A tengeri áramlatok a legfontosabbak. Az újságok és folyóiratok főcímei, sőt olykor a televíziós műsorok cselekményei is tele vannak hangos szavakkal, amelyekről az emberiség ismét pusztulásra ítélte magát, mert tetteivel az egyik kulcsfontosságú óceáni áramlat eltűnését okozta.

Annak ellenére, hogy az elmúlt évtizedekben sok ilyen kijelentés hangzott el, az éghajlat drámai változásait valamilyen okból nem figyelték meg.

Vannak, akik azt hiszik, hogy néhány hónapon vagy éven belül eljön a jégkorszak. Vannak olyanok is, akik nem hisznek. De mi van akkor, ha még mielőtt azonnal következtetést vonnánk le az ilyen merész kijelentések indokoltságáról, megértjük az óceáni áramlatok jelenségét?

Egyesek furcsának találhatják, hogy bolygónkon a víz nem áll meg, hanem folyamatosan utazik. Itt azonban minden nagyon egyszerű: a saját kompozíciója kényszeríti rá, hogy így viselkedjen.

Egy egyszerű példa, a sós víz nehezebb, mint az édesvíz, és sűrűsége a hőmérséklettől függően változik. Tegyük ehhez hozzá, hogy a folyadék sótartalma a különböző óceánokban változó, és a különböző éghajlati övezetekben a nap különböző mértékben és sebességgel melegíti fel.

Mindezen tényezők kombinációja olyan fenomenális jelenségeket hoz létre, mint a tengeri áramlatok.

Termohalinnak nevezzük azokat az áramlatokat, amelyek a Világóceán hőmérsékleti és kémiai jellemzői következtében keletkeznek. Vannak olyanok is, amelyek megjelenésüket a tengerfenék földrajzi adottságainak köszönhetik: egyik helyen nagyobb, máshol kisebb a mélység. Az áramlatok előfordulását azonban a Coriolis-erő és a szél a legjelentősebb befolyásoló tényező.

A tengeri áramlatok a Golf-áramlat és a Coriolis erő

Az egyik szélnek minősíthető áramlat az Atlanti-óceán északi részén fellépő, meglehetősen nagy léptékű vízkeringés. Ott, az óceán felszínén az összes víz rendkívül lassan mozog - másodpercenként mindössze néhány centimétert.

Első ránézésre semmi különös: az egyik oldalon (keleten) dél felé, a másikon (nyugati) észak felé halad a víz. De itt valami más is kulcsszerepet játszik.

A Coriolis-erő egy tehetetlenségi erő, amely a Föld forgásából ered. Úgy tűnik, hogy „nyomja” az áramlatot a szárazföld felé, ahol nagy mennyiségű víz, kis sebességgel haladva hirtelen másodpercenként 2 méteres sebességre gyorsul.

Ezt az áramlatot nyugati határáramnak nevezik, és a szárazfölddel való hirtelen ütközés okozza. Mivel a víznek nincs hová mennie, nyomása megnő, és kinyomva magát a parton követi, majd a Golf-áramlatba fordul.

Természetesen, annak ellenére, hogy ez az óceáni áramlat hatalmas energiát hordoz, idővel ereje gyengül. A mozgás során a folyók melletti ágakhoz hasonló úgynevezett gyűrűk válnak el tőle.

Átmérőjük hozzávetőleg 200 kilométer, és bár dinamikát mutatnak az Atlanti-óceán északi részén, számuk mindig több mint tíz.

El kell mondani, hogy az éghajlati viszonyok kialakításában is szerepet játszanak.

Például, ha az egyik ilyen gyűrű az óceán déli oldalára megy, akkor hideg vizet hoz az Atlanti-óceán viszonylag meleg részébe. Ha a gyűrű észak felé halad, akkor meleg vizet szállít az óceán hidegebb területeire.

