегда поступательные перемещения водных масс со скоростью от 1 км/ч. , устойчиво движущиеся в определённом русле и направлении, с определенной цикличностью, с определенной глубиной и шириной, скоростью и частотой и отличающиеся постоянством физико-химических свойств: температурой, давлением, плотностью, насыщенностью солями и прочими минералами, и т.д., а также и принадлежностью к конкретному географическому расположению. Все эти признаки являются главной причиной того, что морские и океанские течения часто сопоставляют с реками и называют "реками океанов и морей". Ширина самых крупных течений может составлять несколько сотен километров, длина может достигать несколько тысяч и даже десятков тысяч километров. Эти огромные "реки" движутся не прямо, но отклоняясь, подчиняясь силе Кориолиса. Поэтому в Северном полушарии океанские течения почти всегда движутся по часовой стрелке, а в Южном полушарии - наоборот, против часовой стрелки. В то же время экваториальные или пассатные течения, находящиеся в тропических широтах, перемещаются в основном строго с востока на запад. Самые сильные течения были зафиксированы вдоль восточных берегов всех континентов.Океанологи научились измерять громаднейшие массы воды, перемещаемые течениями. Единицей измерения расхода воды или перемещения объемов водных масс является "сведруп" (Св.). Эта единица измерения названа в честь норвежского ученого Харальда Свердрупа, одного из первых океанологов. За единицу измерения им было принято перемещение 1млн. кубометров воды за 1 секунду. Учитывая, что 1Св.= 1млн.м.3/сек, мы получим расход воды:
Здесь вполне уместно будет отметить любопытный факт об АЦТ: это не только самое мощное, но и единственное в мире течение, которое пересекает все долготы на земном шаре; также оно переносит больше воды, чем любое другое течение, поскольку имеет самую огромную площадь поперечного сечения, глубина которого достигает до 2000-4000 м., а ширина до 2000 м., что объясняет тот факт, что АЦТ одно из самых медленных течений и течет со скоростью около 0,7 км/ч. Причины возникновения теченийВ настоящий момент динамическая циркуляция вод в мировом океане только начинает подробно изучаться. Тщательно выверенная и многожды перепроверенная конкретная информация известна только о поверхностных и малоглубинных течениях. Течения в Мировом океане вызываются обычно сразу несколькими причинами. Таковы, например, воздействие вращения Земли, сила трения, разнообразие конфигураций береговой линии и дна. С этими причинами тесно связаны еще две физические силы - трение и сила тяжести. Воздействие ветра на формирование течений также уже давно было обнаружено учеными. Связь между потоками воздуха и воды настолько крепка и одновременно проста, что ее заметили в самые древние времена. И мореплаватели издавна умели рассчитывать подходящее океаническое течение. В 19 веке теорию Франклина о влиянии ветров на течения с математической точки зрения обосновал физик Цепприц, доказав, что в Мировом океане происходит постоянная передача поверхностного слоя воды на более глубинные уровни, а главной воздействующей силой на перемешивание слоев воды является ветер. Цеппр доказал, что скорость течения при обмене слоев убывает пропорционально глубине. Определяющим условием постоянной циркуляции вод, по мнению Цепприца, является бесконечно долгое время действия ветра. Позже было обнаружено еще и влияние разности плотностей вод, которое является одной их важнейших причин возникновения течений в Мировом океане. Воздействие данного фактора на водную циркуляцию исследовались международной экспедицией Challenger, результаты которой были подтверждены скандинавскими физиками. Исследования показали, что неоднородность плотностей водных масс всегда существовали в природе, представляя собой непрерывную гидрологическую систему планеты и являлись результатом действия сразу нескольких факторов. Во-первых, любое изменение температуры воды влечет за собой также и изменение ее плотности в обратно пропорциональной зависимости: чем выше температура воды, тем ниже ее плотность. Во-вторых, на состояние плотности воды влияет разность агрегатного состояния воды: замерзание или испарение увеличивает плотность, выпадение осадков уменьшает плотность воды. В-третьих, соленость водных масс воздействует на силу течения. Соленость зависит от таяния льдов, осадков и уровня испарения. По показателям плотности Мировой океан достаточно неравномерен в своих поверхностных и глубинных слоях. В-четвертых, на всю схему океанических течений влияет атмосфера и ее циркуляция. Так например, восточный пассатный ветер способствует формированию Северного течения, которое пересекает акваторию Океана от Филиппинских островов до побережья Центральной Америки. Это течение, которое было известно Колумбу, имеет два рукава. Один из них обтекает индонезийский бассейн, другой представляет Экваториальное океаническое течение Тихого океана, по которому Колумб доплыл до Америки. В-пятых, космическое влияние на океанические течения, которое до сих пор было мало изучено. В настоящее время развивается новая наука, изучающая еще и космическое воздействие на течения в Океане. Это самый интересный и самый сложный вопрос для изучения процессов, происходящих на планете. Космическое влияние обусловливается прежде всего самим положением планеты в космосе, вращением Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца, что непосредственно воздействует как на атмосферу Земли, так и на гидрологическую систему планеты. Самый наглядный пример такого воздействия -- чередованием морских приливов и отливов. Эти процессы объясняются давлением неоднородных водных масс вкупе с космическим влиянием, когда потоки воды в океанах, морях и проливах изменяют не только свое направление, но и мощность. К. Ф. ГоттПродолжение следует Ссылка по теме:
 |
Заметки архивариуса
Климатические зоны земли.
Потепление: миф или реальность?
Вулканы и извержения вулканов
Стихийные бедствия
Рукотворные катастрофы
|
