теплые и холодные. Причины образования



Как изменяется температура поверхностных вод в Мировом океане?

Температура поверхностных вод мирового океана уменьшается в направлении от экватора к полюсам.

От чего зависит плотность вод Мирового океана?

Плотность вод Мирового океана зависит от температуры и солености.

Найдите на рисунке крупнейшие теплые и холодные течения.

Теплые течения – Южное и Северное пассатное, Муссонное, Гольфстрим, Северо-Атлантическое, Бразильское.

Холодные течения – течение Западных ветров, Перуанское, Лабрадорское.

Подумайте, как влияют на природу побережий теплые и холодные океанические течения.

Теплые и холодные течения влияют на климат и природу побережий. Так, теплые течения повышают температуру воздуха на и увеличивают количество осадков. Холодные течения снижают температуру и уменьшают количество осадков.

Вопросы и задания

1. Что такое течение?

Течение — это перемещение воды в горизонтальном направлении.

2. Какое течение можно считать теплым? Какое — холодным?

Теплое течение имеет температуру воды на несколько градусов выше, чем окружающая океанская вода. Холодное течение — Наоборот. Теплые течения обычно направляются из более теплых широт в более холодные, холодные — наоборот.

3. Назовите основные причины образования течений.

Главная причина появления поверхностных течений — ветер. Задевая водную поверхность, он влечет за собой воду. В глубинах морей и океанов течения образуются из-за различий в плотности воды.

4. Найдите и покажите на физической карте мира крупнейшие океанические течения, перечисленные в тексте параграфа.

Теплые течения – Южное и Северное пассатное, Муссонное, Гольфстрим, Северо-Атлантическое, Бразильское.

Холодные течения – течение Западных ветров, Перуанское, Лабрадорское.

5. Используя рисунок 154, проследите возможные пути перемещения закупоренной бутылки, которую бросили с борта корабля у западных берегов Южной Америки.

Закупоренная бутылка, брошенная в воду у западных берегов Юной Америки, попадет в Перуанское течение и направится на север к экватору. На экваторе бутылка попадет в Южное пассатное течение. Оно унесет бутылку к берегам Австралии или Новой Гвинеи.

6. Какое значение имеют течения для климата Земли, растений и животных океана?

Океанические течения влияют на климат и природу Земли. Они перераспределяют тепло и холод между широтами. Теплые течения приносят тепло из тропических широт в умеренные и арктические. Холодные течения возвращают к экватору холодную воду. Северо-Атлантическое течение – основная причина мягкости климата Северной Европы. Благодаря течениям в океанах и морях перераспределяется не только тепло, но и растворенные питательные вещества и газы. Живые организмы получают больше возможностей для развития. С помощью течений растения и животные перемещаются и заселяют новые территории.

виды, причины возникновения, схемы на карте и отличия тёплых и холодных течений Мирового океана

Как реки текут по своему руслу, так и течения в океане движутся по своим маршрутам. Многие из них простираются на десятки километров в ширину и сотни метров в глубину. 

Океаническое течение — это поток водной массы, циклично перемещающийся в пространстве Мирового океана по определённым маршрутам с определённой частотой. 

Схема океанических течений, созданная специалистами НАСА на основе снимков из космоса 
 

Причины возникновения океанических течений

Причины образования океанических течений обусловлены сторонними влияниями на океанические воды, а также свойствами самой воды. К ним относятся:

• Ветер. Перемещение воздушных масс приводит в движение массы воды на поверхности океана. Направления океанических течений в целом повторяют направления господствующих ветров.
• Атмосферные явления. Изменения атмосферного давления, осадки и испарение воды меняют уровень мирового океана. Эти изменения также вызывают океанические течения.
• Различия температуры и солёности воды. Содержание соли и температура воды влияют на её плотность. Воды с большей плотностью стремятся занять место менее плотных вод — так образуются подводные течения.
• Космические влияния. Силы притяжения Луны и Солнца вызывают приливы и отливы, которые, в свою очередь, являются одной из причин океанических течений.

Вращение Земли вокруг своей оси также оказывает воздействие на направления течений: в Северном полушарии все течения отклоняются вправо, а в Южном — влево. 

Кроме того, на формирование течений влияет рельеф морского дна и очертания континентов.

Каждое течение в океане — результат воздействия многих сил, но практически всегда можно выделить главную, в зависимости от которой определяют виды океанических течений.   

Учите географию вместе с домашней онлайн-школой «Фоксфорда»! По промокоду

GEO72020 вы получите бесплатный доступ к курсу географии 7 класса, в котором изучается тема океанических течений.

Классификация течений в Мировом океане

Океанические течения отличаются по происхождению, периодичности, глубине и температуре.

По происхождению океанические течения бывают:

• Ветровые. Ветер приводит поверхностные воды в движение, которое по инерции передаётся глубинным водам. Самое мощное из ветровых течений — Течение Западных Ветров, опоясывающее Антарктиду.  
• Плотностные. Разница в плотности воды на разных участках Мирового океана вызывает течение. Именно она является причиной образования одного из сильнейших тёплых океанических течений — Гольфстрима.
• Стоковые. Возникают под влиянием притока морских или речных вод в океан. Пример — Обь-Енисейское течение в Северном Ледовитом океане. 
  

По периодичности течения в Мировом океане делятся на: 

• постоянные — движутся под воздействием постоянных ветров;
• периодические — возникают только во время прилива или отлива;
• сезонные — меняют свои направления под действием муссонов — ветров, меняющих направление в зависимости от сезона.
  

Ветер приводит в движение верхние пласты воды, но разница атмосферного давления может вызвать течения в глубинах океана. В зависимости от того, как глубоко проходит течение, его относят к одной из трёх групп — поверхностных, глубинных или придонных. 

По температуре воды различают нейтральные, тёплые и холодные течения океанов. 

Тёплыми и холодными океанические течения называются в зависимости от окружающей температуры. Если температура потока выше, чем у воды вокруг, — течение считается тёплым, если ниже — холодным.

Поэтому Нордкапское течение у берегов Скандинавии с температурой 3-9°С является тёплым, а Калифорнийское течение, в котором вода достигает 22°С — холодным. 

Основные течения Мирового океана

Тихий океан

Мощнейшие течения Тихого океана сформированы пассатами — постоянными ветрами, дующими от тропиков к экватору. Северное и Южное пассатные течения гонят массы воды в сторону Евразии и Австралии.  

Схема течений Тихого океана

Достигая восточных берегов континентов, воды расходятся вдоль побережья. Часть воды возвращается на восток, образуя Межпассатное противотечение. Основная масса воды Северного пассатного течения устремляется к северу, образуя тёплое течение Куросио, а воды Южного движутся на юг, становясь Восточно-Австралийским течением.

В умеренных широтах течения подхватывают западные ветры и направляют их на восток. В Северном полушарии возникает тёплое Северо-Тихоокеанское течение, а в Южном — Течение Западных Ветров. 

Достигнув восточных краёв океана, воды возвращаются к экватору, двигаясь вдоль побережья Северной Америки (Калифорнийское течение) и Южной Америки (Перуанское течение). 

У экватора течения вновь подхватываются пассатом, завершая круговорот.

Атлантический океан

Поскольку Атлантический океан вытянут по вертикали, его основные течения также направлены с севера на юг и обратно. 

Схема течений Атлантического океана
‍

Как и в случае с Тихим океаном, течения Атлантики образуют кольца в Северном и Южном полушариях.  

В Северном полушарии Северное пассатное течение гонит воду к берегам Центральной Америки, где зарождается тёплое течение Гольфстрим, движущееся в сторону Европы к Северному полюсу, откуда воды возвращаются к экватору холодным Канарским течением. Так в северной части Атлантики происходит циркуляция течений по часовой стрелке. 

В Южном полушарии потоки океанических вод направлены против часовой стрелки: Южное пассатное течение, достигая берегов Южной Америки, движется на юг вдоль континента, становясь тёплым Бразильским течением. У берегов Антарктиды оно разворачивается на восток, вливаясь в течение Западных Ветров. Затем вода возвращается к экватору вдоль западного берега Африки, гонимая холодным Бенгельским течением. 

Индийский океан

Особенность Индийского океана — изменчивые течения в его северной части. Они подчинены муссонам — ветрам, которые меняют направление в зависимости от сезона. 

Схема течений Индийского океана
‍

Зимой северо-восточный муссон несёт воды из Бенгальского залива к Африке, где течение поворачивает на юг, и достигнув области экватора, возвращается на восток, создавая Экваториальное противотечение. Затем, достигнув Суматры, течение разделяется на два потока: первый движется на север, замыкая круговорот, а второй устремляется в Тихий океан.

Летом течения направляются в обратную сторону, с запада на восток, при этом противотечения не возникает. Юго-западный муссон гонит воду на север, образуя холодное Сомалийское течение, которое впоследствии объединяется с Южным пассатным.