Tengeri áramlatok és örvények

A forgószelek a tengeri áramlatok állandó kísérői voltak és maradnak is. Maga az áramlat egy front, más szóval egy folyadék, amelynek tulajdonságai eltérnek az óceán többi részétől. Ez a front folyamatosan változtatja helyzetét az óceánban, mellette örvények képződnek, amelyek átmérője olykor több száz kilométer is lehet.

Ilyen például a Gibraltári-szoros. Természetesen a víz benne nem áll meg, ahogy azt sokan gondolják, hanem folyamatosan mozog. Ezenkívül két irányban mozog - a folyadék felülről belép a Földközi-tengerbe, és éppen ellenkezőleg, alulról elhagyja a hatalmas tározót.

Miért van ez így? A válasz nagyon egyszerű: az óceán vize kevésbé sós, mint a Földközi-tengerben. Minél sósabb a víz, annál nehezebb, és minél nehezebb, annál lejjebb süllyed.

És ebben a helyzetben örvény keletkezik, annak ellenére, hogy minden szükséges feltétel adott a nyomásgradiens mentén történő áramláshoz.

Ám a Coriolis-erő ezt nem engedi meg, és a hidrosztatikai nyomáskülönbséget kompenzálva az uralkodó viszonyok miatt a vizet a mélységből a fenékre merőleges irányba kényszeríti ki. Ez egy szörnyű örvényt hoz létre, amelynek átmérője körülbelül 100 kilométer.

Egy másik érdekes példa, amelyet a tudósok sokáig nem tudtak megmagyarázni, az Agulhas-áramlat. Afrika keleti partja mentén halad dél felé, és a kontinens végére érve visszafordul az Indiai-óceánba.

Azon a helyen, ahol a víz irányt változtat, az áramlás mellett örvények keletkeznek, amelyek az Atlanti-óceánba irányulnak. Három éven keresztül ezek az örvények mindegyike áthalad az óceánon, majd miután Dél-Amerika partjaihoz közel került, elveszik az erőteljes tengerparti áramlatokban.

Ezek az örvények maguk is csodálatos jelenségek. Átmérőjük jóval meghaladja a vastagságukat, és lényegében az óceán felszínén forgó vízkorongokként megjelenő képződmények.

A tudósok sokáig nem tudták megfejteni ezt a rejtélyt, mert a fizika törvényei szerint ezeknek a korongoknak szét kellett volna esniük egy kevésbé mozgékony folyadékkal való ütközéskor.

De, mint kiderült, az Agulhas-áramlatban ezek az örvények szilárd testekként forognak. Csak annak a ténynek köszönhetően, hogy az Indiai-óceán vizének tulajdonságai eltérnek az Atlanti-óceán vizének jellemzőitől, ezek az egyedülálló képződmények sikeresen utaznak a világ egyik végéről a másikra.

Lehet, hogy nem

Ami az óceánban a vízzel történik, különösen az örvények viselkedése, az élő megerősítése annak a szavaknak, hogy a Világóceán szinte bárkit meg tud lepni „trükkjeivel”. Külön figyelmet érdemelnek az egyenlítői áramlatok, ahol a Coriolis-erő szinte semmilyen hatást nem gyakorol.

Az Antarktiszi Gyre Current azonban hihetetlenül fontos szerepet játszik. Ez az egyetlen áramlat bolygónkon, amely minden meridiánon áthalad, és az egyetlen áram, amely teljesen zártnak nevezhető. „Nyugati szelek áramának” is nevezik.

A legerősebb tengeráramlatok azonban az Atlanti-óceán nyugati részén találhatók. Az atlanti-óceáni Golf-áramlat a csendes-óceáni Kuroshióval együtt szó szerint eldönti, hol lesz hideg és hol meleg.

A kontinensek az egyik régióban kedvező, a másikban a kedvezőtlen éghajlati viszonyokat nekik köszönhetik. A Golf-áramlat eltűnéséről pedig rendkívül nehéz beszélni, tekintettel a szárazföld óceánokhoz viszonyított elhelyezkedésére.

