Главная - Аюрведа
Основные виды движения воды в океане — причины и факторы. Движение вод мирового океана Движение вод в мировом океане

Рельеф дна Мирового океана. Для правильного представления о рельефе дна Мирового океана нужно измерить его глубины. Измерение глубин производят различными способами. Мелковод­ные бассейны измеряют при помощи простого лота, состоящего из длинного шнура с грузом на конце. Более глубокие участки можно измерить глубомером, - особым прибором, с помощью которого спускают стальную струну морского лота. Глубомер устроен таким образом, что длина размотанной струны измеряет­ся оборотами колеса. В момент, когда лот касается дна, счетчик, отмечающий количество оборотов колеса, автоматически выклю­чается, показывая достигнутую глубину. Измерение глубин таким образом требует довольно много времени.

В последние 40-50 лет начали применять новый способ из­мерения глубин при помощи эхолота (звукового лота). Прин­цип работы эхолота очень прост. Вибратор, установленный в дон­ной части судна, посылает в глубину короткие сигналы, а звуко­улавливатель принимает их отражение от дна. Звуковая волна распространяется во все стороны равномерно, но быстрее она дойдет от дна по вертикали. Время сигнала и время прихода отраженной волны на поверхность воды засекается. Зная ско­рость, можно вычислить путь прохождения волны.

Для измерения глубин пользуются также ультразвуковыми волнами. Их посылают и улавливают особые приборы. Это позволяет записывать глубины, над которыми проходит судно.

Результаты промеров глубин наносят на карту. Места с оди­наковыми глубинами соединяют линиями (изобатами). На таких картах хорошо виден рельеф дна. На школьных картах глубины наносятся при помощи раскраски. По шкале глубин можно определить глубины в той или иной части океана.

Рельеф дна Мирового океана очень разнообразен: горные системы, тянущиеся на тысячи километров; равнины с большими плоскими возвышенностями; впадины с глубинами свыше 6000 м. Как и на суше, земная кора под океанами подразделяется на устойчивые области - платформы, покрытые мощными слоями осадочных пород, и на подвижные участки-геосин­клинали. Геосинклинальные области тянутся вдоль восточных берегов Азии и Центральной Америки, а также вдоль западных берегов Северной и Южной Америки. Они представляют собой огромные прогибы, которые заполняются осадочными порода­ми. В этих местах наблюдаются неустойчивость земной коры и частые землетрясения.

Движение воды в Мировом океане. Вода в Мировом океане находится в постоянном движении. Различают три вида движе­ния: колебательные - волны, поступательные - океа­нические течения, смешанные - приливы и отливы.

Волны. Главная причина возникновения волн на поверхно­сти Мирового океана - ветер. Отдельные частицы воды при вол­новом движении перемещаются по круговым орбитам. В верхней части орбиты частицы движутся в направлении движения волны, а в нижней - в обратном направлении. Вот почему брошенный предмет колеблется на волнах, а не передвигается по горизонта­ли. При ветре на поверхности сначала образуется рябь, при уси­лении ветра рябь переходит в волны. И чем сильнее ветер, тем крупнее волны. В отдельных случаях на океанах волны достига­ют высоты 15-18 м и длины до 1 км. С глубиной волны затухают.


Волны движутся быстрее к берегу и медленнее от берега; гребни волн сдвигаются вперед и обрушиваются на берег.

При землетрясениях возникают особые волны, которые рас­пространяются на всю толщу воды. Такие волны называют цунами. Скорость распространения их от 150 до 900 км в час, высота у берегов достигает 20-30 м. Эти волны приносят огром­ные разрушения не только на море, но и на берегах.

Приливы и отливы. На берегах морей люди давно заме­тили, что два раза в сутки уровень моря поднимается у крутых берегов и затопляет плоские. Два раза в сутки уровень воды опускается и у плоских берегов дно моря обнажается. Два при­лива и два отлива в сутки, причем приливы выше, когда Луна находится в новолунии или полнолунии. Это дало ученым осно­вание для объяснения приливов и отливов. Английский ученый Исаак Ньютон на основе установленного им закона всемирного тяготения объяснил, что это явление происходит вследствие раз­ности притяжения, которое оказывает Луна и Солнце на ближай­шие или отдаленные от них частицы воды.

Земля вращается вокруг оси, поэтому через 6 часов там, где был прилив, будет отлив. Еще через 6 часов здесь снова будет прилив. «Таким образом, в каждой точке на поверхности океанов два раза в сутки наблюдается прилив и два раза отлив. Высота приливной волны в открытом океане около 1,5 м, а у берегов она зависит от конфигурации береговой линии. Самый высокий при­лив наблюдался в заливе Фанди у Северной Америки - 16 м.

В бассейне Тихого океана, в северной части Охотского моря приливы достигают высоты 13 м. Некоторые порты принимают крупные океанские суда только во время приливов, например Гамбург.

Океанические течения. Поступательные движения ог­ромных масс океанической воды называют течениями. В ре­зультате их происходит круговорот океанической воды. Послед­ние исследования показали, что перемещаются не только поверх­ностные, но и глубинные слои воды.

Главная причина возникновения поверхностных течений - ветер. Постоянные по направлению ветры сдувают поверхностные слои воды и заставляют их перемещаться, но направление тече­ний не совпадает с направлением ветра, так как действует откло­няющая сила вращения Земли (в условиях открытого океана отклонение может достигнуть 45°). На направление течений ока­зывает влияние и конфигурация материков. С глубиной скорость течений уменьшается и изменяется их направление.

По обеим сторонам экватора пассаты вызывают северные и южные пассатные течения, имеющие общее направление с востока на запад. Встречая на своем пути берега материков, течения разветвляются на две части, направленные вдоль материков на север и юг. Отклоняющая сила изменяет на­правление в северном полушарии вправо, в южном - влево. До­ходя до 30-35° широты, течения принимают обратное направле­ние - с запада на восток. Часть воды приходит к западным бе­регам материков в этих широтах и омывает их (Западная Евро­па, Западная Канада).

В зависимости от направления течения подразделяют на теплые и холодные. Волны теплых течений имеют более высо­кую температуру, чем в Окружающем пространстве, так как они несут воды из более низких широт в более высокие.

Холодные течения имеют более низкую температуру, чем окружающие воды, так как они текут из более высоких широт в более низкие.

Значение морских течений для жизни нашей планеты весьма значительно. Они являются как бы «отопительными трубами» Земли. При их помощи происходит перемешивание экваториаль­ных и тропических вод с водами умеренных и полярных широт.

Теплые и холодные течения способствуют перераспределению животного и растительного мира. Известно, что в тех местах океана, где происходит встреча холодных и теплых течений, исклю­чительно богат животный мир. Благодаря теплым течениям многие полярные порты доступны для судов в течение всего года.

Их всего четыре. Ветровые волны, цунами, приливы и отливы, течения.

Воды Мирового океана постоянно находятся в движении. Различают два вида движения вод: 1) колебательное — волнение; 2) поступательное — течения. Главной причиной образования волн является ветер, средняя высота ветровых волн составляет 4-6 м, у берегов некоторых стран высота волн достигает 20 м и более, а длина волны — более 250 м. Высокие волны — возможность организации серфинга международного класса. Когда ветер стихает, еще долго остаются длинные пологие волны зыби, на которых так приятно качаться в теплом море. Близ берега из-за трения о дно волны опрокидываются, образуя прибой. У берегов с сильным прибоем купание в море практически невозможно. В сейсмически активных районах дна Мирового океана в результате землетрясений или извержений вулканов возникают огромные волны — цунами, вызывающие катастрофические разрушения. Районы, где они бывают довольно часто, неблагоприятны для туризма. Еще одним видом волнения являются приливно-отливные движения. Причина их возникновения — влияние притяжения Луны и Солнца. В узких заливах ряда стран высота приливов так высока, что это явление стало важным условием, привлекающим множество туристов. Течения — горизонтальные перемещения воды в морях и океанах, своеобразные «реки в океане» . Они характеризуются определенной температурой, направлением и скоростью. О влиянии течений на климат уже говорилось, а в данном разделе мы рассмотрим морские и океанические течения непосредственно как условие развития туризма. Безусловно, если у самого берега проходит мощное течение, это ухудшает туристские возможности территории, особенно если это холодное течение, так как купающиеся в море люди или даже небольшие суда могут быть отнесены далеко от берега.

ееееееееее

Воды Мирового океана постоянно находятся в движении. Различают два вида движения вод: 1) колебательное — волнение; 2) поступательное — течения. Главной причиной образования волн является ветер, средняя высота ветровых волн составляет 4-6 м, у берегов некоторых стран высота волн достигает 20 м и более, а длина волны — более 250 м. Высокие волны — возможность организации серфинга международного класса. Когда ветер стихает, еще долго остаются длинные пологие волны зыби, на которых так приятно качаться в теплом море. Близ берега из-за трения о дно волны опрокидываются, образуя прибой. У берегов с сильным прибоем купание в море практически невозможно. В сейсмически активных районах дна Мирового океана в результате землетрясений или извержений вулканов возникают огромные волны — цунами, вызывающие катастрофические разрушения. Районы, где они бывают довольно часто, неблагоприятны для туризма. Еще одним видом волнения являются приливно-отливные движения. Причина их возникновения — влияние притяжения Луны и Солнца. В узких заливах ряда стран высота приливов так высока, что это явление стало важным условием, привлекающим множество туристов. Течения — горизонтальные перемещения воды в морях и океанах, своеобразные «реки в океане» . Они характеризуются определенной температурой, направлением и скоростью. О влиянии течений на климат уже говорилось, а в данном разделе мы рассмотрим морские и океанические течения непосредственно как условие развития туризма. Безусловно, если у самого берега проходит мощное течение, это ухудшает туристские возможности территории, особенно если это холодное течение, так как купающиеся в море люди или даже небольшие суда могут быть отнесены далеко от берега

Войдите, чтобы написать ответ

Глобальный океан находится в постоянном движении. В дополнение к волнам мира, воды также мешают течениям, приливам и отливам. Все это разные виды водного движения в мировом океане.

Трудно представить себе совершенно мирную поверхность океана. Тихий — полный мир и отсутствие волн на поверхности — большая редкость. Даже в спокойную и ясную погоду на поверхности воды вы можете заметить волны.

И это гофрировка и отвратительные пенные шахты рождаются из-за силы ветра.

Чем сильнее ветер, тем больше волны, а скорость их движения выше. Волны могут проехать тысячи миль от места их возникновения. Волны способствуют смешиванию морской воды и обогащают их кислородом.

Наибольшие волны наблюдаются между 40 ° и 50 ° С.