Южный круговорот не зависит от сезона и действует без изменений. Южный пассат направляет воду к Мадагаскару, где образует два потока, огибающие остров. При этом часть воды возвращается на восток через противотечение. 

Затем южный поток направляется в Атлантический океан и вливается в Течение Западных ветров. У западного побережья Австралии от него отделяется течение, возвращающее воду в район экватора, где её вновь подхватывает Южный пассат.   

Северный Ледовитый океан

Поскольку большая часть Северного Ледовитого океана находится подо льдом, о его течениях известно немного. 

Основным проводником тепла является Норвежское течение — продолжение Гольфстрима. В районе 67 параллели оно разделяется на Нордкапское и Шпицбергенское течения. 

Нейтральное Трансарктическое течение формируется благодаря стоковым водам с Аляски и севера Азии. Оно движется от Чукотского моря к полюсу по направлению к Гренландии. Примечательно, что его температура такая же, как у окружающей воды. 

Холодное Восточно-Гренландское течение берёт начало от моря Лаптевых и движется вдоль восточного берега Гренландии, после чего через Датский пролив устремляется в Атлантический океан.  

Роль течений в Мировом океане

Океанические течения формируют климат на планете, распределяя тепло и холод, влагу и засуху. Если бы в океанах не было течений, на Земле не существовало бы умеренных климатических зон, северные районы Европы оказались покрыты вечными снегами, а саванны Африки и тропические леса Южной Америки превратились в выжженные солнцем пустыни. 

Другая важная роль, которую играют океанические течения, — обеспечение биологической жизни в водных системах. Глубинные течения поднимают питательные вещества со дна океана к поверхности, снабжая пищей многие виды морских существ. Кроме того, течения переносят на большие расстояния животных, икру, личинки и споры, способствуя размножению.

Схема течений Мирового океана

На данной схеме видны крупнейшие мировые океанические течения. Холодные обозначены синим цветом, тёплые — красным.

Схема океанических течений

Итоги

• Мировые океанические течения формируются под действием ветра, космических влияний и различий в свойствах воды на разных участках Мирового океана.
• Все течения делятся на множество классификаций в зависимости от их природы, периодичности, глубины и температуры. 
• Течения называются тёплыми и холодными или нейтральными в зависимости от температуры окружающей воды.
• В Северном полушарии течения циркулируют по часовой стрелке, а в Южном — против.
• Течения в северной части Индийского океана меняют направление в зависимости от сезона. 
• Океанические течения играют важную роль в формировании климата на Земле и существовании жизни в морях и океанах.

Океанические течения — урок. География, 7 класс.

Океанические течения — горизонтальное перемещение масс воды в морях и океанах.

Океанические течения отличаются по происхождению, характеру изменчивости, расположению, температуре и солёности.

 

 

Самыми мощными являются ветровые течения, которые образуются под воздействием постоянных ветров. Северное и Южное Пассатные течения возникают под действием пассатов. Они пересекают океан с востока на запад, но, встретив на своём пути восточный берег материка, они расходятся в разные стороны. Небольшая часть разворачивается в обратную сторону и образует Межпассатное противотечение. Остальные двигаются вдоль континентов на север и на юг. У берегов Северной Америки продвигается знаменитое течение Гольфстрим (начинается в Мексиканском заливе), у берегов Евразии проходит течение Куросио.

 

Западные ветры в Южном полушарии вызывают самое мощное течение Западных Ветров. В Северном полушарии под влиянием западного переноса течения отклоняются на восток, например, Северо-Атлантическое и Северо-Тихоокеанское.

 

 

По температуре различают тёплые и холодные течения. Температура воды в них отличается от температуры окружающих океанских вод.

 

Тёплыми считаются течения, которые несут более тёплую воду: Гольфстрим, Куросио, Северо-Тихоокеанское, Восточно-Австралийское, Мозамбикское, Бразильское. Они движутся из низких широт в высокие.

 

Воды холодных течений холоднее по сравнению с окружающей акваторией: Перуанское, Лабрадорское, Калифорнийское, Бенгельское, Канарское, Западно-Австралийское и др. Они движутся из высоких широт в низкие.

Из-за вращения Земли течения в Северном полушарии отклоняются вправо, а в Южном — влево.

Примерами постоянных течений являются Северное и Южное пассатные, Гольфстрим, Куросио, течение Западных Ветров и другие устойчивые. К сезонным течениям относятся течения в северной части Индийского океана, где они меняют своё направление в зависимости от летнего и зимнего тропического циклона.

§ 9. Взаимодействие океана с атмосферой и сушей

§ 9. Взаимодействие океана с атмосферой и сушей

Вы узнаете:

•Как океан взаимодействует с атмосферой и сушей и как суша влияет на океан.

Вы научитесь:

•Оценивать роль океана в формировании природы Земли и жизни людей.

•Объяснять влияние океана на климаты Земли.

Вспомните:

•Что такое мировой круговорот воды? Какова его роль в природе?

•Какое значение для природы имеют круговые движения поверхностных вод океана?

•Каковы причины движения воздушных масс?

Обратитесь к электронному приложению

Роль Мирового океана в жизни нашей планеты определяется многими его свойствами. Прежде всего, площадь Мирового океана намного больше площади суши: на 1 км² суши приходится 2,7 км² океанической поверхности.

Также влияние океана определяется свойством воды поглощать гораздо больше тепла, чем поверхность суши. Вода, в отличие от суши, медленно нагревается, но способна долго удерживать тепло. Две трети тепла, поступающего на Землю от Солнца, поглощает океан. В десятиметровом слое поверхностных океанических вод тепла содержится больше, чем во всей атмосфере. Поэтому океан называют «накопителем тепла» на нашей планете. Он поставляет в атмосферу не только тепло, но и влагу, питает осадками сушу. Благодаря океану на Земле сглаживаются резкие колебания температуры воздуха и увлажняются отдалённые от побережий районы суши, что создаёт благоприятные условия для жизни.

Влияние поверхностных течений на климат. Огромную роль во взаимодействии океана с атмосферой и сушей играют поверхностные течения. Они усиливают обмен теплом и влагой между океаном и сушей.

Если бы климат Земли зависел только от притока солнечного тепла, то у экватора средняя годовая температура воздуха была бы +33 °С, а у полюса — –32 °С.

Однако температура воздуха на планете распределяется более равномерно: у экватора средняя годовая температура +26 °С, а у Северного полюса — –17 °С. Это происходит потому, что океанические течения переносят значительное количество тепла от экватора к полюсам гораздо больше, чем воздушные массы.

Такие мощные течения, как Гольфстрим, Куросио, и другие несут тёплую воду из тропических широт в умеренные и приполярные. Поэтому зимой, когда континенты охлаждены, нагретый над тёплыми течениями воздух переносит тепло на сушу. При этом температура воздуха повышается в прибрежных и даже достаточно удалённых от океана частях материков. Например, в Северной Атлантике поверхность океана отдаёт атмосфере тепла больше, чем получает его там же от нагревания солнечными лучами. Западные ветры переносят это тепло в Евразию.

Поверхность океана активно взаимодействует с атмосферой, обмениваясь с ней теплом и влагой, в результате чего холодный воздух нагревается над тёплой поверхностью океана, и, наоборот, тёплый воздух охлаждается над более прохладными водами. Океан влияет и на свойства воздушных масс. Над его поверхностью образуются морские воздушные массы, которые отличаются от континентальных большей влажностью и небольшими различиями температуры между сезонами года.

Разница температуры над поверхностью океана и суши создаёт разницу в атмосферном давлении, это вызывает перемещение воздушных масс, которые переносят тепло (холод) и влагу с океана на материки. Поэтому на побережьях материков образуется особый океанический (морской) климат.

Используя климатическую карту мира, приведите примеры влияния океана на климат материков.

Океан — главный источник поступления в атмосферу влаги, участвующей в большом круговороте воды. За год с поверхности океана испаряется слой воды толщиной около 1 м. Однако уровень Мирового океана не понижается, так как вода возвращается в него в виде атмосферных осадков, стока рек и ручьёв, подземных вод. Велика роль Мирового океана в поддержании постоянства газового состава атмосферы. В его водах растворяется избыток углекислого газа, составную часть которого вместе с другими веществами обитатели моря используют для построения своих скелетов.

Таким образом, океан через атмосферу тесно связан с сушей. Благодаря мировому круговороту воды, круговому движению поверхностных течений и движению воздушных масс, воды Мирового океана оказывают огромное влияние на природу всей Земли и особенно на природу материков.

Океан определяет весь облик нашей планеты, играет роль могучего регулятора большинства процессов, происходящих на Земле.

Влияние суши на Мировой океан. Суша, в свою очередь, влияет на распределение живых организмов в океане. В прибрежных водах обитает больше морских организмов, чем в открытом океане (рис. 32). Здесь больше света и питательных веществ, поступающих с суши. Именно поэтому основные районы морского промысла расположены вблизи берегов материков, на шельфе или в районах подъёма глубинных вод, где поверхностные воды насыщаются питательными веществами, поступающими с восходящими потоками вод (рис. 33).