Ha azt képzeljük, hogy a Golf-áramlat Európához közeledve megváltozik és meghosszabbodik, akkor ott melegebb lesz, miközben Oroszország egy kicsit „befagy” az Északi-sarkvidékre. Ellenkező esetben nehéz megmondani, hogy pontosan mi fog történni.

Nagy valószínűséggel az Egyesült Királyság komoly lehűlést fog tapasztalni, de a Jeges-tengeren már nem lesz jég, ami után bekerül az óceánok és a légkör közötti energiacsere általános rendszerébe.

Ezt követően új légáramlatok jönnek létre, amelyek viszont új jór-tengeri áramlatokat hoznak létre. Azt pedig nem lehet biztosan megmondani, mi lesz a végén a Föld klímájával.

Visszatérve azonban arra a fő kérdésre, hogy ez egyáltalán lehetséges-e, csak feltételezhetjük, hogy jelenleg az egyetlen veszélyt a Grönland körüli jég jelenti.

Lassan, de biztosan Grönland gleccserei tovább olvadnak, fokozatosan emelve a Világóceán szintjét. Továbbra sincs azonban okunk azt hinni, hogy a közeljövőben katasztrófára kell számítani.

Mi történik ezután? Mint már említettük, nem lehet biztosan megmondani. Sokan azonban próbálkoznak. A megadott számítások alapján pedig az egyik változat szerint a Föld óceánja elpárolog a hihetetlen hőtől, a másik szerint az Egyenlítőt méter vastag jégkéreg borítja majd.

Ezért nem szabad komolyan venni az ilyen forgatókönyveket. A Föld egy önszabályozó rendszer, amely több millió éven át képes fenntartani az életet, amit eddig is csinált.

Ha arról beszélünk, hogy a hivatalos tudomány mit gondol a Golf-áramlat eltűnéséről vagy bármely más alapvető változásról a Világóceánon, akkor minden modern publikáció és az abban hivatkozott tények azt jelzik, hogy ez nem fog megtörténni. A Földön kialakult rendszer túl nagy stabilitásra tett szert ahhoz, hogy egy szempillantás alatt a felismerhetetlenségig megváltozzon.

Hogyan tanulmányozzák a tengeri áramlatokat

Az óceáni áramlatok tanulmányozására a múlt század végén fejlesztették ki az ARGO nevű bójákat. A Világóceán összes fő határa mentén helyezkednek el.

Az egyes bóják közötti távolság körülbelül 300 kilométer. Eleinte háromezerre tervezték az összlétszámukat, de ezt a határt már 2007-ben elérték, és számuk még mindig növekszik. Az ARGO bóják a víz elektromos vezetőképességét, optikai jellemzőit és sűrűségét mérik.

Ezen „úszók” fő funkcionális célja, hogy különböző mélységekbe merüljenek, hogy adatokat gyűjtsenek a vízről és a tengeri áramlatokról. Ez a bója térfogatának változása miatt lehetséges. Belsejében egy gumizacskó formájú rugalmas tározó található, amelybe a merítéshez vizet pumpálnak, a bója pedig eltűnik az óceán mélyén.

A készülék legtöbbször víz alatt van, és 10 napos ciklusokban működik. Ennek az időszaknak a végén csak egy napra a felszínre kerülve, hogy az összes összegyűjtött információt elküldje a műholdra, azonnal új ciklusba kezd, a tengeri áramlatok tanulmányozására.

Ennyi, sok sikert neked!

Videó a tengeri áramlatokról

4. Óceáni áramlatok.

© Vladimir Kalanov,
"A tudás hatalom".

A víztömegek állandó és folyamatos mozgása az óceán örök dinamikus állapota. Ha a Földön a folyók a gravitáció hatására ferde csatornáik mentén a tengerbe folynak, akkor az óceánban az áramlatokat különböző okok okozzák. A tengeráramlatok fő okai a következők: szél (sodródó áramlatok), légköri nyomás egyenetlensége vagy változása (barogradiens), víztömegek vonzása a Nap és a Hold által (dagály), a vízsűrűség különbsége (a sótartalom és a hőmérséklet különbségei miatt) , szintkülönbségek, amelyeket a kontinensekről beáramló folyóvíz okoz (lefolyás).