где сильнейшие ветры дуют. Эти широты называются штурмовыми моряками или ритмическими широтами. Районы высоких волн также находятся вблизи побережья США вблизи Сан-Франциско и Огненной Земли. Волны шторма разрушают прибрежные сооружения.

цунами

Самые высокие и самые разрушительные волны цунами. Причиной их формирования являются подводные землетрясения. В открытом океане цунами невидимы. На побережье длина волны уменьшается, высота поднимается и может превышать 30 метров.

Эти волны вызывают несчастный случай у жителей прибрежных районов.

Морские течения

В океанах есть сильные водные течения. Постоянные ветры вызывают поверхностные ветры. Некоторые потоки (компенсация) компенсируют потерю воды, перемещающейся из областей ее относительного излишка.

Поток, температура воды которого выше, чем температура окружающих вод, называется горячей, если она ниже — холодной.

Теплые токи несут более теплые воды от экватора до половины, холодные токи имеют холодную воду в противоположном направлении. Таким образом, потоки перераспределяют тепло между географическими широтами в океане и оказывают значительное влияние на климат прибрежных районов, где они ведут свои воды.

Одним из самых сильных океанских течений является Гольфстрим. Скорость этого потока достигает 10 километров в час и составляет 25 миллионов кубических метров воды в секунду.

Ebb и поток

Ритмический подъем и прокрутка воды в океанах называют периферией и потоком.

Причиной их возникновения является действие гравитационной силы Луны на поверхности Земли. Два раза в день, под подъемами, покрывает часть земли и дважды выходит, обнажая прибрежное дно. Энергия приливных волн, которую люди научились использовать для выработки электроэнергии на приливных электростанциях.

Я был бы признателен, если вы разделите статью о социальных сетях:

Поток воды в океанскую википедию
Поиск на этом сайте:

. Воды. Мирового океана находятся в постоянном движении. Среди видов движения вод выделяют волны и течения. По причинам возникновения волны разделяют на ветровые, цунами и приточно-отливные

Причиной ветровых волн ветер, который приводит вертикальный колебательное движение водной поверхности. Высота волн больше зависит от силы ветра. Волны могут достигать высоты 18-20 м. Если в открытом океане и вода подвергается вертикальных движений, то у берега она совершает поступательное движение, образуя прибой.

Степень ветрового волнения оценивают по 9-балльной шкалеалою.

. Цунами — это гигантские волны, возникающие во время подводных землетрясений, гипоцентры которых расположены под дном океана.

Волны, вызванные подземными толчками, распространяются с огромной скоростью — до 800 к км / ч.. В открытом океане высота незначительна, поэтому они не представляют опасности. Однако такие волны, набегая на мелководье, растут, достигая высоты 20-30 м, и обрушиваются на побережье, нанося ве ших разрушениявань.

Приточно-отливные волны связаны с привлечением водных масс. Мирового океана. Луной и. Солнцем.

Высота приливов зависит от географического положения и расчлененности и конфигурации береговой линии. М. Максимальная высота приливов (18 м) наблюдается в заливе. Фандді.

Течения — это горизонтальные перемещения воды в океанах и морях определенными постоянными путями есть это своеобразные реки в океане, длина которых

достигает нескольких тысяч километров, ширина — до сотен километров, а глубина — сотен метров

По глубине расположения в толще воды различают поверхностные, глубинные и придонные течения.

По температурным характеристикам течения разделяют на теплые и холодные. Принадлежность конкретной течения в теплые х или холодных определяется не их собственной температурой, а температурой окружающих вод. Теплой называют течение, воды которой теплее окружающие воды, а холодной — холодныхіші.

Основными причинами возникновения поверхностных течений являются ветры и разность уровней воды в различных частях океана. Среди течений, вызванных ветром, выделяют дрейфовые (вызванные постоянными ветрами) и ветровые и (возникают под влиянием сезонных ветровов).

Решающее влияние на формирование системы течений в океане имеет общая циркуляция атмосферы.

Схема течений в. Северном полушарии образует два кольца. Пассаты вызывают пассатные течения, направляемых в еквато ориальних широт. Там они набирают восточного направления и движутся в западную часть океанов, повышая там уровень вод.

Это приводит ‘к формированию сточных течений, движущихся вдоль восточных побережий ю терикив (Гольфстрим,. Куро-Сио,. Бразильская,. Мозамбикская, мадагаскарская,. Восток-ноавстралийська). В умеренных широтах эти течения подхватываются господствующими западными ветрами и направляются в восточной части океанов частейастина

вод в виде компенсационных течений движется до 30-х широт, откуда пассаты выгнали воду (Калифорнийский,.

Канарское), замыкая южное кольцо. Основная масса воды, перемещенной западными ветрами, движется ся вдоль западных побережий материков в высокие приполярные широты (Североатлантический, пол-ничнотихоокеанська). Оттуда вода в виде сточных течений, которые подхватываются северо-восточными ветрами, направляет ться вдоль восточных побережий материков до умеренных широт (Лабрадорское,. Камчатская), замыкая северное кольцце.

В. Южном полушарии формируется только одно кольцо в экваториальных и тропических широтах.

Основной причиной его существования является также пассаты. Южнее (в умеренных широтах), поскольку на пути вод, подхваченные них западными ветрами, нет материков, формируется круговая течение. Западных ветруів.

Между пассатными течениями обоих полушарий вдоль экватора формируется мижпасатиа противоток.

В северной части. Индийского океана муссонный циркуляция порождает сезонные ветровые течения

география Движение воды в океане

Мировой океан находится в постоянном движении. Существует два типа движения: энтузиазм и потоки.

Азарт. Основной причиной волн является ветер. Ветровые волны — является лишь колебательным движением поверхности воды. Его сравнивают с областью «хлеба», вдоль которой волны течет от ветра.

Чем сильнее и длиннее ветер и чем больше акватория, тем больше волны. Волны до 18-20 м и более наблюдались несколько раз. Вдали от берега вода переводит поступательное движение, и из-за более высокой скорости частиц воды сверху, где меньше трения, волны отбрасываются назад, формируется прибоя. 9-балльная шкала используется для оценки степени ветровой волны в море: чем больше волнение, тем выше результат. Волны влияют на благосостояние людей, они разрушают побережье, сильный энтузиазм опасен для кораблей.

В то же время волны смешиваются. воды, способствуют обогащению водяного столба кислородом и теплом и удалению питательных веществ на поверхность. Все это поддерживает жизнь организмов.

В дополнение к ветровым волнам, Волны другого источника цунами. Это гигантские волны, вызванные подводными и прибрежными землетрясениями, а также извержения вулканов, которые распространяются с высокой скоростью — до 800 км / ч.

В открытом океане они низки, а в цунами цунами достигают 20-30 м, они обладают огромной энергией и, в связи с этим, вызывают огромные опустошения на побережье.

Приливные волны вызывают колебания на поверхности Мирового океана относительно его среднего уровня в сочетании с привлекательностью Земли вдоль Луны и Солнца.

Учитывая зависимость промышленности и конфигурацию побережья, прилив сильно отличается. Самая высокая высота (18 м) видна в заливе Фанди, недалеко от Ньюфаундленда; в России, в бухте Шелихова

12 м. В лунный день, который на 50 минут длиннее солнечного света, на Земле есть два прилива и два слоя.

Приливная волна с ней и морскими судами переходит в десятину и десятки километров.

Морские течения. Это горизонтальные движения воды в океанах и морях, характеризующиеся определенным направлением и скоростью. Их длина достигает тысячи километров, ширина — десятки, сотни километров, глубина — сотни метров. Расширенное сравнение между рекой и рекой не очень успешное.

Во-первых, в реках вода движется вдоль склона, а морские течения могут двигаться из-за влияния ветра, несмотря на наклон поверхности. Во-вторых, морские течения имеют более низкие скорости потока, в среднем 1-3 км / ч. В-третьих, потоки являются многократными и многослойными, а по обеим сторонам ядра существуют вихревые системы.

Морские течения сортируются в зависимости от характера характеристик. По длительности постоянные потоки (например, северные и южные пассаты), повторный (летние и зимние муссоны на севере Индийского океана или приливы в прибрежных районах Мирового океана) и временно (Эпизодические).

В позиции глубины в водном столбе различаются поверхности, глубокие токи вблизи дна.

На основе температурных, теплых и холодных токов.

Эта классификация не основана на абсолютной температуре, а на относительной температуре воды. Теплые токи имеют температуру воды выше, чем окружающая вода, холодные токи — наоборот. Теплый, обычно направленный от экватора к полюсам, холодный — от наркотика к экватору.

По происхождению между поверхностными токами:

Дрейф, вызванный постоянными ветрами; Ветер, который возникает под влиянием сезонных ветров; Сточные воды, вытекающие из избыточных акваторий, и надеясь выровнять поверхность воды; компенсационные компенсационные потери воды в любой части океана. Большинство потоков вызвано совместной работой многих факторов.

Он установлен сегодня специфическая система океанских течений, главным образом за счет общей циркуляции атмосферы (рис.

12). Их схема следующая. На каждом полушарии с обеих сторон экватора есть большие потоки течений вокруг постоянного субтропического высокого давления: по часовой стрелке — в северном полушарии, против часовой стрелки — в южном полушарии. Среди них выявлено экваториальный протоп с востока на восток. В умеренно-субполярных широтах северного полушария Небольшие кольцевые кольца наблюдаются вокруг минимального давления в противоположном направлении от часов, в южном полушарии — с запада на восток вокруг Антарктики.

Наиболее устойчивыми течениями являются север и Южный пассат (Экваториальная) потоки по обе стороны экватора в Тихом океане, Атлантике и южном полушарии Индийского океана, перекачивая воду с востока на запад.

Для восточных берегов континентов в тропических широтах характерно Теплые потоки сточных вод: Гольфстрим, Куросиво. Бразилия, Мозамбик, Мадагаскар, Восточная Африканская Республика. Эти аналоговые токи не только в источнике, но и в физико-химических свойствах воды.

В умеренной ширине, под влиянием постоянных западных ветров, есть теплые течения Северной Атлантики и северной части Тихого океана — на северном полушарии и простуда (и было бы правильнее сказать нейтрально) ход западных ветров, или Западный сток, — на юг.

Этот сильный ток образует кольцо в трех океанах вокруг Антарктиды.

Закройте большие циклы холодные компенсационные токи-аналоги вдоль западного побережья континентов в тропических широтах:

12. Мировой океан:

1 — теплые токи, 2 — холодные токи

Калифорния, Канарские острова, Перу, Бенгела, Западная Австралия.

В Любляне маленькие токовые кольца следует отметить теплый и холодный лабрадор В Атлантике вокруг периферии Исландского минимума и тому подобного Аляска и Курило-Камчатская — в Тихом океане на краю алеутского минимума.