Рис. 32. Обмен веществ энергии в океане

Рис. 33. Районы мирового рыболовства

Вопросы и задания

1. Как осуществляется обмен теплом и влагой между океаном и сушей?

2. Каковы различия между воздушными массами, образующимися над сушей и океаном?

3. Как суша влияет на природу океана?

4*.Выполните практическую работу. На контурной карте условными знаками покажите побережья материков и шельф как особые территориально-аквальные комплексы, а также выделите среди них районы, используемые для лечения и отдыха.

5. Какими профессиями необходимо овладеть, чтобы работать в открытом море?

6. Докажите, что роль океана в жизни населения Земли возрастает.

Исследования климата Южной Флориды

Изображение предоставлено НАСА.

Поверхностные океанические течения сильно влияют на климат Земли. Районы вблизи экватора получают больше прямого солнечного излучения, чем районы у полюсов. Однако эти районы не становятся постоянно теплее и теплее, потому что океанские течения и ветры переносят тепло из более низких широт около экватора в более высокие широты около полюсов.

Большое количество тепла может поглощаться и храниться в поверхностных слоях океана. Это тепло переносится океанскими течениями. Таким образом, океанские течения помогают регулировать климат Земли, способствуя передаче тепла от теплых тропических областей к более холодным областям вблизи полюсов.

Вода на поверхности океана движется по регулярной схеме, называемой поверхностными океанскими течениями. На этой карте теплые токи показаны красным, а холодные — синим. Кредит изображения: Окна во Вселенную

Глобальные ветры вызывают формирование поверхностных течений в верхних слоях океана.Там, где эти ветры дуют в одном и том же направлении в течение длительных периодов времени, развиваются сильные течения, которые переносят огромные количества воды на большие расстояния.

Поскольку эти течения текут по краям континентов, они влияют на температуру прибрежных регионов. Вдоль восточного побережья США Гольфстрим переносит теплую воду из экваториальной области в северную часть Атлантического океана, сохраняя относительно теплым юго-восточное побережье. Вдоль западного побережья США Калифорнийское течение несет холодную воду из полярного региона на юг, благодаря чему на западном побережье прохладнее, чем на восточном.

Эль-Ниньо — Южное колебание (ЭНСО)

Во время Южного колебания Эль-Ниньо давление в восточной и западной частях Тихого океана изменяется, в результате чего пассаты ослабевают.Это приводит к сильному, направленному на восток противотоку более теплых вод вдоль экватора. Источник изображения карты: Google Планета Земля

Эль-Ниньо-Южное колебание (ЭНСО) — это цикл изменения ветров и океанических течений в Тихом океане. Обычно более теплая вода переносится на запад в Тихом океане юго-восточными пассатами, пока не скапливается около Индонезии.Эта теплая вода в западной части Тихого океана вызывает низкое атмосферное давление и обильные осадки. (Более теплая вода заставляет воздух над поверхностью океана нагреваться и подниматься, оставляя зону с более низким давлением. Больше осадков связано с более низким давлением воздуха.)

Между тем, в восточной части Тихого океана высокое атмосферное давление и меньше осадков. Каждые 3–10 лет юго-восточные пассаты ослабевают, позволяя теплой воде течь дальше на восток, в Южную Америку.Исторически более теплый поток воды обычно достигал западного побережья Южной Америки перед Рождеством и стал известен перуанским рыбакам как Эль-Ниньо (от имени ребенка Христа). Эль-Ниньо, также известное как фаза теплой воды ЭНСО, вызывает повышение температуры воды в южной Америке и предотвращает подъем холодной воды, богатой питательными веществами. Это событие может иметь разрушительные последствия для морской флоры и фауны, включая коралловые рифы, и рыболовства. Фаза теплой воды Эль-Ниньо также меняет глобальные погодные условия.В Южной Америке погода более влажная, чем в среднем, а в Северной Америке — мягкая, но более штормовая зима. Во время фазы Эль-Ниньо в Атлантическом океане бывает меньше и меньше ураганов. Иногда после стихания Эль-Ниньо возникает более холодная, чем обычно, водная фаза, известная как Ла-Нинья.

Красный, оранжевый и белый цвета указывают на области, где аномалии высоты поверхности моря выше нормы.Голубой, синий и фиолетовый цвета указывают на меньшие аномалии высоты поверхности моря, чем обычно. Поверхность моря выше, когда вода теплее из-за теплового расширения. Теплая вода менее плотная и занимает больше объема, поэтому высота поверхности моря выше.

поверхностных токов | Физическая география

Океанская вода движется по поверхности океана предсказуемым образом. Поверхностные токи могут протекать на тысячи километров и могут достигать глубины в сотни метров. Эти поверхностные токи не зависят от погоды; они остаются неизменными даже во время сильных штормов, потому что зависят от факторов, которые не меняются. Поверхностные течения создаются тремя факторами: схем глобального ветра , вращением Земли и формой океанических бассейнов .

Поверхностные океанические течения

Поверхностные токи чрезвычайно важны, потому что они распределяют тепло по планете и являются основным фактором, влияющим на климат во всем мире.

Глобальные ветровые течения

Ветры на Земле бывают либо глобальными, либо местными. Глобальные ветры дуют в одних и тех же направлениях все время и связаны с неравномерным нагревом Земли Солнцем, то есть с тем, что на экватор падает больше солнечной радиации, чем на полярные регионы, а вращение Земли называется эффектом Кориолиса . Причины глобальных ветров будут подробно описаны позже, когда мы рассмотрим атмосферу. Вода в поверхностных течениях выталкивается в направлении основных ветровых поясов:

• пассаты : с востока на запад между экватором и 30 градусами северной широты и 30 градусами южной широты
• западные ветры : запад на восток в средних широтах
• полярный восток : с востока на запад между 50 и 60 градусами к северу и югу от экватора, а также северный и южный полюс

Вращение Земли

Ветер — не единственный фактор, влияющий на океанские течения.Эффект Кориолиса описывает, как вращение Земли управляет ветрами и поверхностными океанскими течениями. Эффект Кориолиса заставляет свободно движущиеся объекты двигаться вправо в Северном полушарии и влево в Южном полушарии. Сами объекты на самом деле движутся прямо, но Земля под ними вращается, поэтому кажется, что они изгибаются или изгибаются.

Пример может облегчить визуализацию эффекта Кориолиса. Если самолет пролетит 500 миль на север, он не прибудет в город, который находился прямо к северу от него, когда он начал свое путешествие.За время, которое требуется самолету, чтобы пролететь 500 миль, этот город переместился вместе с Землей, на которой он находится. Таким образом, самолет прибудет в город к западу от исходного города (в Северном полушарии), если пилот не компенсирует изменение. Таким образом, чтобы достичь намеченного пункта назначения, пилот должен также повернуть направо во время полета на север.

Когда ветер или океанское течение движутся, Земля вращается под ним. В результате объект, движущийся на север или юг по Земле, будет казаться движущимся по кривой, а не по прямой.Ветер или вода, которые движутся к полюсам от экватора, отклоняются на восток, в то время как ветер или вода, которые движутся к экватору от полюсов, отклоняются на запад. Эффект Кориолиса изменяет направление поверхностных течений вправо в северном полушарии и влево в южном полушарии.

океанских течений | Науки о Земле

Океанская вода постоянно находится в движении (рис. 14.7). С севера на юг, с востока на запад и вверх и вниз по берегу вода океана движется повсюду.Эти движения можно объяснить действием многих отдельных сил, включая местные условия ветра, воды, положение Луны и Солнца, вращение Земли и положение наземных образований.

Рисунок 14.7 : Океанские волны переносят энергию через воду на большие расстояния.

Задачи урока

• Опишите, как образуются поверхностные токи и как они влияют на климат планеты.
• Опишите причины сильных токов.
• Связать области апвеллинга с их влиянием на пищевую цепочку.

Поверхностные токи

Ветер, дующий над водой океана, создает волны. Он также создает поверхностных течений , которые представляют собой горизонтальные потоки воды, которые могут течь на тысячи километров и могут достигать глубины в сотни метров. Поверхностные течения являются важным фактором в океане, потому что они являются основным фактором, определяющим климат во всем мире.

Причины поверхностных токов

Рисунок 14.14 : Эффект Кориолиса заставляет ветры и течения образовывать круговые узоры. Направление, в котором они вращаются, зависит от полушария, в котором они находятся.

Течения на поверхности определяются тремя основными факторами: основными глобальными схемами ветра, вращением Земли и формой океанических бассейнов.

Когда вы дуете на чашку горячего шоколада, вы создаете крошечные рябь на ее поверхности, которая продолжает двигаться после того, как вы перестали дуть. Рябь в чашке — это крошечные волны, похожие на волны, которые ветер формирует на поверхности океана.Движение горячего шоколада по чашке образует ручей или течение, точно так же, как океанская вода движется, когда ее дует ветер.