Az óceánvíz nem minden mozgása nevezhető áramlatnak. Az óceánográfiában a tengeráramlatok a víztömegek előrefelé irányuló mozgását jelentik az óceánokban és tengerekben..

Két fizikai erő okoz áramot - a súrlódás és a gravitáció. Izgatottak ezek az erők áramlatok hívják súrlódóÉs gravitációs.

A Világ-óceánon folyó áramlatokat általában több ok okozza. Például a hatalmas Golf-áramlat a sűrűség, a szél és a kisülési áramlatok összeolvadásával jön létre.

Bármely áramlat kezdeti iránya hamarosan megváltozik a Föld forgása, a súrlódási erők, valamint a partvonal és a fenék konfigurációja hatására.

A stabilitás foka szerint áramokat különböztetünk meg fenntartható(például északi és déli passzátszél áramlatok), ideiglenes(az Indiai-óceán északi részének monszunok okozta felszíni áramlatai) és időszakos(dagály).

Az óceán vízoszlopában elfoglalt helyzetük alapján az áramlatok lehetnek felszínes, felszín alatti, köztes, mélyÉs alsó. Ezenkívül a „felszíni áram” meghatározása néha meglehetősen vastag vízrétegre utal. Például az óceánok egyenlítői szélességein a szakmaközi szélellenáramlatok vastagsága 300 m lehet, az Indiai-óceán északnyugati részén pedig a szomáliai áramlat vastagsága eléri az 1000 métert. Megjegyzendő, hogy a mélyáramlatok leggyakrabban ellentétes irányúak a felettük mozgó felszíni vizekhez képest.

Az áramlatokat is melegre és hidegre osztják. Meleg áramlatok víztömegeket mozgatni alacsony szélességi körökről magasabbra, ill hideg- ellenkező irányba. Ez az áramlatok felosztása relatív: csak a mozgó vizek felszíni hőmérsékletét jellemzi a környező víztömegekhez képest. Például a meleg North Cape-áramlatban (Barents-tenger) a felszíni rétegek hőmérséklete télen 2–5 °C, nyáron 5–8 °C, a hideg perui áramlatban (Csendes-óceán) pedig egész évben. 15-20 °C, a hideg Kanári-áramlatban (Atlanti) – 12-26 °C.

A fő adatforrás az ARGO bóják. A mezőket optimális elemzéssel kaptuk.

Egyes óceáni áramlatok más áramlatokkal egyesülve egy medence-széles körgyűrűt alkotnak.

Általánosságban elmondható, hogy a víztömegek állandó mozgása az óceánokban a hideg és meleg áramlatok és ellenáramlatok összetett rendszere, mind a felszínen, mind a mélyben.

Amerika és Európa lakosai számára a leghíresebb természetesen a Golf-áramlat. Ez a név angolra fordítva azt jelenti: Áramlat az öbölből. Korábban azt hitték, hogy ez az áramlat a Mexikói-öbölben kezdődik, ahonnan a Floridai-szoroson keresztül az Atlanti-óceánba zúdul. Aztán kiderült, hogy a Golf-áramlat az áramlásának csak egy kis részét viszi ebből az öbölből. Miután elérte a Hatteras-fok szélességi fokát az Egyesült Államok Atlanti-óceán partján, az áramlat erőteljes vízbeáramlást kap a Sargasso-tengerből. Itt kezdődik maga a Golf-áramlat. A Golf-áramlat sajátossága, hogy amikor belép az óceánba, ez az áramlat balra, míg a Föld forgásának hatására jobbra tér el.