В северном Индийском океане муссонная циркуляция создает сезонные ветры ветра: с востока на запад, с запада на восток.

Это все еще очень хорошо выражено здесь Сомалийский поток — единственный холодный ток от экватора.

Он связан с юго-западным муссоном, выгружая воду с африканского побережья с полуострова Сомали и тем самым вызывая рост холодной глубокой воды.

В Северном Ледовитом океане основное направление движения воды и движения льда с востока на запад, от новосибирских островов до Гренландского моря. Там это то, что исследовательские станции «Северный полюс» (СП) дополняют их существование, начиная с SP-1 — героических четырех папанов (1937-1938).

Арктика дополнена атлантическими водами в форме Нордкап, Мурманск, Свальбард и Новые наземные течения, чьи воды более соленые и, следовательно, более плотные, погруженные под лед.

Важность морских течений для климата и природы Земли в целом и особенно прибрежных районов превосходна.

Морские течения вместе с воздушными массами передают тепло и перенос мороза между широтами. Теплые и холодные течения во всех климатических зонах поддерживают разницу температур в западном и восточном побережьях континентов и нарушают территориальное распределение температуры. Например, без ледяной Мурманской гавани через Полярный круг и на североамериканском побережье к северу от ᴦ.

Отрицательные зимние температуры в Нью-Йорке. Потоки влияют на количество осадков. Теплые токи способствуют развитию конвекции и осадков. Космонавты указывают на характерные формы облаков, которые сопровождают теплые потоки по всей длине.

Холодные потоки, которые ослабляют вертикальный обмен воздушными массами, уменьшают вероятность осадков. По этой причине территории омываются теплыми течениями и под воздействием воздушных потоков на их стороне влажный климат и территории, которые омываются холодными течениями, сухие.

Морские течения также способствуют смешиванию воды и переносят питательные вещества и газообмен, а также помогают в миграции растений и животных.

Природные ресурсы океана, его защита

Органические (биологические) океанические ресурсы. Οʜᴎ самые высокие значения, особенно рыбы.

Доля рыб составляет до 90% всех ресурсов органического океана. В первую очередь в мире, рыболовство — след — почти третья часть солнца? его улов трески и производит много хлопьев. Богатство океана — это лосось и особенно оскол. Основной улов рыбы приходится на шельфовую зону. Рыба используется не только как пища. Это кормовая мука (сардони и др.), Технический жир, для удобрений.

Охота на птиц (моряков, тюленей, меха) и китобойного промысла теперь ограничена.

В странах Юго-Восточной Азии и некоторых других более теплых прибрежных странах часто встречаются двустворчатые моллюски (устрицы, мидии, гребешки, кальмары, осьминоги и т. Д.) И иглокожие — морские огурцы. Важным природным источником океана являются водоросли, используемые для приготовления пищи, йода, в качестве удобрения для корма и для изготовления бумаги, клея, текстиля и так далее. D. В то время как океаны велики, важно защитить их от истощения от разрушения из-за загрязнения водных объектов, чтобы обеспечить естественное возобновление, чтобы перейти от широкого использования и свободной охоты к культурному холдингу — разведение морских животных и выращивание водорослей.

Химические и минеральные ресурсы. Это, прежде всего, растворяет свои химические элементы в воде, а также минералы, лежащие на дне и в земле.

Из-за дистилляции, миллионы кубических метров пресной воды производятся каждый год из морской воды. В мире существует более 100 лечебных заводов в регионах «жажды» (Кувейт, Западная США, город Шевченко в Каспийском море и т. Д.).

В то же время цена такой пресной воды по-прежнему высока. Соль, магний, бром, калий извлекается из морской воды.

Основными минералами, добываемыми в море на шельфе, являются нефть и газ (персидские и мексиканские заливы, Северное море, нефтяные камни на Каспии и другие районы).

Их производство продолжает быстро развиваться, и в ближайшие годы ожидается, что половина всех нефтегазовых ресурсов будет добываться на морских месторождениях. Так, только в Северном море в 1987 году добыто 165 миллионов тонн нефти и 83 миллиарда км3 газа, хотя первые фонтаны впервые появились — в 1964 году.

Сейчас имеется 300 буровых машин, принадлежащих разным странам, и на морском дне более 6 000 км трубопроводов и трубопроводов. Началась угольная промышленность (Англия, Япония), des ?? eznoy rude (в Ньюфаундленде), олово (Малайзия) и другие. На дне океана покрыты отложениями эзомарганцевые конкреции, большие запасы фосфатной породы, строительные материалы. Вдоль побережья Южной Африки добыча алмазов берется из рек с земли.

Энергетические ресурсы Мирового океана. Οʜᴎ огромны.

Уже есть (Франция) и объявлены электростанции, работающие на энергетическом потоке (PES). В горячем поясе гидротермальные станции работают с разницей в температуре горячей поверхности и холодных глубоких водах. Морские воды содержат дейтерий (тяжелая вода) — будущее топливо ядерных реакторов.

Если они учатся использовать энергию волн (есть проекты), человечество получит неисчерпаемый источник энергии.

Большое значение океана в плане трафика.

Защита мирового океана. Это необходимая международная проблема. Во время научно-технической революции значительно увеличился поток загрязняющих веществ в океан: промышленные отходы, нефть, бытовые сточные воды, удобрения, пестициды и т. Д.

Это вызывает сбои в естественных взаимодействиях и динамическом балансе. Из-за своей мобильности океан оказался легким на больших пространствах. Особенно вредно для Солнца??? его загрязнение является ежедневной нефтью, и, по словам ученых, сейчас в океане около 10 миллионов. Тонна нефти и нефтепродуктов при их производстве, промывка цистерн, их несчастные случаи. Пленочное масло разрушает обмен влаги и газообмен, включая кислород, разрушает планктон, рыбу и даже Солнце? т.е. живые организмы, которые сосредоточены в основном в поверхностном слое воды.

Чтобы понять природу и тайны Мирового океана, нам нужны разнообразные научные исследования.

Сегодня они часто реализуются во многих странах и координируются ЮНЕСКО (Организация Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры). Изучение глобального океана, принадлежащего всему человечеству, стало ярким примером международного сотрудничества.

Необычным новым методом является изучение океана из космоса. Из космоса изучаются динамика океанской воды, взаимодействие с атмосферой, наблюдение за льдом, особенно вдоль путей Северного моря, опасные стихийные бедствия (цунами, штормы, подводная вулканическая активность), оценка и прогнозирование запасов продовольствия, особенно рыбы, исследование шельфа для поиска минералы, мониторинг загрязнения воды, анализ последствий загрязнения окружающей среды и многое другое.

Они организуют специальные международные конференции, которые на основе последних научных данных определяют рациональное использование ресурсов Мирового океана и защиту его вод.

Вопросы и задачи:

Что такое глобальный океан и какие его части? Почему это условно?

2. Укажите условия: море, залив, пролив, полуостров, остров.

3. Расскажите нам о классификации морей по местоположению. Приведите примеры.

4. Какова правильность распределения температуры поверхностных вод в Мировом океане? В чем причины этого?

5. Каков состав соли Мирового океана?

Его средняя соленая? Как и почему соленость поверхностных вод океана меняется от экватора к полюсам?

Какие движения воды вы знаете в Мировом океане? Укажите типы волн.

7. Что такое морские течения? Как они сортируются?

8. Состояние и отметьте максимальные морские течения. Расскажите нам об источнике токов, их температуре.

Каковы природные ресурсы океана?

10. Почему Всемирный океан нуждается в защите? Расскажите нам о самых важных экологических проблемах океана на нынешнем этапе?

Суши-вода

О происхождении земных вод. Почему эти воды в основном свежие? Почему они неравномерно распределены на поверхности континентов? Каково обеспечение конкретной земли, зависящей от воды?

грунтовая вода

Грунтовые воды — это воды, которые находятся в почве и скалах верхней части земной коры. Заполните поры свободной породы и трещин хард-рока.

Они встречаются во всех трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Грунтовые воды производятся главным образом за счет проникновения в глубины атмосферных осадков во время дождя или снега и таяния льда.

Часть подземных вод поступает из конденсата водяного пара, который поступает в земную кору из атмосферы или высвобождается из магмы. На равнинах, образованных осадочными породами, обычно меняются слои с различной водопроницаемостью. Некоторые из них могут легко переносить воду (песок, галька, гравий) и названы в этом отношении проницаемой, Другие имеют воду (глину, кристаллические банки) и называются водонепроницаемый, или водонепроницаемый. На водонепроницаемых породах вода сохраняется, заполняет зазор между частицами проницаемой проницаемой породы и формами водоносный горизонт. Такие горизонты в одной и той же области могут быть несколько, иногда до 10-15.

Вода глубоких водоносных горизонтов в большинстве случаев образуется при образовании осадочных пород, в которые они вложены. В условиях присутствия подземные воды делятся на почвы, почву и промежуточные воды.

Почвенная вода, как видно из названия, они закрыты в земле. Обычно они не заполняют все пространства между частицами почвы.

Пол воды подобен свободный (тяжести), движение под действием силы тяжести и связанных, сохраняемые молекулярными силами.

Подземные воды, образующие водоносный горизонт на первой поверхности водонепроницаемого слоя, называются земля. Покрыты водоносные горизонты, запечатанные между водонепроницаемыми слоями interplastični . Из-за неглубокой поверхности уровня грунтовых вод он испытывает значительные колебания в сезоны: он еще больше увеличивается, когда выпадает осадок или таяние снега в сухой сезон.

В суровые зимы подземные воды могут замерзнуть. Эти воды более восприимчивы к загрязнению.

Глубина грунтовых вод в разных природных районах варьируется.

Это в первую очередь определяется климатическими условиями: в градусах пустыни и пустынные провинции подземных вод лежат гораздо глубже, чем в лесных и тундровых ландшафтах.

Степень дезинтеграции территории становится значительным влиянием на глубину возникновения подземных вод. Более глубокие и глубокие обломки местности с реками, валами и оврагами, глубже грунтовые воды.

В отличие от грунтовых вод, уровень интерстициальной воды более постоянный, но он менее разнообразен.

Межпластические воды чище, чем грунтовые воды. Если меплопластическая вода полностью заполняет водоносный горизонт и находится под давлением, их называют давление. Вся вода имеет спираль,

В слоях, которые лежат во вогнутых тектонических структурах. Отверстия отверстий поднимают эти воды вверх и выливают на поверхность или течет на достаточной высоте головы.

Такие воды называются артезианский (Рис. 13).

Грунтовые воды медленно движутся по склону водоносного горизонта. В речных долинах можно открывать балки, овраги, слои (обычно грунтовые воды), их естественные источники формируются на поверхности земли — ресурсы или пружины. Специальный источник — гейзеры, который регулярно выпускает горячую воду и пар на высоте до 60 м.