Но что заставляет ветер дуть? Когда солнечный свет нагревает воздух, воздух расширяется, а это означает, что плотность воздуха уменьшается, и он становится светлее. Подобно воздушному шару, легкий теплый воздух поднимается вверх, оставляя небольшой вакуум внизу, который втягивает более холодный и плотный воздух с боков. Более прохладный воздух, попадающий в пространство, оставленное теплым воздухом, — это ветер.

Поскольку экватор Земли нагревается самыми прямыми лучами Солнца, воздух на экваторе горячее, чем на севере или на юге.Этот более горячий воздух поднимается вверх на экваторе, и по мере того, как более холодный воздух движется, чтобы занять его место, начинают дуть ветры и толкать океан в волны и течения.

Ветер — не единственный фактор, влияющий на океанские течения. «Эффект Кориолиса» описывает, как вращение Земли управляет ветрами и поверхностными течениями (рис. 14.14). Земля — ​​это сфера, которая вращается вокруг своей оси против часовой стрелки, если смотреть с Северного полюса. Чем дальше к одному из полюсов вы продвигаетесь от экватора, тем короче расстояние вокруг Земли.Это означает, что объекты на экваторе движутся быстрее, чем объекты, находящиеся дальше от экватора. Пока движется ветер или океанское течение, Земля вращается под ним. В результате объект, движущийся на север или юг по Земле, будет казаться движущимся по кривой, а не по прямой. Ветер или вода, которые движутся к полюсам от экватора, отклоняются на восток, в то время как ветер или вода, которые движутся к экватору от полюсов, отклоняются на запад. Эффект Кориолиса изменяет направление поверхностных токов.

Третьим важным фактором, определяющим направление поверхностных течений, является форма океанических бассейнов (рис. 14.15). Когда поверхностный ток сталкивается с землей, он меняет направление токов. Представьте, что вы толкаете воду в ванне к ее краю. Когда вода достигает края, она должна изменить направление.

Рис. 14.15 : На этой карте показаны основные поверхностные течения в море. Течения создаются ветром, а их направления определяются эффектом Кориолиса и формой океанических бассейнов.

Влияние на глобальный климат

Поверхностные токи играют большую роль в определении климата. Эти течения переносят теплую воду с экватора в более прохладные части океана; они передают тепловую энергию. Возьмем, к примеру, Гольфстрим. Вы можете найти Гольфстрим в северной части Атлантического океана на рис. 14.15. Гольфстрим — это океанское течение, которое переносит теплую воду с экватора мимо восточного побережья Северной Америки и через Атлантический океан в Европу. Объем воды, которую он транспортирует, более чем в 25 раз превышает объем всех рек мира вместе взятых, а передаваемая им энергия более чем в 100 раз превышает мировые потребности в энергии.Его ширина составляет около 160 километров, а глубина — около километра. Теплые воды Гольфстрима создают в Европе гораздо более теплый климат, чем в других местах на той же широте. Если бы Гольфстрим был серьезно нарушен, температура в Европе резко упала бы.

Глубокие течения

Поверхностные течения возникают у поверхности океана и в основном влияют на световую зону. Глубоко в океане существуют не менее важные течения, которые называются глубокими течениями . Эти течения создаются не ветром, а разницей в плотности масс воды.Плотность — это количество массы в данном объеме. Например, если вы возьмете две полные бутылки с жидкостью объемом один литр, одна может весить больше, то есть иметь большую массу, чем другая. Поскольку обе бутылки имеют равный объем, жидкость в более тяжелой бутылке более плотная. Если сложить две жидкости вместе, жидкость с большей плотностью утонет, а жидкость с меньшей плотностью поднимется.

Два основных фактора определяют плотность воды в океане: соленость (количество соли, растворенной в воде) и температура (Рисунок 14.16). Чем больше соли растворено в воде, тем больше будет ее плотность. Температура также влияет на плотность: чем ниже температура, тем больше плотность. Это потому, что температура влияет на объем, но не на массу. Более холодная вода занимает меньше места, чем более теплая (кроме случаев, когда она замерзает). Итак, холодная вода имеет большую плотность, чем теплая.

Рисунок 14.16 : Термохалинные токи создаются разницей в плотности из-за температуры (термо) и солености (халин).Синие стрелки — глубокие токи, красные — поверхностные.

Рисунок 14.17 : Поверхностные и глубокие потоки вместе образуют конвекционные потоки, которые перемещают воду из одного места в другое и обратно. Частице воды в конвективном цикле может потребоваться 1600 лет, чтобы завершить цикл.

Более плотные водные массы опустятся на дно океана. Точно так же, как конвекция в воздухе, когда более плотная вода опускается, ее пространство заполняется менее плотной водой, движущейся внутрь.Это создает конвекционные течения, которые перемещают огромное количество воды в глубинах океана. Почему в некоторых местах температура воды ниже? Вода охлаждается по мере продвижения от экватора к полюсам посредством поверхностных токов. Более холодная вода более плотная, поэтому она начинает тонуть. В результате поверхностные и глубокие токи связаны. Ветер заставляет поверхностные течения переносить воду вокруг океанов, в то время как разница в плотности заставляет глубокие течения возвращать эту воду обратно по всему земному шару (Рисунок 14.17).

Апвеллинг

Как вы видели, вода с большей плотностью обычно опускается на дно. Однако в правильных условиях этот процесс можно обратить вспять. Более плотная вода из глубин океана может подниматься на поверхность при апвеллинге (рис. 14.18). Обычно апвеллинг происходит вдоль побережья, когда ветер сильно уносит воду от берега. Поскольку поверхностные воды сдуваются с берега, на их место поднимается более холодная вода снизу. Это важный процесс в таких местах, как Калифорния, Южная Америка, Южная Африка и Аравийское море, потому что питательные вещества, поступающие из глубоководных океанических вод, поддерживают рост планктона, который, в свою очередь, поддерживает других членов экосистемы. Апвеллинг также имеет место вдоль экватора между Северным и Южным экваториальными течениями.

Рис. 14.18 : Апвеллинг заставляет более плотную воду снизу занять место менее плотной воды на поверхности, которую отталкивает ветер.

Краткое содержание урока

• Океанские волны — это энергия, проходящая через воду.
• Самая высокая часть волны — гребень, а самая низкая — впадина.
• Расстояние по горизонтали между двумя гребнями волн — это длина волны.
• Большинство волн в океане — это волны, генерируемые ветром.
• Поверхностные течения океана возникают в результате основных общих моделей атмосферной циркуляции, эффекта Кориолиса и формы каждого океанического бассейна.
• Циркуляция поверхности океана приносит теплые экваториальные воды к полюсам и более прохладные полярные воды к экватору.
• Глубинная циркуляция океана — это циркуляция, обусловленная плотностью, вызванная различиями в солености и температуре водных масс.
• Районы апвеллинга — это биологически важные районы, которые образуются по мере того, как поверхностные воды океана уносятся от берега, вызывая подъем на поверхность холодных, богатых питательными веществами воды.

Обзорные вопросы

1. Какие факторы ветра определяют размер волны?
2. Определите гребень , и минимум волны.
3. Какая самая важная причина поверхностных течений в океане?
4. Как поверхностные течения океана влияют на климат?
5. Что такое эффект Кориолиса?
6. Некоторые ученые выдвинули гипотезу, что если в Гренландии растает достаточно льда, Гольфстрим может быть перекрыт.Без Гольфстрима, несущего теплые воды на север, Европа стала бы намного холоднее. Объясните, почему таяние льда в Гренландии может повлиять на Гольфстрим.
7. Какой процесс может заставить более плотную воду подняться наверх?
8. Почему районы апвеллинга важны для морской флоры и фауны?

Словарь

амплитуда

Высота волны по вертикали от впадины до гребня.

Эффект Кориолиса

Кажущееся отклонение движущегося объекта, например воды или воздуха, вызванное вращением Земли.

герб

Самая высокая точка в волне.

глубокий ток

Течение в глубине океана, которое движется из-за разницы в плотности (вызванной разницей в температуре и солености воды).

отрывной ток

Сильное поверхностное течение воды, возвращающееся в океан с берега.

поверхностный ток

Горизонтальное движение океанской воды, вызванное поверхностным ветром.

корыто

Самая низкая точка в волне.

цунами

Сейсмическая морская волна, создаваемая вертикальным движением дна океана при подводном землетрясении, подводном извержении вулкана, оползне или ударе метеорита.

апвеллинг

Холодная, богатая питательными веществами вода, которая поднимается из океанических глубин, как правило, недалеко от континентов, когда ветер уносит вышележащую поверхность в сторону или вдоль экватора.

волна

Изменение формы воды, вызванное движением энергии через воду.

длина волны

Расстояние по горизонтали между двумя впадинами или двумя гребнями волны.

индекс

индекс

Вы необходимо проверять вашу учетную запись электронной почты SHSU каждые День

---

---

Океан Токи

---

Задание на чтение

Гиллеспи, Нетофф и Тиллер, eПогода и Климат , если применимо (также обратите внимание на функцию поиска на компакт-диске).