Ennek az erős áramnak a paraméterei nagyon lenyűgözőek. A Golf-áramlatban a víz felszíni sebessége eléri a 2,0–2,6 métert másodpercenként. A vízrétegek sebessége 2 km-es mélységben is 10–20 cm/s. Amikor elhagyja a Floridai-szorost, az áramlat másodpercenként 25 millió köbméter vizet szállít ki, ami 20-szor több, mint bolygónk összes folyójának összhozama. De a Sargasso-tengerből (Antillá-áramlat) származó víz hozzáadása után a Golf-áramlat ereje már eléri a 106 millió köbméter vizet másodpercenként. Ez az erős patak északkelet felé halad a Great Newfoundland-partig, innen délre fordul, és a tőle elszakadt Lejtőáramlattal együtt az észak-atlanti vízkörforgásban is részt vesz. A Golf-áramlat mélysége 700-800 méter, szélessége eléri a 110-120 km-t. Az áramlat felszíni rétegeinek átlaghőmérséklete 25-26 °C, 400 m körüli mélységben pedig már csak 10-12 °C. Ezért a Golf-áramlat mint meleg áramlat gondolatát pontosan ennek a pataknak a felszíni rétegei hozzák létre.

Jegyezzünk meg egy másik áramlatot az Atlanti-óceánon – az Atlanti-óceán északi részét. Kelet felé halad át az óceánon, Európa felé. Az észak-atlanti áramlat kevésbé erős, mint a Golf-áramlat. A vízhozam itt 20-40 millió köbméter/másodperc, sebessége pedig 0,5-1,8 km/h, helytől függően. Az észak-atlanti áramlat hatása azonban nagyon észrevehető Európa éghajlatára. A Golf-áramlattal és más áramlatokkal (norvég, North Cape, Murmansk) együtt az Atlanti-óceán északi áramlata lágyítja Európa klímáját és az azt mosó tengerek hőmérsékleti rendszerét. A meleg Golf-áramlat önmagában nem gyakorolhat ekkora hatást Európa klímájára: ennek az áramlatnak ugyanis végeredménye több ezer kilométerre Európa partjaitól.

Most térjünk vissza az egyenlítői zónához. Itt sokkal jobban felmelegszik a levegő, mint a földkerekség más részein. A felmelegedett levegő felemelkedik, eléri a troposzféra felső rétegeit, és elkezd terjedni a pólusok felé. Körülbelül az északi és déli szélesség 28-30°-án kezd leszállni a lehűlt levegő. Az Egyenlítő vidékéről egyre több új légtömeg hoz létre túlnyomást a szubtrópusi szélességeken, míg maga az Egyenlítő felett a felhevült légtömegek kiáramlása miatt folyamatosan csökken a nyomás. A magas nyomású területekről a levegő az alacsony nyomású területekre, vagyis az Egyenlítő felé rohan. A Föld tengelye körüli forgása a levegőt a közvetlen meridionális irányból nyugat felé tereli. Ez két erőteljes meleg levegőáramot hoz létre, úgynevezett passzátszelet. Az északi félteke trópusain a passzátszelek északkeletről, a déli félteke trópusain pedig délkeletről fújnak.

A bemutatás egyszerűsége érdekében nem említjük meg a ciklonok és az anticiklonok hatását mindkét félteke mérsékelt övi szélességein. Fontos hangsúlyozni, hogy a passzátszelek a legstabilabb szelek a Földön, folyamatosan fújnak és meleg egyenlítői áramlatokat okoznak, amelyek hatalmas óceáni víztömegeket mozgatnak keletről nyugatra.

Az egyenlítői áramlatok jótékony hatással vannak a navigációra, mivel segítik a hajókat gyorsabban átkelni az óceánon keletről nyugatra. Egy időben H. Columbus anélkül, hogy bármit is tudott volna előre a passzátszelekről és az egyenlítői áramlatokról, tengeri utazásai során érezte ezek erőteljes hatását.