Οʜᴎ образуются в основном в областях современного вулканизма, где световая магма находится вблизи поверхности. Гейзеры встречаются в Соединенных Штатах, СССР (на Камчатке), Исландии, Новой Зеландии.

Грунтовые воды отличаются химическим составом и температурой.

Верхние горизонты грунтовых вод обычно свежие (до 1 г / л) или слабо минерализованные, глубоко зарытые горизонты часто значительно добываются (до 35 г / л и более). Они замораживаются при температурах до +20 "C) и тепловой (от +20 до +100 ° C). Термическая вода обычно имеет высокое содержание различных солей, кислот, металлов, радиоактивных и редкоземельных элементов.

Подземные воды очень важны в природе и экономической деятельности человека.

Это самый важный источник пищи для рек и озер, с образованием карстовых грунтовых вод и оползневых форм рельефа.

Рис. 13. Структура артевого бассейна:

1 — меплопластическая вода в песке, 2 — водостойкие породы, (глина), 3 весна, 4 — уровень давления междоузельной воды, 5- нефтяной фонтан

они снабжают растения влажностью и растворяют в них питательные вещества.

При поверхностном появлении грунтовые воды могут вызывать процессы заболачивания. Человек широко используется для бытовых, промышленных и сельскохозяйственных целей. * Большое количество различных химических веществ (йод, глауберовская соль, борная кислота, различные металлы) получают из термальных вод.

Тепловая энергия подземных вод используется для обогрева зданий, теплиц, выработки электроэнергии, а в конце грунтовых вод используется для лечения различных заболеваний человека.

Образование

Чем океанические течения отличаются от волн? Природа и возможности этих явлений

Вы знаете, как движутся воды океана? Чем океанические течения отличаются от волн?

Связаны ли эти процессы и какую пользу извлекает из них человек? Давайте попробуем ответить на эти вопросы…

Воды океана

Океан действует как единый организм, который никогда не стоит на месте. Это самый крупный водный объект на планете.

Мировой океан разделяют на четыре области (иногда на пять) – Тихий, Атлантический, Индийский и Северно-Ледовитый, исходя из его различий и особенностей в разных регионах.

Он развивается и взаимодействует с земной корой и атмосферой. Океан не стоит на месте, постоянно находится в движении, результатом которого являются приливы, волны, течения.

Возникновению этих явлений способствуют многочисленные процессы. Одни явления носят регулярный характер, другие возникают внезапно.

Движение океанических вод во многом зависит от движения воздуха, а его температура влияет на формирование определенных свойств воды.

В тоже время существует и обратный эффект, когда океан влияет на протекание атмосферных процессов.

Чем океанические течения отличаются от волн?

Появлению волн, течений, приливов способствует постоянная циркуляция атмосферы, возникновение ветров.

На их образование влияет солнечная энергия и притяжение Луны. Факторами, влияющими на силу, характер и мощность водных потоков, являются рельеф дна и движение Земли.

Чтобы определить, чем океанические течения отличаются от волн, рассмотрим оба явления подробно. Вкратце можно сказать, что волны образуются временно, чаще всего этому способствуют ветряные потоки над поверхностью воды.

Иногда причиной становятся землетрясения, тогда появляются не просто волны, а цунами.

Течения, наоборот, явления более долгосрочные. Главное их отличие от волн в том, что они не обязательно образовываются на поверхности воды, могут присутствовать и в её толще.

Они далеко не всегда зависят от ветра и часто имеют противоположное с ним направление.

Видео по теме

Морские течения

Мы примерно выяснили, чем океанические течения отличаются от волн. Теперь поговорим об этом более подробно. Течениями называют горизонтальные водные потоки океанов и морей, которые имеют постоянный путь и направление.

Это словно реки посреди других вод.

В зависимости от глубины они бывают поверхностными, придонными и глубинными. По температуре их делят на холодные, теплые и нейтральные, исходя из разницы по сравнению с окружающими водами. Классифицируют течения также по природе возникновения, характеру движения, по физическим и химическим особенностям.

Причиной их возникновения, как и у волн, может быть ветер.

Только в этом случае ветер должен быть постоянным (в определенных зонах) или сезонным, то есть появляющимся в определенное время года. Создать течение может избыток воды (например, при таянии ледников), или сейшевые колебания её уровня.

Главной причиной образования течений является атмосфера.

Неравномерное нагревание воздуха в разных широтах создает его циркуляцию, что способствует образованию океанических течений. Теплые, как правило, несут свои воды от экватора, холодные – к экватору.

Природа волн

Привычные для нас волны обычно образуются потоками ветра над водной поверхностью, которые дуют с переменной скоростью. Это явление стихийное, поэтому их мощность и размер зависит от силы ветра. В открытом море высота волны порой доходит до 30 метров.

По мере перемещения волны постепенно теряют свою силу.

Их скорость пропорциональна длине. Очень часто они сливаются, например, когда более длинные нагоняют короткие, из-чего происходит либо разбивание, либо усиление волн.

Движения земной коры могут вызвать волны крайне больших размеров – цунами. Они набирают скорость до 800 километров в час. Их разрушительная сила становится опаснее с приближением к берегу, когда они достигают огромной высоты, обрушиваясь на побережье.

В открытом море высота цунами невелика.

Отдельным видом являются волны приливно-отливные. Они регулируются силами притяжения небесных тел. На высоту таких волн сильно влияет географическое положение, рельеф местности, в особенности изрезанность линии берега. Некоторые ученые говорят про связь приливных волн и океанических течений, предполагая, что лунные приливы и вызывают некоторые течения в океане.

Влияние и опасности движения вод

Наиболее постоянными последствиями обладают морские течения.

Они переносят холодные и теплые массы воды, влияя на климат материков. Теплые течения делают его влажным, приносят осадки, холодные способствуют сухой погоде.

Продолжительное воздействие холодных потоков может формировать пустыни, например, Атакама в Южной Америке.

Во время сильных волн нередко образуются отбойные течения, или рипы. Это узкий поток воды, движущийся перпендикулярно берегу, несущийся от него. Опасности обратного течения в океан, состоит в том, что поверхностная водная струя буквально затягивает все в открытое море.

Если течение набирает большую скорость, то выбраться из него довольно сложно, хотя вполне возможно.

Для этого стоит грести не к берегу, а в сторону. Чтобы отдыхающие не попадали в рипы, на местах их возникновения зачастую размещают специальные таблички или красные флажки.

Энергия волн океана

Старый способ вырабатывать электроэнергию при помощи атомных станций уже не устраивает мировое сообщество. На смену ему приходят альтернативные способы. Одним из них является получение энергии из океанических волн. Потенциал для этого существует у Австралии, стран Южной Африки, Западной Европы, Северной и Южной Америки на побережье Тихого океана.

Использовать волны можно также для опреснения воды.

Однако данный способ является слишком затратным, соленая вода разъедает все, поэтому поддерживать оборудование в рабочем состоянии довольно не просто.

В настоящее время возможности эксплуатации океанических вод только разрабатывается.

Кроме волн, ученые планируют использовать силу приливов, течений, энергию биомассы.

Мировой океан постоянно движется. Помимо волн, спокойствие вод нарушают отливы, приливы и течения. Далее мы расскажем подробно об основных видах движения воды в Мировом океане.

Ветровые волны

Создаются из-за воздействия ветра на поверхность воды. Размеры и элементы волн будут меняться в зависимости от длительности, силы ветра и длины разгона. Если ветер дует очень сильно, то волны будут перемещаться от исходной точки на тысячи километров. Волны помогают перемешиванию морских вод, наживанию их кислородом.

Стоит отметить, что бывали случаи, когда наблюдались волны в высоту более 20 метров и в длину более 350 метров. Как правило, их скорость передвижения составляла около 20 м/с.

Цунами

Ценами — это очень длинные и высокие волны, которые возникают по причине воздействия на всю толщу воды. Обычно цунами формируются во время подводных землетрясений. В открытом океане высота цунами составляет всего до 2 метров, однако их длина может достигать около 500 километров, а скорость движения 1000 км/ч.

Выделяют такие основные причины образования цунами: подводные взрывы, землетрясения, извержения вулканов, метеориты, ледники, оползни и другие масштабные разрушения.

Теплые и холодные течения

Океанические течения — прогрессивные движения масс воды в океанах и морях, которые появляются из-за разных сил (трение воды и воздуха, градиент давления и т.д.).

Течение, температура воды которого больше окружающих вод имеет название — теплое, а если будет меньше — холодное.

Гольфстрим является одним из самых больших океанических течений.

Эльниньо — теплое тихоокеанское экваториальное течение, которое можно встретить несколько раз за десятки лет.

Приливы и отливы

Данное явление происходит по причине изменения положений Луны и Солнца. Постепенное опускание и поднятия уровня воды в морях и океанах называют приливами и отливами. Поэтому когда сила притяжения Луны действует на Землю, они начинают возникать. Благодаря приливным волнам люди смогли заполучить много электричества на приливных электростанциях.

Вода в Мировом океане находится в постоянном движении. Это обеспечивает перемешивание воды, перераспределение тепла, солености и газов.

Рассмотрим отдельные движения вод.

1. Волновые движения (волны). Главная причина возникновения волн – ветер, но они могут быть вызваны и резким изменением атмосферного давления, землетрясением, извержением вулканов на побережье и океаническом дне, приливообразующей силой.

Наиболее высокая часть волны называется гребнем; наиболее углубленная часть – подошвой. Расстояние между двумя соседними гребнями (подошвами) называют длиной волны – ().

Высотой волны (Н) называют превышение гребня волны над ее подошвой. Период волны () – это промежуток времени, в течение которого каждая точка волны перемещается на расстояние, равное ее длине. Скорость () – расстояние, пробегаемое в единицу времени какой-либо точкой волны.

Различают:

а) ветровые волны – под влиянием ветра волны растут одновременно в высоту и в длину, при этом увеличивается период () и скорость (); по мере развития волн меняется их внешний вид и размеры. На стадии затухания волн длинные пологие волны называют зыбью. Ветровые волны обладают значительной разрушающей силой, тем самым формируя рельеф побережья. Средняя высота воды ветровых волн в океане 3-4 м (максимум до 30 м), в морях высота волн меньше – максимально не больше 9 м. С возрастанием глубины волны быстро затухают.