Примечание: Это Блок содержит очень много графики и фотографий. В время загрузки май варьировать в зависимости от вашего компьютер и подключение к Интернету.

Щелкните радио кнопка расположена слева поля страницы напротив выбранной графики для дополнительной информации.Быть УВЕРЕН а также закрыть окно сообщения, когда вы закончите.

---

01. Шестое место в списке климатических контролей занимает Океан. Токи. Как и следовало ожидать, температура воды на поверхности колеблется. значительно между экватором и полюсами. Как вода океана распространяется по поверхности Земли за счет заносов и течений (см. инфракрасный спутниковый снимок теплого Гольфстрима, движущегося север вдоль восточного побережья Флориды), теплая вода с нижнего широты перемещены в более высокие широты и холодная вода двинулся к экватору.Если вы помните, мы отметили в разделе на широте, что это перераспределение тепла океанской водой является одним из основных способов перемещения избыточной энергии к полюсу (а холодная вода перемещен к экватору).

---

02. Мы можем разделить океанические течения на две категории на основе температура: теплые и холодные токи.Думайте о холодных токах как о течения, движущиеся к экватору. Эти воды холоднее, чем вода, в которую они входят. Если бы вы купались в океане чья температура была 70 градусов по Фаренгейту, и вы попали в поток у которого температура была 60 градусов по Фаренгейту, ощущение было бы холодным. Вы бы поплыли в поток, более холодный, чем окружающий вода — таким образом холодное течение.

Теплый ток как раз наоборот.Теплый ток движется от экватора к полюсам. Вода в теплой течение теплее окружающей воды.

---

03. В этом разделе мы рассмотрим различные океаны. течения, влияющие на погоду в Северной Америке. Как мы считаем каждый ток, мы также коснемся других элементов управления, которые работают вместе с отдельными течениями, чтобы создать нашу погоду узоры.Имейте в виду, что если у вас поднялась температура 120 градусов по Фаренгейту, и у вас есть холодное океанское течение рядом с вашим побережья, если не считать прыжков в океан, вы вряд ли извлекать пользу из течения, если что-то (ветер) не может принести температуры охлаждения до вашего местоположения. И мы не хотим забывать Континентальность и горные барьеры — все работают вместе, чтобы создать нашу погоду.

Мы начнем с западного побережья Северной Америки, где мы находим Северный тихоокеанский дрейф, сталкивающийся с континентом примерно на граница между США и Канадой.При контакте дрейфующие расколы, отправляющие поток теплой воды к полюсу (Аляска Течения) и течения холодной воды к экватору (Калифорния Текущий).

---

04. Наличие теплого течения Аляски у западного побережья Канада и южное побережье Аляски оказывают долгожданное облегчение от низких температур, которые обычно можно было ожидать при таких высоких широты.Однако имейте в виду, что только ток подойдет. низкие или умеренные температуры на прилегающих территориях. Так как эта часть Северной Америки находится между 30 и 60 градусами северной широты. широта, тепло, связанное с северной Аляской. Течение распространяется на прилегающий участок суши Преобладающими Ветровой пояс западных ветров.

Однако сдерживающее влияние тока не ощущается. на любые большие расстояния вглубь суши.Как вы можете видеть на сопроводительной карте канадские Скалистые горы эффективно блокируют движение ветры внутри страны. Прямо над горами температура очень холодно (континентальность) и выпадают осадки резко.

---

05. Как вы можете видеть на фото 1 ниже, канадские Скалистые горы часто иди прямо к берегу.Ветер движется по течению Аляски улавливает не только теплые температуры течения, но и многое другое. влаги. Когда ветер ударяет в горы, воздух вынужден подняться. В результате расширение и охлаждение обеспечивают в горах много дождя и снега. Весь регион, кроме того общей теплоте для таких широт, отличается высокой влажность воздуха и общая сырость (Фото 2).

---

06.Пока Аляскинское течение движется на север и обеспечивает столь необходимые тепло в высокие широты западной части Северной Америки, холод Калифорнийское течение движется на юг вдоль западного побережья США. Состояния. И хотя течение постепенно нагревается по мере продвижения к Экватор, никто в здравом уме не купается в океане даже так далеко на юг, как Сан-Франциско (вспомните Алькатрас) — Лос Может быть, Анхелес, Сан-Диего, без проблем.

---

07.Мы хотим посмотреть, как Калифорнийское течение влияет на погода в двух крупных городах западного побережья: Сан-Франциско. и Лос-Анджелес. Хотя течение у берегов похоже на что холодно и оба города находятся в поясе Преобладают западные ветки, но есть и другие элементы управления, которые делают Погода в этих двух городах разительно отличается.

---

08. Давайте сначала рассмотрим общую физическую географию Сан Франциско. Вы заметите холодное Калифорнийское течение с запада берег. Город Сан-Франциско на самом деле расположен не на равнина, а скорее на невысокой гряде холмов. К востоку от города залив, а к востоку от залива — широкая равнина, простирается на восток до высоких гор Сьерра-Невада.

Поскольку преобладающие западные ветры движутся над теплым Тихим океаном они улавливают не только тепло океана, но и многое другое. водяного пара.Когда ветер движется по холоду Калифорнийское течение, самые нижние части воздушной массы охлаждается до точки конденсации, и поэтому на поверхности появляется туман. побережье и катится вглубь суши по ветрам.

Туман присутствует все время? Нет! По большей части туман присутствует только вечером и рано утром часы. Что с ним происходит днем? Ну если охладить воздух создает туман, можно ли предположить, что согревая воздух (в утренние и дневные часы) рассеивает туман? В отличие от Лос-Анджелеса, в Сан-Франциско относительно смог. (сочетание слов дым и туман) бесплатно.Почему потому что в этом районе определенно достаточно людей, чтобы произвести много загрязняющих веществ. Рассмотрите пейзаж. Город открыт для восток и преобладающие западные ветры просто несут загрязняющие вещества на восток, чтобы поселиться против западной стороны Сьерры Невада.

---

09.Какой контраст дает Лос-Анджелес! Как и в случае с Сан-Франциско, давайте начнем с общего обзора физического география. Вид на город через инфракрасный спутник NOAA четко указывает расположение сильно урбанизированных низменностей (синий цвет). Напротив, окружающие холмы (красные и коричневые) малонаселенной. Более общий вид города может быть видно на последнем графике.

Как и в Сан-Франциско, в Лос-Анджелесе есть оффшор с холодным течением. и он расположен в ветровом поясе преобладающих западных ветров, но в отличие от Сан-Франциско, который был открыт на восток, Лос-Анджелес окружен невысокими холмами.Я также могу указать, что город расположен почти вправо на 30 градусах северной широты

---

10. Как и в случае с Сан-Франциско, поскольку преобладающий Западные ветры дуют через холодное течение, самые нижние уровни воздушные массы охлаждаются и образуется туман — хотя туман не так тяжело в Лос-Анджелесе, потому что вода не такая холодная.И нравится Сан-Франциско, миллионы людей в бассейне Лос-Анджелеса генерируют много загрязняющих веществ.

---

11. Я часто задаю вопрос своим классам в кампусе: где богатые люди живут? Я получаю много ответов: вдоль рек, вдали от рек, на холмах, на равнинах, кое-где.Короче говоря, обычно все сводится к следующему: богатые люди живут там, где хотят жить. В некоторых местах это означает вдоль ручьев, а в других — значит в горах. По большому счету они живут в лучших, самых желательные места — бедные в наименее желанных местах. Лос Анхелес не исключение. Смог — очень важный фактор местоположения в городе. Вы понимаете, почему богатые не хотят жить в восток Лос-Анджелеса? Если бы вы были богаты, разве вы не предпочли бы жить? вдоль побережья, где воздух был чище? Или, может быть, на холмах к северу от города, где проблема смога сведена к минимуму?

---

12.Но в Лос-Анджелесе работает кое-что еще. Холмы к востоку от города, как правило, недостаточно высоки, чтобы заманить в ловушку смог сами по себе. Ветер не должен испытывать затруднений при перемещении загрязняющие вещества над холмами и в пустыню за их пределами. Но они не надо. Почему? Что еще здесь происходит, что удерживает загрязняющие вещества в бассейне?

Вы помните расположение Лос-Анджелеса? 30 градусов с.ш. прямо под полупостоянной ячейкой высокого давления.Оба Лос Анхелес и Сан-Франциско имеют пояс ветра Вестерлис, холодный тока и миллионы людей. Но Сан-Франциско нет окружен холмами и не всегда находится под оседанием полупостоянная ячейка высокого давления. Лос-Анджелес — это — и высокий ячейка давления создает инверсию верхнего слоя воздуха над городом, которая имеет тенденцию удерживать загрязняющие вещества в бассейне.

Как решить проблему? Сделайте дыру в горах к востоку от город и обеспечить выход в пустыню за его пределами (маловероятно).Тогда остается только попытаться изо всех сил жить с проблема. Это привело к одним из самых строгих правила борьбы с загрязнением в стране.

---

13. Двигаясь на юг вдоль восточного побережья Канады, холодно. Лабрадор Течение. Этот ток, берущий свое начало в Район Гренландии / Исландии принес айсберг, затонул Титаник.

---

14. Как и в случае течений Аляски и Калифорнии, Лабрадорское течение находится в поясе преобладающих западных ветров. В виде в результате наблюдается общая тенденция влияния этого течение должно быть минимальным, кроме непосредственно вдоль побережья. Но делает он оказывает любую помощь с погодой в Канаде по температуре?

---

15.Зимой — маловероятно. Начнем с того, что Лабрадорское течение холодный ток, и такой ток принесет небольшое облегчение из-за очень низких температур, принесенных изнутри континент у западных берегов. Тоже имейте в виду влияние континентальности. Зимой есть ячейка высокого давления. над холодной землей с ветрами, движущимися в основном с суши на море.

---

16.Летом — может быть. В конце концов, континентальность порождает ячейка низкого давления над теплой землей летом при ветрах переходя из более прохладного моря (а затем по холодному течению) на земля. И не будет ли немного прохладного / холодного воздуха приятным во время долгие летние дни? Теперь вы думаете, как настоящий южанин! Мы здесь, на юге, можем подумать о том, чтобы немного остыть воздух в течение августа / сентября, но мы говорим здесь о Канаде.О последнем, что они хотят летом, это круто воздуха. Нет, с точки зрения погоды Лабрадорское течение мало влияние на канадскую погоду.

---

17. Наконец, у нас есть Гольфстрим. Этот быстро движущийся теплый течение, расположенное у восточного побережья Флориды, похоже, ответ нашим холодным зимам на юге США.Но это?

---

18. Похоже, здесь та же проблема, что и у нас с лабрадором. Текущий. Для сошников преобладающий ветер имеет тенденцию направлять тепло, связанное с Гольфстримом вдали от американского материк.

---

19.А зимой, когда течение действительно могло нам помочь, ячейка высокого давления над землей, связанная с Континентальность имеет тенденцию сохранять влияние текущего офшор.

---

20. А летом — ну ветер правильный. В континентальное низкое давление над теплой землей привлекает тепло тока на землю. Но если вы когда-нибудь проводили лето на юго-востоке США меньше всего вам нужно больше тепло, чтобы соответствовать вашей влажности. Нет, Гольфстрим действительно приносит нам немного пользы. Другое дело Европа. Как залив Поток движется через Атлантику, он в сочетании с Преобладающим Западный ветер приносит с континентом много тепла. Сравните население Европы и Канады в аналогичных широты.

---

21.В то время как большая часть Соединенных Штатов получает мало выгод эффект от Гольфстрима, это не означает, что некоторые части страны нет. Взгляните на Флориду. Вы заметите, что большая часть полуострова находится между 30 градусами северной широты и Экватор — в поясе Северо-Восточных торгов.

Восточное побережье Флориды, издавна известное своими мягкими зимами и рай для пенсионеров, в полной мере использует сочетание теплый Гольфстрим и Северо-Восточные торги.

---

Вы завершили Раздел 7: Океан. Токи . Возможно, вы захотите проверить свои знания материал, представленный в этом разделе, проработав несколько Выбор и вопросы викторины «верно-неверно», а также стиль эссе Обзорные вопросы доступны через The Раскрывающийся список курсов расположен в шапке этой страницы.Чтобы вернуться в топ страница.

---

Copyright 2004, Группа СТАРТ, Все Права защищены

а / я 1972

Хантсвилл, Техас 77342-1972

Океанские течения

Карта средних поверхностных токов. Это средний образец. Сила и направление каждого течения меняется в зависимости от времени года и из года в год.

Преобладающие ветры и поверхностные течения

Когда ветры пронизывают поверхность океана, они приводят в движение поверхностные течения океана. В течение периодов от месяцев до лет они создают глобальную циркуляцию поверхностных течений, которая отражает характер преобладающих ветров.

Посмотрите на карту глобальных течений, сравните ее со средними значениями ветра справа. Какие течения создаются следующими преобладающими ветрами?

1. Западные ветры северного полушария
2. Северо-восточные пассаты
3. Юго-восточные пассаты
4. «Ревущие сороковые» (западные ветры южного полушария)

Ответ ↓ ↑

1.Западные ветры северного полушария между 30 ° и 60 ° северной широты управляют Северо-Тихоокеанским течением и Североатлантическим течением.

2. Северо-восточные пассаты, которые дуют с северо-востока к экватору под углом от 0 ° до 30 ° северной широты, вызывают северные экваториальные течения в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах.

3. Юго-восточные пассаты, которые дуют с юго-востока к экватору под углом от 0 ° до 30 ° южной широты, вызывают Южные экваториальные течения.

4. Западные ветры южного полушария («ревущие сороковые») движут Антарктическое циркумполярное течение (АЦТ), которое окружает континент Антарктида.

Западные пограничные течения

Когда вода в экваториальных течениях достигает западных границ океанических бассейнов, она накапливается на целых 15 см и разливается на север или юг сильными узкими течениями.Примерами таких теплых западных течений являются Гольфстрим в Северной Атлантике и течение Агульяс в южной части Индийского океана.

1. Можете ли вы идентифицировать Гольфстрим и течение Агульяс на изображениях температуры поверхности моря (SST) ниже?
2. Есть еще три западных пограничных течения. Как они называются?

Североатлантический SST, январь 2008 г.

SST южной части Индийского океана, июль 2007 г.

Ответ ↓ ↑

Другие западные пограничные течения:

• В северной части Тихого океана: течение Куросио (у берегов Японии)
• В южной части Тихого океана: Восточно-Австралийское течение
• В Южной Атлантике: Бразильское течение

Обратно за океан

По мере того как теплые западные пограничные течения удаляются от экватора, сила Кориолиса усиливается, поворачивая воду обратно на восток. Примерно на 40 градусах широты течение покидает край континентов и течет на восток через открытый океан, толкаемый преобладающими западными ветрами. По пути вода отдает тепло в атмосферу и охлаждается.

Все время сила Кориолиса поворачивает поток вправо в северном полушарии и влево в южном полушарии, пока холодная вода не начнет возвращаться к экватору, завершая круг.

Средняя скорость и направление ветра в мире в январе
г.

Глобальная температура поверхности моря

Путь океанских течений можно увидеть на картах температуры поверхности моря (SST), например, на приведенной ниже.Вы должны увидеть теплые течения, уходящие от экватора на западной стороне океанских бассейнов, и холодную воду, текущую к экватору на восточной стороне.

Вы также можете заметить, как Атлантический океан отличается от Тихого океана в северном полушарии. В чем, по вашему мнению, главное отличие?

Ответ ↓ ↑

В высоких широтах температура поверхности моря на восточной стороне Северной Атлантики выше, чем на аналогичных широтах в восточной части северной части Тихого океана.Вот почему на Аляске более холодный климат, чем в сопоставимой стране, такой как Норвегия. Причины такого различия — тема главы 3.

• В северной части Тихого океана: течение Куросио (у берегов Японии)
• В южной части Тихого океана: Восточно-Австралийское течение
• В Южной Атлантике: Бразильское течение

Восточные пограничные течения

Холодные течения, текущие обратно к экватору вдоль восточной стороны океана, известны как, как вы уже догадались, восточные пограничные течения.Снова их пять: Калифорнийское течение, Перуанское, Канарское, Бенгельское и Западно-Австралийское течение.

1. Можете ли вы определить пять восточных пограничных течений на приведенной выше карте температуры поверхности моря?
2. Как они выглядят по сравнению с западными пограничными течениями?

Ответ ↓ ↑

1. На карте выше отмечены пять восточных пограничных течений.

2. Они холоднее западных пограничных течений и намного шире.

Восточные пограничные течения текут медленнее, чем сильные течения на западной окраине океанических бассейнов. Канарское течение в Атлантике и Калифорнийское течение в Тихом океане редко достигает скорости более 1 км в час.

Субтропические океанические круговороты

Как вы видели, океанские течения образуют большие круговороты (большие круговые потоки) в каждом океаническом бассейне.Всего их пять: два в Тихом океане — к северу и югу от экватора, два в Атлантике и один в Индийском океане, к югу от экватора. В северной части Индийского океана суши в Азии препятствуют образованию полного круговорота. Вместо этого существует сезонно обратимое течение, вызванное муссонными ветрами.

Глава 5: Океанские течения

Планета Вода

Океаны Земли составляют почти 71% поверхности Земли.На Земле намного больше воды, чем на Земле. Возможно, нам стоит переименовать планету Земля в планету Океан. Размер океана означает, что характер движения воды и колебания температуры океана оказывают огромное влияние на глобальные погодные условия и климат Земли.