б) цунами – сейсмические волны, охватывающие всю толщу воды, возникают при землетрясениях и подводных извержениях вулканов. Цунами имеют очень большую длину волны, их высота в океане не превышает 1 м, поэтому в океане они не заметны. Но на побережьях, в заливах их высота увеличивается до 20-50 м. Средняя скорость распространения цунами от 150 км/ч до 900 км/ч. Перед приходом цунами вода обычно отступает от берега на несколько сот метров (до 1 км) в течение 10-15 минут. Крупные цунами бывают редко. Большая часть их приходится на берега Тихого океана. С цунами связаны огромные разрушения. Сильнейшие цунами произошли в 1960 г. в результате землетрясения в Андах, на побережье Чили. При этом цунами распространились по Тихому океану до берегов Северной Америки (Калифорния), Новой Зеландии, Австралии, Филиппинских, Японских, Курильских, Гавайских островов и Камчатки. До берегов Японии и Камчатки цунами дошли почти через сутки от момента землетрясения.

в) приливные волны (приливы-отливы) возникают в результате воздействия Луны и Солнца. Приливы – чрезвычайно сложное явление. Они постоянно изменяются, поэтому их нельзя считать периодическими. Для судовождения созданы специальные таблицы «приливов», что особенно важно для портовых городов, находящихся в низовьях рек (Лондон на р.Темза и др.). Энергию приливных волн используют, строя ПЭС (они есть в России, Франции, США, Канаде, Китае).

2. Течения Мирового океана (морские течения). Это горизонтальные движения воды в океанах и морях, характеризующиеся определенным направлением и скоростью. Их длина составляет несколько тысяч километров, ширина – десятки, сотни километров, глубина – сотни метров.

Главная причина возникновения течений в океане – ветер. К другим причинам можно отнести приливообразующие силы, силу тяжести. Все течения испытывают влияние Кориолисовой силы.

Течения можно классифицировать по ряду признаков.

I . По происхождению различают течения

1) фрикционные – возникают под действием движущегося воздуха на поверхность воды:

а) ветровые – вызваны временными ветрами (сезонными),

б) дрейфовые – вызваны постоянными ветрами (господствующими);

2) гравитационные – возникают под действием тяжести:

а) сточные – текут из районов избытка воды и стремятся выровнять поверхность,

б) плотностные – являются результатом различий плотности воды на одной глубине;

3) приливно-отливные – возникают под действием приливообразующих сил; охватывают всю толщу воды.

II . По продолжительности различают течения

1)постоянные – имеют всегда приблизительно одно и то же направление и скорость (Северное пассатное, Южное пассатное и др.);

2) периодические – периодически меняют направление и скорость (муссонные течения в Индийском океане, приливно-отливные течения и другие);

3) временные (эпизодические) – в их изменениях нет закономерностей; они часто меняются, чаще всего в результате действия ветра.

III . По температуре можно выделить (но относительно) течения

1) теплые – например, температура Северо-Атлантического течения +6 о С, а окружающей воды +4 о С;

2) холодные – например, температура Перуанского течения +22 о С, окружающей воды +28 о С;

3) нейтральные.

Теплые течения, как правило, идут от экватора к полюсам, холодные наоборот. Теплые течения обычно более соленые, чем холодные.

IV . В зависимости от глубины расположения выделяют течения

    поверхностные,

    глубинные,

    придонные.

В настоящее время установлена определенная система течений океана, обусловленная прежде всего общей циркуляцией атмосферы. Схема их такова. В каждом полушарии по обе стороны от экватора существуют большие круговороты течений вокруг постоянных субтропических барических максимумов (в этих широтах образуются области повышенного атмосферного давления): в северном полушарии по часовой стрелке, в южном против часовой стрелки. Между ними возникает экваториальное противотечение с запада на восток. В умеренных и субполярных широтах северного полушария наблюдаются малые кольца течений вокруг барического минимума (области пониженного атмосферного давления: Исландский минимум и Алеутский минимум). В аналогичных широтах южного полушария существует течение с запада на восток вокруг Антарктиды (течение Западных ветров).

Наиболее устойчивыми течениями являются Северное и Южное пассатные (экваториальные) течения. У восточных берегов материков в тропических широтах теплые сточные течения: Гольфстрим, Куросиво, Бразильское, Мозамбикское, Мадагаскарское, Восточно-Австралийское.

В умеренных широтах под действием постоянных западных ветров существуют теплые Северо-Атлантическое и Северо-Тихоокеанское течения и холодное течение Западных ветров (Западный Дрейф). У западных берегов материков в тропических широтах наблюдаются холодные компенсационные течения: Калифорнийское, Канарское, Перуанское, Бенгельское, Западно-Австралийское.

В малых кольцах течений следует назвать теплое Норвежское и холодное Лабрадорское течения в Атлантике и Аляскское и Курило-Камчатское течения в Тихом океане.

В северной части Индийского океана муссоновая циркуляция порождает сезонные ветровые течения: зимой – с востока на запад, летом – наоборот (летом это холодное Сомалийское течение).

В Северном Ледовитом океане главное направление вод и льдов с востока на запад, в сторону Гренландского моря. Арктика пополняется водами из Атлантики в виде Нордкапского, Шпицбергенского, Новоземельского течений.

Велико значение морских течений для климата и природы Земли. Течения нарушают зональное распределение температуры. Так, холодное Лабрадорское течение способствует формированию льдо-тундровых ландшафтов на полуострове Лабрадор. А теплые течения Атлантики делают незамерзающей большую часть Баренцева моря. Течения оказывают влияние и на количество осадков: теплые способствуют впадению осадков, холодные - нет. Морские течения способствуют также перемешиванию воды и осуществляют перенос питательных веществ; с их помощью происходит миграция растений и животных.

1. Введение

Морская вода – очень подвижная среда, поэтому в природе она находится в непрерывном движении. Это движение вызывают различные причины и прежде всего ветер. Он возбуждает поверхность течения в океане, которые переносят огромные массы воды из одних районов в другие. Однако непосредственное влияние ветра распространяется на сравнительно небольшое (до 300 м) расстояние от поверхности. Подвижность вод океана проявляется и в вертикальных колебательных движениях – таких, например, как волны и приливы. С последними связаны и горизонтальные движения воды – приливные течения. Ниже в толще воды и в придонных горизонтах перемещение происходит медленно и имеет направления, связанные с рельефом дна.

2. Движение вод Мирового океана

Рис.1. Схема циркуляции вод Мирового океана.

Поверхностные течения образуют два больших круговорота, разделенных противотечением в районе экватора. Водоворот северного полушария вращается по часовой стрелке, а южного - против. При сопоставлении этой схемы с течениями реального океана можно увидеть значительное сходство между ними для Атлантического и Тихого океанов. В то же время нельзя не заметить, что реальный океан имеет более сложную систему противотечений у границ континентов, где, например, располагаются Лабрадорское течение (Северная Атлантика) и Аляскинское возвратное течение (Тихий океан). Кроме того, течения у западных окраин океанов отличаются большими скоростями перемещения воды, чем у восточных. Ветры прилагают к поверхности океана пару сил, вращающих воду в северном полушарии по часовой стрелке, а в южном - против нее. Большие водовороты океанических течений возникают в результате действия этой пары вращающих сил. Важно подчеркнуть, что ветры и течения не относятся «один к одному». Например, наличие быстрого течения Гольфстрим у западных берегов Северной Атлантики не означает, что в этом районе дуют особенно сильные ветры. Баланс между вращающей парой сил среднего поля ветра и результирующими течениями складывается на площади всего океана. Кроме того, течения аккумулируют огромное количество энергии. Поэтому сдвиг в поле среднего ветра не приводит автоматически к сдвигу больших океанических водоворотов.

На водовороты, приводимые в движение ветром, накладывается другая циркуляция, термохалинная («халина» - соленость). Вместе температура и соленость определяют плотность воды. Океан переносит тепло из тропических широт в полярные. Этот перенос осуществляется при участии таких крупных течений, как Гольфстрим, но существует также и возвратный сток холодной воды в направлении тропиков. Он происходит в основном на глубинах, расположенных ниже слоя возбуждаемых ветром водоворотов. Ветровая и термохалинная циркуляции представляют собой составные части общей циркуляции океана и взаимодействуют друг с другом. Так, если термохалинные условия объясняют в основном конвективные движения воды (опускание холодной тяжелой воды в полярных районах и ее последующий сток к тропикам), то именно ветры вызывают расхождение (дивергенцию) поверхностных вод и фактически «выкачивают» холодную воду обратно к поверхности, завершая цикл.

Представления о термохалинной циркуляции менее полны, чем о ветровой, но некоторые особенности этого процесса более или менее известны. Считается, что образование морских льдов в море Уэдделла и в Норвежском море имеет важное значение для формирования холодной плотной воды, распространяющейся у дна в Южной и Северной Атлантике. В оба района поступает вода повышенной солености, которая охлаждается зимой до температуры замерзания. При замерзании воды значительная часть содержащихся в ней солей не включается в новообразующийся лед. В результате соленость и плотность остающейся незамерзшей воды увеличиваются. Эта тяжелая вода опускается ко дну. Обычно ее соответственно называют антарктической донной и североатлантической глубинной водой.

Другая важная особенность термохалинной циркуляции связана с плотностной стратификацией океана и ее влиянием на перемешивание. Плотность воды в океане с глубиной возрастает и линии постоянной плотности идут почти горизонтально. Воду с разными характеристиками значительно легче перемешать в направлении линий постоянной плотности, чем поперек них.

Термохалинную циркуляцию трудно с определенностью охарактеризовать. По сути, и горизонтальная адвекция (перенос воды морскими течениями), и диффузия должны играть важную роль в термохалинной циркуляции. Определение относительного значения этих двух процессов в каком-либо районе или ситуации представляет важную задачу.

Главные черты поверхностной циркуляции вод мирового океана определяются ветровыми течениями. Важно отметить, что движение водных масс в Атлантическом и Тихом океанах очень сходно. И в том и в другом океане существуют два огромных антициклонических круговых течения, разделенных экваториальным противотечением. В обоих океанах есть, кроме того, мощные западные (в северном полушарии) пограничные течения (Гольфстрим в Атлантическом и Куросио в Тихом) и такие же по характеру, но более слабые восточные течения (в южном полушарии) - Бразильское и Восточно-Австралийское. Вдоль их западных побережий прослеживаются холодные течения - Ойясио в Тихом океане, Лабрадорское и Гренландское течения в Северной Атлантике. Кроме того, в восточной части каждого бассейна к северу от основного круговорота обнаружен циклонический круговорот меньшего масштаба.

Некоторые различия между океанами связаны с различиями в очертаниях их бассейнов. Атлантический, Индийский и Тихий океаны имеют разную форму. Но некоторые из различий определяются особенностями поля ветра, как, например, в Индийском океане. Циркуляция в южной части Индийского океана в основных чертах сходна с циркуляцией в южных бассейнах Атлантического и Тихого океанов. Но в северной части Индийского океана она явно подчиняется муссонным ветрам, где в период летнего и зимнего муссонов картина циркуляции полностью меняется.