Эта глава в первую очередь направлена ​​на понимание того, какие силы приводят в движение океаны и как эти движения влияют на жизнь на самом базовом уровне. Первичная продукция океана тесно связана с движением течений и влияет на большинство живых существ в океане.Таким образом, океанографов и морских биологов интересуют причины, следствия и характер океанических течений.

Существует два основных типа циркуляции океана. Первая известна как термохалинная циркуляция , вторая вторая — как ветровая циркуляция . Термохалинная циркуляция в первую очередь влияет на глубоководные воды океана, в то время как ветровая циркуляция перемещает воду на поверхность.

Thermohaline Circulation

Термохалинная циркуляция — это поток воды, вызванный разницей температуры (термо-) и солености (халин). Эти различия в свойствах воды приводят к различиям в плотности. Придонные водные течения образуются при охлаждении и замерзании морской воды, попадающей в полярные регионы. С наибольшей интенсивностью этот процесс происходит у южного побережья Гренландии и к северу от полуострова Антарктида. В этих местах вода охлаждается, и образуется сезонный лед, создавая холодную, соленую и очень плотную воду, которая опускается на дно океана. Опускание поверхностных вод втягивается в окружающие воды и создает конвекционную силу, которая движет потоком поверхностных вод в Северной Атлантике.Когда он тонет, движение этих глубоких вод часто сравнивают с «океанической конвейерной лентой», перемещающей холодные воды по дну океана. North Atlantic Deep Water, , когда-то образовавшийся у берегов Гренландии, движется на юг через весь Атлантический океан в сторону Антарктиды. Здесь он смешивается с тонущими сверхплотными водами Антарктического дна и в конечном итоге попадает в Индийский и Тихоокеанский бассейны. Эта вода затем поднимается вверх и возвращается в поверхностную циркуляцию. Вода из Северной Атлантики может занять тысячу лет, чтобы попасть в поверхностные воды северной части Тихого океана.Нажмите, чтобы посмотреть красивую 3D-анимацию Thermohaline Circulation на YouTube.

Вытеснение этой холодной воды оказывает большое влияние на глобальную температуру. Холод уносится от полюсов и перемещает его в глубины и в конечном итоге к экватору. Возникающее в результате течение помогает притягивать более теплые воды из средних широт к полюсам. Общий эффект заключается в смягчении большей части мирового климата.

Ветровые течения

Чтобы понять движение воды на поверхности, мы должны сначала понять движение воздуха.Отдельные молекулы азота и кислорода, составляющие воздух, реагируют на нагрев движением. Теплый воздух движется быстрее холодного. Теплый воздух имеет тенденцию подниматься, холодный воздух имеет тенденцию опускаться. Поднимающийся теплый воздух создает карманы низкого давления, а опускающийся холодный воздух создает карманы высокого давления. Высокое давление сжимает воздух под ним и заставляет воздух двигаться наружу. Вращение Земли приводит к вращению этого движения наружу (по часовой стрелке в Северном полушарии и против часовой стрелки в Южном полушарии.) Круговое движение ячеек высокого давления часто называют антициклоническим вращением. Этот движущийся наружу воздух перемещается из областей с высоким давлением в области с низким давлением. Ячейки низкого давления имеют тенденцию вращать ветер в циклоническом режиме (против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном). Люди из NOAA составили отличное объяснение того, как работает ветер, и это отличное объяснение ветра на YouTube.

Когда ветер движется по воде, столкновение молекул воздуха и молекул воды передает часть энергии от воздуха воде.В результате этой передачи энергии вода движется со скоростью примерно 3–4% от скорости ветра. Поскольку поверхностные течения в океане образуются в результате взаимодействия ветра и воды, на них сильно влияют вращение Земли и география океанических бассейнов. Эти взаимодействия образуют довольно устойчивые паттерны, называемые токами, которые вы видите на карте ниже. Нажмите, чтобы посмотреть анимацию круговорота океана на YouTube.

Иногда токи могут защемлять участки и создавать круговые потоки воды, называемые вихрями.Эти вращающиеся водные карманы часто важны для морской жизни, и вихри значительного размера фактически будут называться NOAA так же, как метеослужба называет штормы.

Токи влияют на глобальный климат

Поверхностные токи играют огромную роль в климате Земли. Западные пограничные течения, такие как Гольфстрим и течения Куросио, представляют собой теплые, глубокие и быстро движущиеся поверхностные течения, которые переносят много воды и тепла из тропиков в более высокие широты.Например, течение Куросио может проходить от 25 до 75 миль в день, от 1 до 3 миль в час и простирается примерно на 3300 футов в глубины океана. Поскольку теплые воды Гольфстрима движутся через Северную Атлантику к Британским островам, они оказывают значительное сдерживающее влияние на температуру в Северной Европе. Теплые воды Гольфстрима повышают температуру в Северном море, что, в свою очередь, повышает температуру воздуха над сушей на 3–6 ° C (от 5 до 11 ° F). Лондон, Великобритания, например, находится примерно на шесть градусов южнее Квебека, Канада. Однако средняя температура января в Лондоне составляет 3,8 ° C (38 ° F), а в Квебеке — всего -12 ° C (10 ° F). Напротив, течения холодной воды, такие как Лабрадорское течение, оттягивают холод от полюсов и переносят его глубоко в средние широты, влияя на погоду даже на юге, вплоть до Новой Англии. Как и теплые поверхностные токи, они вызываются в основном атмосферными силами и зависят от вращения Земли. Течения Калифорнии, Перу, Канарские острова, Оясио и Бенгела — лишь несколько примеров этих течений холодной воды.Если бы не эти теплые и холодные океанические поверхностные течения, в тропиках и полярных регионах Земли был бы гораздо более экстремальный климат, чем сегодня. В Арктике было бы значительно холоднее, а в тропиках — намного теплее.

Течение Гольфстрима Донна Томас / MODIS Ocean Group, НАСА / GSFC Продукт SST Р. Эванса и др., Майами [общественное достояние], через Wikimedia Commons

Сила Кориолиса

Воздух на экваторе постоянно нагревается, что заставляет его подниматься.По мере того, как нагретый воздух в верхних слоях атмосферы охлаждается, он имеет тенденцию тонуть. Это создает большие глобальные петли, называемые ячейками Хэдли. Подъем и падение также производятся вращением Земли с запада на восток. Земля составляет 40 000 км (24 900 миль) в самой широкой части — экваторе. Поскольку она вращается вокруг своей оси один раз в 24 часа, точка на экваторе Земли движется со скоростью около 1700 км в час (1000 миль в час) относительно своей оси. Однако чем ближе вы подходите к полюсам, тем меньшее расстояние проходит любая точка, вращаясь вокруг Земли.Анкоридж находится недалеко от 60 ° северной широты. На этой широте расстояние, пройденное вокруг оси Земли, составляет лишь половину расстояния до экватора. Поскольку Земля вращается как одна круглая масса, это означает, что Анкоридж движется вдвое медленнее, чем Кито, Эквадор (который расположен прямо на экваторе). Воздух, движущийся из высоких широт к экватору, затем имеет тенденцию отставать, и человек на экваторе поверхность почувствовала бы ветер, дующий с востока на запад. С другой стороны, воздух, движущийся на север от экватора в высокие широты, отклоняется на восток.Отклонение воздушных масс называется силой Кориолиса (YouTube) . На воду аналогично действует сила Кориолиса.

круговоротов океана

океанических круговоротов — это большие круговые вращения воды, создаваемые взаимодействием ветра, силы Кориолиса и краев континентов. Например, взаимодействие между течением Куросио на западе, Северо-Тихоокеанским течением на севере, Калифорнийским течением на востоке и Северным экваториальным течением на юге создает круговое движение, известное как Северо-Тихоокеанский круговорот.У Тихого океана и Атлантического океана есть северный и южный круговороты. Пятый океанический круговорот находится в Индийском океане. Круговороты фактически создают небольшие «холмы» воды в океане, постоянно вталкивая воду внутрь. Плавающие обломки и мусор часто попадают в ловушки этих круговоротов. По мере того как мы сбрасываем все больше и больше пластикового загрязнения в океаны, все больше и больше его накапливается в этих круговоротах и ​​включается в пищевую цепочку морскими птицами и рыбами.

Ekman Transport Изображение из: Wikipedia Commons (1: ветер 2: сила сверху 3: эффективное направление тока 4: эффект Кориолиса)

В начале 20 века норвежский ученый Фритьоф Нансон заметил, что айсберги в Северной Атлантике смещались вправо от ветра.Эта сила, движущая этими айсбергами, была описана французским инженером-математиком 19 века Густавом-Гаспаром Кориолисом.

Ученик Нансона, Уолфрид Экман, продемонстрировал, что вращение Земли вызывает этот эффект и, в частности, что виновата сила Кориолиса. Одним из основных результатов силы Кориолиса является то, что чистое движение воды, вызванное крупномасштабными ветрами, происходит справа от ветра в Северном полушарии (и слева в Южном полушарии).Экману удалось показать, что эти эффекты перемещались вниз в толще воды из-за трения. Так называемый Ekman Transport представляет водный столб как серию тонких слоев, каждый слой воды перемещается за счет трения от слоя над ним. Каждый слой движется медленнее, чем слой над ним, и сдвигается вправо, создавая спираль на 100 метров вниз.