По ряду причин по мере приближения к берегу отклонения от общей картины циркуляции становятся все более существенными. В результате взаимодействия основных климатических характеристик течений с такими же характеристиками побережий часто возникают устойчивые или квазиустойчивые вихри. Заметные отклонения от средней картины циркуляции могут вызывать у побережий и местные ветры. В отдельных районах возмущающими факторами режима циркуляции служат речной сток и приливы.

В центральных районах океанов средние характеристики течений вычисляются по малому количеству точных данных и потому особенно ненадежны.

Западные пограничные течения - Гольфстрим и Куросио

Известно, что западные пограничные течения в северном полушарии (Гольфстрим и Куросио) лучше развиты, чем их аналоги в южном полушарии.

Представляя себе в общем плане циркуляцию океанических вод в виде системы обширных антициклонических вихрей, необходимо отметить, что течения, в сумме образующие круговороты, весьма сильно отличаются в их разных участках. Западные пограничные течения, такие, как Гольфстрим и Куросио, - узкие, быстрые, глубокие потоки с довольно хорошо выраженными границами. Направленные к экватору течения на другой сторонне океанических бассейнов, такие, как Калифорнийское, Перуанское и Бенгальское, напротив, широкие, слабые и неглубокие потоки с расплывчатыми границами, некоторые исследователи даже считают, что эти границы есть смысл проводить на мористой стороне течений такого типа.

Калифорнийское течение считается наиболее изученным из них. Глубина этого потока ограничивается в основном верхним 500-метровым слое. Оно складывается из ряда крупных вихрей, наложенных на слабый, но широкий поток воды, направленный к экватору. Скорости и направления движения воды, измеренные в зоне Калифорнийского течения, в любой данный момент могут оказаться совершенно отличными от средних значений. Такая же картина, видимо, характерна и для других восточных пограничных течений.

Прибрежный поток воды обычно отличается особой сложностью, и при описании его часто выделяют из более широкой системы вдольбереговых течений, присваивая ему другое название.

В зоне многих восточных пограничных течений главным фактором, определяющим распределение температуры, солености и химических характеристик воды на поверхности, является апвеллинг. Апвеллинг имеет важное биологическое значение, так как благодаря ему глубинные воды выносят питательные вещества в верхние слои воды и тем способствуют увеличению продуктивности фитопланктона. Зоны апвеллинга - это биологически самые продуктивные районы мира.

3. Циркуляция глубинных вод

Основные факторы, определяющие циркуляцию глубинных вод, - температура и соленость.

В приполярных районах Мирового океана вода на поверхности охлаждается. При образовании льда из него выделяются соли, которые дополнительно осолоняют воду. В результате вода становится более плотной и опускается на глубину. Области интенсивного образования глубинных вод находятся на севере Атлантического океана у Гренландии и в морях Уэдделла и Росса у Антарктиды.

Из приполярных районов глубинные воды распространяются по океанам. Скорость их движения очень мала. Например, антарктическим глубинным водам на пересечение Тихого океана с юга на север требуются десятки лет.

Распространение глубинных вод существенно зависит от рельефа дна. Установлено, например, что североатлантические глубинные воды, следуя рельефу дна, пересекают Атлантический океан и частично вовлекаются в мощное течение Западных ветров.

Районы интенсивного формирования глубинных вод находятся несколько юго-западнее Гренландии и в приатлантическом и притихоокеанском районах Антарктиды. Отсюда они по глубоким районам растекаются в разных направлениях, проникая в центральные и северные районы Мирового океана.

Начиная с 1950-х годов последовали открытия подповерхностных и глубинных противотечений. Подповерхностные противотечения были обнаружены в экваториальных зонах Тихого (течение Кромвеля), Атлантического (течение Ломоносова) и Индийского (течение Тареева) океанов. Подповерхностные противотечения направлены с запада на восток. Это целая система противотечений протяженностью 26 тыс. км, переносящая до 80 млн м³/с воды. Она состоит из трех струй: срединной, наиболее мощной на экваторе, и двух симметричных – в Северном и в Южном полушариях. Экваториальная струя охватывает слой 50 – 300 м и имеет скорость до 1,5 м/с.

Глубинные противотечения открыты под Гольфстримом и Куросио. Верхняя граница противотечений находится на глубинах 1000 – 2000 м. Скорости обычно не превышают 0,2 – 0,3 м/с .

4. Циркуляция полярных вод

Циркуляция вод Мирового океана в полярных районах северного и.южного полушарий совершенно различна. Арктический океан скрыт под покровом дрейфующих льдов. Существующие сведения о течениях в Северном Ледовитом океане указывают на наличие медленного переноса воды в направлении против часовой стрелки. Свободному перемешиванию глубинных холодных вод Арктики с глубинными водами Атлантического и Тихого океанов препятствуют два довольно мелководных порога между континентами. Глубина мелководного порога в Беринговом проливе, разделяющем Чукотку и Аляску, не достигает и 100 м, но сильно препятствует водообмену между Атлантическим и Тихим океанами через Северный Ледовитый.

В южном полушарии все выглядит иначе. Широкий (300 миль) и глубокий (3000 м) пролив Дрейка - между Южной Америкой и Антарктидой - обеспечивает беспрепятственный водообмен между Атлантическим и Тихим океанами. Благодаря этому направленное на восток Антарктическое циркумполярное течение простирается до дна и при расчетной величине расхода воды оказывается величайшим течением Мирового океана.

Антарктическое циркумполярное течение приводится в действие господствующими здесь западными ветрами, а его средняя скорость и расход воды определяются балансом между касательной силы ветра на поверхности и силой трения о дно. Установлено, что над понижениями дна течение отклоняется к югу, а над поднятиями - к северу, что указывает на несомненное влияние рельефа дна на направление этого течения.

Наиболее хорошо выраженные адвективные потоки воды в глубоководной области океанов отмечаются вдоль западных границ бассейнов .

5. Течения

Горизонтальное поступательное перемещение вод в океанах и морях обобщенно называют морскими течениями. Они создаются под воздействием различных природных факторов. Морские течения на поверхности океанов и морей вызываются главным образом ветром (ветровые течения). Его касательное напряжение создает трение, а движущийся воздух оказывает давление на водную поверхность. В результате этого верхний слой воды толщиной около 1,5 км начинает перемещаться в пространстве. Если ветер, вызвавший течение, устойчиво действует длительное время примерно в одном направлении, то образуется постоянное течение. Оно может распространяться на 1000 км. Если ветер, образующий течение, действует кратковременно, то создается эпизодическое случайное течение, существующее лишь сравнительно небольшое время. Главную роль в Мировом океане играют постоянные течения. Именно они осуществляют обмен водами между различными частями океана, именно они переносят тепло и соли, т.е. обеспечивают единство Мирового океана.

Перемещение вод в пространстве создает температурные различия течений. Соответственно они подразделяются на: теплые течения – их вода теплее окружающих вод; холодные – их вода холоднее окружающих вод; нейтральные – их вода близка по температуре к окружающим водам.

Основные характеристики морского течения: скорость (V м/с) и направление. Последнее определяется обратным способом по сравнению со способом определения направления ветра, т.е. в случае с течением указывается, куда течет вода (северо-восточное течение идет на северо-восток, южное – на юг и т.п.), тогда как в случае с ветром указывается, откуда он дует (северный ветер дует с севера, западный с запада и т.д.).

По направлению движения вод течения бывают прямолинейные, когда воды перемещаются по относительно прямым линиям, и круговые, образующие замкнутые окружности. Если движение в них направлено против часовой стрелки, то это – циклонические течения, а если по часовой стрелке – то антициклонические, иногда их называют антициклональными.

Морские течения охватывают всю толщу вод от поверхности до дна Мирового океана. По глубине своего протекания они подразделяются соответственно на поверхностные, глубинные и придонные. Скорость движения наиболее высока в самом верхнем (0 – 50 м) слое. Глубже она снижается. Глубинные воды движутся значительно медленнее, а скорость перемещения придонных вод 3 – 5 см/с. Скорости течений неодинаковы в разных районах океана.

Горизонтальное движение вод океана приближенно характеризуется симметрией относительно экватора, хотя в каждом полушарии имеются свои особенности.

В тропической зоне Мирового океана, где господствуют пассаты северо-восточного направления в Северном полушарии и юго-восточного – в Южном, по обе стороны экватора возникают мощные пассатные течения. Под действием силы Кориолиса они приобретают широтное направление и пересекают с востока на запад Атлантический, Индийский (кроме его северной тропической части) и Тихий океаны. В Северном полушарии – это Северное пассатное течение, его средняя скорость 80 см/с, а в Южном – Южное пассатное течение, его средняя скорость 95 см/с. Пассатные течения переносят большие массы воды, что создает ее нагон и соответственно повышает уровень у восточных берегов материков. Вследствие этого происходит отток воды у побережий и между Северным и Южным течениями образуется Межпассатное (экваториальное) противотечение, скорости которого в разных районах составляют от 50 до 130 см/с. Оно находится на 2 – 8˚ с.ш., что связано с асимметричностью расположения материков и океанов.

В Южном полушарии примерно около 50˚ ю.ш. постоянные и сильные западные ветры вызывают мощное Антарктическое циркумполярное течение (течение Западных ветров). Оно идет с запада на восток со средней скоростью 25 – 75 см/с, окаймляя южные части Атлантического, Индийского и Тихого океанов, т.е. охватывает все океанские пространства этой части земного шара.

Таким образом, Северное и Южное пассатные течения, Межпассатное (экваториальное) противотечение и Антарктическое циркумполярное течение – основные течения Мирового океана в целом.

В Мировом океане хорошо выражены вихревые движения вод, различные по происхождению, размерам и т.п. Так, основная струя Гольфстрима движется не прямолинейно, а образует горизонтальные волнообразные изгибы – меандры. Длина волны между гребнями 35 – 370 км. Вследствие неустойчивости потока меандры иногда отделяются от Гольфстрима севернее мыса Гаттерас и образуются самостоятельно существующие вихри. Их диаметр 100 – 300 км, толщина от тысячи до нескольких тысяч метров, продолжительность существования от нескольких месяцев до нескольких лет, скорость движения воды может достигать 300 см/с. Слева от струи Гольфстрима образуются теплые антициклонические вихри, а справа от нее – холодные циклонические. И те и другие дрейфуют со средней скоростью около 7 км/сут в сторону, противоположную направлению самого течения.

В северной Атлантике обнаружены вихри, созданные рельефом дна и ветрами. Они бывают циклонические и антициклонические, имеют диаметр порядка 100 км, захватывают слой воды толщиной порядка сотен метров и перемещаются со скоростями примерно несколько километров в сутки. Распространены в открытых районах океана.