Прибрежный подъем и спуск

В результате ветров компании Ekman Transport, дующих вдоль береговой линии, возникает явление, известное как восходящий или даунвеллинг.Воды, перемещаемые ветром в сторону от берега, заменяются водами из глубин ниже. Например, ветер, дующий с севера вдоль западного побережья, вызовет выталкивание воды в море. Чтобы заменить воду, движущиеся от берега воды поднимаются на поверхность со дна океана. Эти воды обычно очень холодные и богаты питательными веществами. Районы прибрежного апвеллинга — это, как правило, районы с высокой продуктивностью. Нажмите, чтобы посмотреть анимацию прибрежного апвеллинга.

Прибрежный апвеллинг, рассматриваемый как холодная вода вдоль побережья Центральной Америки.Изображение взято: NOAA

Первичное производство

Трудно отделить обсуждение токов, особенно восходящих токов, от обсуждения первичной продукции. Течения перемещают воду, но они также перемещают питательные вещества.

Вопросы для исследования:

1. Узнайте больше о Thermohaline Circulation и определите два места в мире, которые создают термохалинную «конвейерную ленту» мирового океана в результате опускания холодной воды. Вы можете узнать больше о глобальной конвейерной ленте из серии Kurzgesagt ниже.
2. Посетите Землю: визуализация глобальных погодных условий. Найдите любое место в Северном полушарии, где вы видите сильное движение ветра. Откройте оверлейное меню в левом нижнем углу и выберите Среднее давление на уровне моря (MSLP). Обратите внимание на шкалы, которые они дают вам: от белого до красного для низкого давления. Опишите, как воздух движется внутри или вокруг белой ячейки высокого давления. Опишите, как воздух движется в красной ячейке низкого давления или вокруг нее. Наконец, движется ли воздух от низкого давления к высокому или от высокого к низкому давлению.
3. Используя участок Земли выше, немного уменьшите масштаб, чтобы увидеть весь Тихий океан. В каком направлении обычно движется ветер по обе стороны от экватора? Верно ли это и в Атлантике? Эти ветры известны как пассаты. Используя термин «сила Кориолиса», опишите, что движет пассатами.
4. Изучите график в правом нижнем углу. Используйте данные за 16 и 17 сентября на этом графике, чтобы описать взаимосвязь между падением давления воздуха и изменением скорости ветра.При желании вы можете использовать данные на графике, чтобы описать, что вызывает ветер.

Обратите внимание на взаимосвязь между изменениями давления воздуха и изменениями скорости ветра. Изображение от NOAA

5. Давайте снова воспользуемся Землей (Ссылки на внешний сайт). Взгляните на Северную Атлантику, используйте меню наложения, чтобы просмотреть океан, течения и температуру поверхности моря (SST). Течения теплой воды текут от экватора к полюсам. Какое влияние оказывают течения теплой воды, такие как Гольфстрим, на температуру земель, к которым они движутся?
6. Западные пограничные течения — теплые, глубокие, узкие и быстро текущие течения, которые образуются на западной стороне океанических бассейнов из-за западной интенсификации .Они несут теплую воду из тропиков к полюсу. На карте течений (ссылки на внешний сайт) или в Путеводителе по течениям Земли выберите три течения, которые подходят под это описание.
7. Восточные пограничные течения (ссылки на внешний объект) обычно холоднее, медленнее и шире, чем западные пограничные течения. Определите два океанских течения, соответствующих определению восточного пограничного течения.
8. Объясните, как транспорт Ekman (ссылки на внешний сайт.) Может привести к обновлению (ссылки на внешний сайт.).
9. Одна из областей Тихого океана, где наблюдается регулярный апвеллинг, — это побережье Перу. Это происходит, когда ветры, дующие с юга на север, уносят воду от берега. Отправляйтесь на Землю (ссылки на внешний сайт.), Дуют ли в настоящее время северные ветры вдоль побережья Перу? Если да, то вероятно ли, что на побережье наблюдается апвеллинг? Вы можете увидеть это, если переключитесь на океан (и SST?).
10. Вы когда-нибудь слышали о Great Pacific Garbage Patch (ссылки на внешний сайт)? Посмотрите видео и объясните, как движение больших океанских круговоротов сконцентрировало огромные массы человеческого мусора.Если вы застряли, я также рекомендую вам проверить gyres.org (ссылки на внешний сайт) для получения дополнительных объяснений.

Спутниковые приложения для геолого-геофизического образования

Течения: водные массы в движении

И атмосфера, и океаны переносят тепло из низких широт около экватора в высокие. широты у полюсов. Прохладный воздух и водные потоки возвращаются из высоких широт к экватору. Для атмосферы эта циркуляция, которая во всем мире перераспределяет тепло за счет ветра; для океана это достигается течениями.В самом общем смысле, поток — это область воды, которая движется больше быстрее, чем его окрестности. Есть поверхностные океанические течения и глубоководные океанические течения. Мы узнаем об обоих здесь.
Передача тепла от экватора к полюсам запрещена. равномерно распределен по земному шару — он сосредоточен в основных океанских течениях. Самыми сильными и известными поверхностными океанскими течениями являются Гольфстрим , который течет из Карибского моря, вдоль восточного побережья Северной Америки и через Атлантический океан в Европу, а также течение Куросио в северной части Тихого океана у восточного побережья Азии.

В этом уроке мы изучим эти токи и узнают о силах, ответственных за их движение.

Глобальная циркуляция атмосферы (щелкните изображение, чтобы увеличить)

Глобальные океанические течения (щелкните изображение, чтобы увеличить)

Карта Гольфстрима Бена Франклина, около 1786 года
AVHRR-снимок Гольфстрима, 1 января 1985 года
(щелкните изображение, чтобы узнать больше)

---

Токи создаются физическими силами

Поверхностные течения океана вызываются:

• Солнечной энергией
  

  Океаны и атмосфера получают больше энергии от Солнца на низких широтах (ближе к экватору) и меньше энергии около полюсов.

  Солнце нагревает океаны и атмосферу, вызывая ветры. Когда ветры дуют над океанами, они испытывают трение из-за шероховатости поверхности океана. Это фрикционное взаимодействие приводит к передаче энергии поверхности моря и возникновению волн и течений.

• Вращение Земли
  

  Вращение Земли порождает «виртуальную силу», известную как эффект Кориолиса. Эффект Кориолиса — кажущееся отклонение объектов движется по земле с прямого пути за счет вращающейся рамы ссылка на землю.В северном полушарии это заставляет движущиеся воздух и воду двигаться по спирали по часовой стрелке. В южном полушарии движение будет спиралевидным. против часовой стрелки.

• Обтекание топографических препятствий и их обход

  Обтекание океанских вод над подводными горами и долинами также вызывает течения.

Глубоководные океанические течения (также известные как термохалинная циркуляция) вызываются:

• Плотность морской воды во всем мире меняется из-за разницы в температуре и солености. Поверхностная вода нагревается солнцем, а теплая вода менее плотная. чем холодная вода. Точно так же пресная вода менее плотная, чем соленая. В северных широтах поверхностные воды охлаждаются очень холодным воздухом. Эта прохладная вода может стать плотнее, чем нижележащая вода, из-за чего он тонет. Опускание и перенос больших масс холодной воды вызывает термохалинную циркуляцию, которая обусловлена ​​плотностью градиенты из-за колебаний температуры и солености.

• Вращение Земли также влияет на глубоководные океанические течения.

В целом, ветряные течения преобладают в верхних слоях океана, а термохалинная циркуляция вызывает движение глубинных океанов.

---

Как океанические течения идентифицируются на спутниковых снимках

Океанские поверхностные течения, более теплые, чем окружающая вода, могут иметь тепловую подпись, которую можно увидеть на снимках (Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR)). В зависимости от их теплового контраста (разница температур между двумя водными массами) океанические поверхностные течения могут иметь сильную или слабую тепловую сигнатуру. Поверхностные течения океана с достаточно сильным тепловой контраст, может быть легко обнаружен при измерениях температуры поверхности моря (SST), например.грамм. от AVHRR или Микроволновая печь со специальным датчиком / изображения (SSM / I). В зависимости от ветровых условий теплые течения также можно различить на снимках, полученных с помощью радаров с синтезированной апертурой (SAR), но это более тонкий эффект.

Высотомеры

обеспечивают чрезвычайно точные измерения расстояния от положения спутника на орбите до поверхности земли. Эти точные измерения расстояний позволяют нам оценить высоту поверхности моря, которая может быть использована для определения областей с теплой и холодной водой (поскольку теплая вода расширяется, она «находится» немного выше, чем холодная вода), а также для определения топографических особенностей.