Таблица 1

Основные течения Мирового океана

Название Температурная градация Устойчивость

Средняя скорость,

Тихий океан

Северное пассатное

Минданао

Северо-Тихоокеанское

Алеутское

Курило-Камчатское

Калифорнийское

Межпассатное

(экваториальное)

противотечение

Южное пассатное

Восточно-Австралийское

Южно-Тихоокеанское

Перуанское

Антарктическое

циркумполярное

Нейтральное

Нейтральное

Нейтральное

Нейтральное

Холодное

Холодное

Нейтральное

Нейтральное

Холодное

Холодное

Нейтральное

Устойчивое

Устойчивое

Весьма устойчивое

Устойчивое

Устойчивое

Неустойчивое

Устойчивое

Неустойчивое

Устойчивое

Устойчивое

Устойчивое

Слабо устойчивое

Слабо устойчивое

Устойчивое

Индийский океан

Южное пассатное

Агульясское (Игольного мыса)

Западно-Австралийское

Антарктическое циркумполярное

Нейтральное

Холодное

Нейтральное

Устойчивое

Весьма устойчивое

Неустойчивое

Устойчивое

Северный Ледовитый океан

Норвежское

Западно-Шпицбергенское

Восточно-Гренландское

Западно-Гренландское

Холодное

Устойчивое

Устойчивое

Устойчивое

Устойчивое

Атлантический океан

Северное пассатное

Гольфстрим

Северо-Атлантическое

Канарское

Ирмингера

Лабрадорское

Межпассатное противотечение

Южное пассатное

Бразильское

Южно-Атлантическое

Бенгальское

Фолклендское

Антарктическое циркумполярное

Нейтральное

Холодное

Холодное

Нейтральное

Нейтральное

Нейтральное

Холодное

Холодное

Нейтральное

Устойчивое

Весьма устойчивое

Весьма устойчивое

Устойчивое

Устойчивое

Устойчивое

Устойчивое

Устойчивое

Устойчивое

Устойчивое

Устойчивое

Устойчивое

Устойчивое

6. Апвеллинг

Термин происходит от английского слова upwelling, переводящегося как «всплывание», и означает вертикальное восходящее движение воды (рис.2). Это явление играет очень большую роль в процессе обмена поверхностных и глубинных вод океана. Глубинные воды, богатые биогенными веществами, выходя к поверхности в освещенную, эвфотическую зону, дают возможность увеличить продуктивность водной массы, так как при этом возрастает количество первичной продукции. Фитопланктон в процессе жизнедеятельности переводит неорганические соединения в органические – первичную продукцию, которая служит началом дальнейшего развития биоты, первым звеном пищевых цепей. Кроме того, фитопланктон производит и кислород, обеспечивающий жизнь не только в океане, но и на всей Земле. Поэтому образно океан можно назвать «легкими планеты» – океан дает кислорода в атмосферу гораздо больше, чем леса всей суши.

Рис.2.Апвеллинг

Апвеллинги возникают в результате особой динамики вод: в открытом океане – в районах дивергенции течений, а в прибрежной зоне апвеллинги – это эффект, порождаемый сгонными ветрами.

В зонах дивергенции, где потоки расходятся в стороны, в компенсацию ушедшей воды всплывают нижние воды. Процесс идет медленно, вертикальные скорости имеют порядок 10 -5 см/с и выделить воды апвеллинга здесь трудно. Поэтому апвеллинги открытого моря очень слабо изучены.

В Тихом океане довольно отчетливо выделены зоны дивергенции: субтропическая, северная тропическая, южная тропическая и субантарктическая. Но это выделение производится лишь по системе течений, по физическим же характеристикам эти области почти не отличаются от окружающих вод.

Кроме указанных постоянных апвеллингов, в открытом океане могут существовать области временных апвеллингов, возникающих в результате воздействия рельефа дна и атмосферных барических систем. Последние, как правило, непостоянны и существуют в течение нескольких суток.

Гораздо большее значение имеют апвеллинги прибрежные. Они бывают двух типов: один связан с внешним воздействием, вызван ветром, а другой создается процессами в водах самого океана.

Ветровой апвеллинг вызывается сгоном, уходом поверхностной воды от берега в открытый океан, что понижает уровень воды у берега, и в компенсацию на поверхность выходят воды из нижних слоев. Это наиболее обычный вид апвеллинга.

Внутренние же причины, порождающие апвеллинг, – это особенности движения вод, не связанные с ветром: внутренние волны и усиление прибрежных вдольбереговых течений.

По характеру устойчивости различают квазистационарные, сезонные, синоптические и периодические (или квазипериодические) апвеллинги.

В районе апвеллинга наблюдается подразделение вод на три слоя: поверхностные, толщиной 10 – 40 м, с заметной скоростью – 10 – 30 см/с, двигающиеся от берега; подповерхностный, с меньшей скоростью – 2 – 20 см/с, двигающийся к берегу, занимающий всю толщу воды до 30 – 10 м от дна; придонный слой с течением, сходящим к нулю у дна.

Ширина зоны апвеллинга зависит от района и факторов, создающих апвеллинг. Обычно наиболее интенсивный подъем вод происходит в полосе 10 – 30 км от берега, причем скорость вертикального потока составляет 10 -2 см/с, а глубина распространения – 25 – 50 м. Внешний край зоны апвеллинга представляет собой гидрологический фронт, формируемый большими горизонтальными градиентами солености, температуры, а также течениями.

Сложность динамической картины в апвеллинге еще усиливается существованием в тонком поверхностном слое поперечных течений, которые уходят от берега в открытый океан на десятки и даже сотни километров. Природа их не выяснена, а наблюдаются они не во всех апвеллингах.

В Мировом океане существует несколько стационарных прибрежных апвеллингов, расположенных, как правило, у западных окраин материков: в Атлантическом океане это Канарский (Западно-Африканский), Гвинейский, Бенгальский, Бразильский, Южно-Африканский. Последний можно отнести и к Индийскому океану, в котором есть еще и Сомалийский апвеллинг. В Индийском океане выделение зон апвеллинга довольно трудно, потому что в северной его части динамика вод определяется циркуляцией атмосферы, характеризующейся периодичностью смены муссонов – юго-западного и северо-восточного. Это вызывает смену направления течений. В Тихом океане существует обширный стационарный Перуанский апвеллинг, менее обширный Калифорнийский и сезонный Орегонский.

Обнаружен апвеллинг и в Северном Ледовитом океане – он расположен в море Бофорта. Этот апвеллинг характерен тем, что на поверхность из глубины поднимается не холодная, а теплая вода атлантического происхождения («теплая прослойка»). Есть основания думать, что апвеллинг есть и на северных окраинах сибирских арктических морей, где существует «великая сибирская полынья». Это наиболее вероятный путь включения тепла атлантической промежуточной прослойки в процесс теплообмена в водах Северного Ледовитого океана. Именно так отдается атлантическое тепло: ведь входит в океан вода температуры 4 – 3˚С, а выходит (Восточно-Гренландское течение) вода температуры – 1,5 – 1,9˚С.

Апвеллинги наблюдаются также и в морях. Так, в Каспийском море летом существует стационарный апвеллинг у восточного берега средней части моря. Он создан преобладающими восточными ветрами, сгоняющими поверхностную теплую воду, на смену которой поднимаются глубинные воды температуры на 2 – 4 ˚С ниже.

На Черном море, на Южном берегу Крыма, нередко возникают кратковременные ветровые апвеллинги, вызывающие понижение температуры прибрежной воды на 3 – 5 ˚С за короткие промежутки времени. Бывают понижения и на 10 ˚С, и более.

7. Волнение

Волнение – одно из разновидностей волновых движений, существующих в океане. Это волны, вызванные воздействием ветра на поверхность моря. Кроме волнения в океанах и морях существуют другие виды волн: приливные, сейшевые, внутренние и т.п. Все волновые движения представляют собой деформацию массы воды под воздействием внешних сил. Сила может быть разовой (единичной), постоянно действующей или периодически, но в любом случае эта сила, выведя массу воды из равновесия, возбуждает в ней колебательное периодическое движение, выражающееся двояко: колеблется форма поверхности воды около поверхности покоя и колеблются отдельные частицы вокруг своих точек равновесия. Так как это колебание развивается во времени, то можно определить и скорость этих движений. Для деформации поверхности это будет скорость распространения волны, или фазовая скорость, а для частицы – скорость обращения ее вокруг точки равновесия – центра орбиты, т.е. орбитальная скорость. Это характеристика волн поступательных или прогрессивных, которые перемещаются на большие расстояния. Есть еще волны стоячие, в которых деформация происходит на месте, без распространения.

Волны разделяются на длинные и короткие. К длинным относятся волны, у которых длина значительно больше глубины места, например приливные, имеющие длину в сотни и даже тысячи километров, к коротким – ветровые размерами в десятки и сотни метров при средней глубине океана около 4 км. Существуют волны вынужденные, находящиеся непрерывно под воздействием силы, и свободные, распространяющиеся по инерции после окончания действия силы, вызвавшей их. Именно к такому виду относятся волны зыби, волны оставшиеся после прекращения ветра, вызвавшего ветровое волнение.

7.1. Ветровые волны

Воздействуя на поверхность воды, ветер, благодаря трению о воду, создает касательные напряжения и влекущие усилия, а также вызывает местные колебания давления воздуха. В результате на поверхности воды даже при ветре со скоростью 1 м/с образуются маленькие волны, имеющие высоту, измеряемую в миллиметрах, и длину – в сантиметрах. Эти едва зародившиеся волны имеют вид ряби. Так как существование таких волн связано с поверхностным натяжением, их называют капиллярными. Если ветер прошел над водой кратковременным порывом, то образованные им пятна ряби исчезают с прекращением ветра – поверхностное натяжение стремится сократить площадь поверхности воды. Если ветер устойчивый, то капиллярные волны, интерферируя, увеличиваются в размерах, прежде всего по длине. Рост волн приводит к их объединению в группы и удлинению до нескольких метров. Волны становятся гравитационными.

Процессы передачи энергии от воздуха к воде и начальные стадии развития волн очень сложны и недостаточно изучены.

Существенное отличие ветрового волнения от зыби состоит в том, что оно развивается под действием не двух (сила тяжести и центробежная сила), а многих сил. Добавляется влияние ветра (трение и давление). Это приводит к нарушению симметрии формы волны – передний склон становится круче заднего, следовательно, и короче его. Частицы воды приобретают поступательную скорость и, закончив один оборот, возвращаются не в точку начала движения, а оказываются чуть впереди в сторону распространения волны – орбита не замыкается. Эта асимметрия профиля, увеличение крутизны переднего склона может дойти до срыва гребня, до образования переднего барашка, беляка. Наконец, из-за того, что скорость ветра часто неравномерна вдоль фронта (гребня) волны, становится неравномерной и высота волны вдоль гребня, иначе говоря, волна оказывается не двумерной, а трехмерной. Вот такие волны и бывают в море чаще всего.

Размеры трехмерных волн тем больше, чем ветер сильнее, продолжительнее и чем больше его разгон, т.е. расстояние, которое он пробегает над водой, а это зависит от его направления. Наибольшие волнения наблюдаются в районах с частыми и продолжительными штормами. Обширные площади сильного волнения расположены в умеренных широтах, которые даже получили название «ревущие сороковые» (roaringforties). Большие волнения часты в океаническом кольце южного полушария, в районах квазистационарных атмосферных фронтов и т.д. Самые большие высоты волн – 34 м в середине северной части Тихого океана, самые большие длины – около 800 м у южных берегов Британских островов и в экваториальной части Атлантического океана. Отмечались также гигантские волны у южных берегов Африки, ставшие причиной катастроф нескольких судов, «волны-убийцы», единичные волны высотой больше 20 м. Однако в огромном большинстве случаев высоты волн не достигают и 4 м, а волны выше 7,5 м встречаются далеко не часто. Обычная длина больших волн тоже значительно меньше максимальных значений: 130 – 170 м.

Измерение элементов волн связано с очень большими техническими трудностями, к тому же измерения в одной точке мало характеризуют все трехмерное волновое поле. Лучший способ его изучения – стереофотография, которая дает полную картину топографии, рельефа волновой поверхности моря, но только на один момент, на момент съемки. Чтобы изучить движение, развития явления во времени, можно использовать стереокиносъемку, дающую избыток материала, который требуется не очень часто. Поэтому в массовых наблюдениях пользуются приближенными приемами для качественной оценки размеров волнения в баллах (таблица 2).

Таблица 2

Шкала степени волнения (по Л. А. Жукову, 1976)

7.2. Деформация волн у берега

При подходе к берегу, где глубина уменьшается до нуля у уреза воды, в волне происходят существенные изменения: изменяются ее профиль и направление движения – волнового луча. Волна, отражаясь от берега, может образовывать стоячую волну, может разрушаться. При разрушении волны возникает прибой (накат), или взброс, бурун. Различные варианты деформации волны связаны с характером берега и прибрежного рельефа дна. При пологом дне и неизменной прибрежной полосе передний склон волны становится круче, гребень догоняет впереди идущую подошву и наконец обрушивается, образуя прибой. Гребень волны устремляется на сушу, возникает заплеск. Чем больше волна, тем большую часть берега заливает заплеск. Ширина заплеска зависит от размеров волны и уклона берега и бывает от нескольких метров до десятков метров. В результате постоянной работы волн формируются пляжи и продольные (вдоль береговой линии) и поперечные (от берега в открытое море) потоки наносов. При отлогом дне и высоком крутом береге срывающийся гребень ударяет в берег и вода вскидывается вверх, образуя взброс. Вода при взбросах у берегов океана поднимается на десятки метров, наблюдались взбросы до 60 м. При крутом береге и приглубом дне может происходить отражение волн и интерференция падающей и отраженной волн, т.е. образование стоячей волны. Если недалеко от уреза на дне есть гряда с меньшими глубинами (вроде рифа), то волна, не доходя до уреза, разрушается, образуя бурун. При больших волнах бурун может образовываться и далеко от уреза на сравнительно большой (в десятки метров) глубине.

Прибой, особенно взброс, обладает огромной энергией. Существует множество фактов разрушения береговых сооружений, сдвигов и даже переносов огромных бетонных и каменных массивов массой в десятки и даже сотни тонн. Такая огромная энергия объясняется тем, что при прибое гребень, срываясь, становится переносной волной: вся масса воды приобретает не колебательное, а поступательное движение.

При подходе к урезу воды, начиная с глубины в половину длины волны, скорость, длина и высота ее уменьшаются. Но начиная с глубины приблизительно в 1/5 длины волны высота волны начинает возрастать, причем особенно быстро с глубины, равной 0,1 λ (кратчайшее расстояние между двумя соседними вершинами), затем волна разрушается, образуется прибой.

Одновременно с деформацией профиля волны меняется и положение фронта волны. Под каким бы углом к берегу ни проходил он в открытом море, на берег волна выкатывается параллельно урезу или под очень острым углом к нему. Это объясняется тем, что волна у берега из класса коротких волн переходит в класс длинных. А длинные волны распространяются по другому закону: скорость их зависит не от длины волны, как у коротких волн, а от глубины места, она пропорциональна корню квадратному из глубины. Поэтому, как только волна вышла на глубину меньше половины длины волны, разные участки фронта (гребня) будут двигаться с разной скоростью: участок, ближайший к урезу, замедлит движение, и линия фронта станет искривляться – преломляться, подравнивая направление фронта к линии уреза. Возникает рефракция волн. Если береговая линия не прямая, а изрезанная, то возникает очень сложное волновое поле. Искривляются не только фронт волны, но и волновой луч, поэтому создается очень замысловатая система рефракции и интерференции. Волновые лучи сходятся к мысам берега и расходятся у заливов, сильно усложняя процессы формирования берега, образование абразионных и аккумулятивных участков. При этом могут образовываться и разрывные течения, идущие от берега в открытое море поперек фронта и разрывающие его. Лучевая картина волнения имеет очень важное значение не только для изучения геоморфологии берегов, но и для планирования и ведения гидротехнических работ в береговой зоне (постройка портов, берегоукрепительных сооружений и др.).

7.3. Волны цунами

Волны цунами возникают вследствие подводных землетрясений, которые деформируют дно. Эта деформация дна приподнимает или опускает здесь всю толщу воды, что приводит ее в движение на некоторой ограниченной площади океана. От нее на поверхности начинает перемещаться длинная волна или несколько волн. Высота волны в месте зарождения всего 1 – 2 м, а длина – несколько километров, поэтому ее крутизна ничтожна и волна цунами практически незаметна для визуального наблюдения. Лишь при подходе к берегу, волна трансформируется и достигает высоты 5 – 10 м, а в исключительных случаях – 35 м. Обрушиваясь на берег, она производит катастрофические разрушения в прибрежной зоне. Это грозное стихийное бедствие с негативными экономическими и экологическими последствиями.

Подсчитано, что за последнее тысячелетие в Тихом океане было около 1000 цунами. В Атлантическом и Индийском океанах их было всего несколько десятков. Чаще всего цунами бывают у берегов Японии (само название «цунами» - японское), Чили, Перу, Алеутских и Гавайских островов. Приуроченность цунами к Тихому океану объясняется сейсмической и вулканической его активностью. Из 400 действующих вулканов земного шара в Тихом океане находится 330. Большинство сильных землетрясений (около 80%) тоже происходит в зоне Тихого океана.

Далеко не каждое цунами бывает катастрофическим. Так, в Японии из 99 цунами только 17, на Гавайских островах из 49 – 5, на Камчатке из 16 – 4 катастрофические. Катастрофические цунами приводят к ужасным бедствиям. Например, при цунами 1703 г. в Японии погибло около 100 тыс. человек, от цунами после взрыва вулкана Кракатау в Зондском проливе (1883) погибло около 40 тыс. человек.

В связи с большой опасностью цунами была организована специальная служба предупреждения цунами. В основе ее работы – инструментальные сейсмологические наблюдения за подводными землетрясениями и гидрологические наблюдения за изменением уровня океана. Полученные этой службой данные о приближении цунами передаются административным органам для обеспечения безопасности людей.

Служба цунами раньше всего была организована в Японии, затем после Алеутского цунами (1946) – в США, а после курило-камчатского цунами 1952 г. – и в нашей стране. Эти службы действуют исправно и помогли избежать многих потерь.

Небольшие цунами случаются и в морях. Так, даже в Черном море небольшие цунами наблюдались в 1927 и в 1966 гг.

Явления, подобные цунами, наблюдаются у берегов тропических стран. Их порождают тайфуны – тропические циклоны. Они приносят ветры огромной силы, которые нагоняют воду на берег и заливают его. Такое явление чаще всего называют штормовым нагоном, но из-за сходства результатов иногда называют «метеорологическим цунами».

7.4. Внутренние волны

Внутренние волны представляют собой колебательное волновое движение в толще воды океанов и морей на поверхности раздела ее слоев различной плотности. Обычно эти слои движутся с разной скоростью относительно друг друга, что нарушает их равновесие. В результате частицы воды погружаются на глубину, в более плотные слои, откуда архимедовы силы плавучести выталкивают их вверх. Пройдя по инерции положение равновесия и оказываясь в верхних, более легких слоях, частица снова начинает тонуть. Их высоты могут достигать десятков и даже сотен метров, но на поверхности внутренние волны настолько мало проявляются, что зрительно они почти незаметны.

Известны случаи, когда воздействие внутренних волн ощущали надводные и подводные суда. Например, корабль «Фрам» Нансена при подходе к кромке льда вдруг резко замедлил ход, хотя машина работала на полных оборотах, никаких видимых препятствий не было. Как выяснилось, причиной этого была «мертвая вода», т.е. сильно развитые здесь внутренние волны. Эффект «мертвой воды» объясняется затратой энергии машины судна на преодоление внутренних волн, вследствие чего скорость движения корабля снижается.

Во время подводного плавания на мезоскафе «Бен Франклин» в Гольфстриме руководитель экспедиции Жак Пикар отметил, что внутренние волны периодически поднимали «Бен Франклин» вверх на 30 м и за несколько минут опускали его на 50 м вниз.

 


Читайте:



История римской империи от начала до конца кратко, годы существования, интересные факты

История римской империи от начала до конца кратко, годы существования, интересные факты

БЛАГОДАРНОСТИ Публикуя этот очерк, я должен для начала выразить благодарность двум людям, которым он многим обязан. В первую очередь Лорану...

Модель Вселеной. Стационарная Вселенная. Размер вселенной Космологическая модель ранней вселенной эра излучения

Модель Вселеной. Стационарная Вселенная. Размер вселенной Космологическая модель ранней вселенной эра излучения

Введение.Строение Вселенной в Древности 3Гелиоцентрическая модель Вселенной.Космологические модели Вселенной 1Космология 2Стационарная модель...

Царь — колокол и его плохая карма — интересные факты

Царь — колокол и его плохая карма — интересные факты

Украшает множество памятников и культуры. Один из таких - Царь-колокол. Памятник имеет не только выдающиеся размеры, но и интереснейшую историю....

Значение слова биосинтез Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т

Значение слова биосинтез Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т

Для изучения процессов, протекающих в организме, нужно знать, что происходит на клеточном уровне. А там важнейшую роль играют белковые соединения....

feed-image RSS