Az egyenlítői áramlatok állandósága alapján Thor Heyerdahl norvég néprajzkutató és régész elméletet terjesztett elő a polinéz szigetek kezdeti betelepítéséről Dél-Amerika ősi lakói által. A primitív hajókon való hajózás lehetőségének bizonyítására egy tutajt épített, amely véleménye szerint hasonlított ahhoz a vízi járműhöz, amelyet Dél-Amerika ősi lakói használhattak a Csendes-óceán átkelésekor. Ezen a Kon-tiki-nek nevezett tutajon Heyerdahl öt másik vakmerővel együtt veszedelmes utat tett Peru partjaitól a polinéziai Tuamotu szigetcsoportig 1947-ben. 101 nap alatt mintegy 8 ezer kilométert úszott végig a déli egyenlítői áramlat egyik ágán. A bátor férfiak alábecsülték a szél és a hullámok erejét, és majdnem életükkel fizettek érte. Közelről a passzátszelek által vezérelt meleg egyenlítői áramlat egyáltalán nem szelíd, mint gondolnánk.

Nézzük meg röviden a Csendes-óceán egyéb áramlatainak jellemzőit. Az Északi Egyenlítői Áramlat vizeinek egy része a Fülöp-szigetek térségében északra fordul, létrehozva a meleg Kuroshio-áramot (japánul „Sötét víz”), amely erőteljes patakban folyik el Tajvan és a déli japán szigetek mellett az északkeleti. A Kuroshio szélessége körülbelül 170 km, a behatolási mélység pedig eléri a 700 métert, de általában divatosság szempontjából ez az áramlat alacsonyabb, mint a Golf-áramlat. Körülbelül 36° É Kuroshio az óceánba fordul, és beköltözik a meleg északi csendes-óceáni áramlatba. Vize kelet felé folyik, körülbelül a 40. szélességi körnél átszeli az óceánt, és felmelegíti Észak-Amerika partjait egészen Alaszkáig.

Kuroshio partról való fordulását észrevehetően befolyásolta az észak felől közeledő hideg Kuril-áramlat hatása. Ezt az áramlatot japánul Oyashio-nak ("Kék víz") hívják.

Van egy másik figyelemreméltó áramlat a Csendes-óceánban - az El Niño (spanyolul „A baba”). Ezt a nevet azért kapta, mert az El Niño áramlat karácsony előtt közeledik Ecuador és Peru partjaihoz, amikor a kisded Krisztus világra érkezését ünneplik. Ez az áramlat nem fordul elő minden évben, de amikor mégis megközelíti az említett országok partjait, akkor nem tekintik másnak, mint természeti katasztrófának. Az a tény, hogy a túl meleg El Niño vizek káros hatással vannak a planktonra és a halivadékra. Ennek eredményeként a helyi halászok fogása tízszeresére csökken.

A tudósok úgy vélik, hogy ez az alattomos áramlat hurrikánokat, esőzéseket és más természeti katasztrófákat is okozhat.

Az Indiai-óceánon a vizek egy ugyanolyan összetett meleg áramlatrendszer mentén mozognak, amelyet folyamatosan befolyásolnak a monszunok - szelek, amelyek nyáron az óceánból fújnak a kontinensre, télen pedig az ellenkező irányba.

A világóceán déli félteke negyvenes szélességi körének sávjában állandóan nyugatról keletre fúj a szél, ami hideg felszíni áramlatokat idéz elő. Ezen áramlatok közül a legnagyobb, szinte állandó hullámokkal a nyugati széláram, amely nyugatról keletre kering. Nem véletlen, hogy a tengerészek e szélességi körök 40°-tól 50°-ig terjedő sávját az Egyenlítő mindkét oldalán „Zúgó negyveneseknek” nevezik.

A Jeges-tengert többnyire jég borítja, de ez egyáltalán nem teszi mozdulatlanná vizeit. Az itteni áramlatokat a sodródó sarkállomások tudósai és szakemberei közvetlenül megfigyelik. A több hónapos sodródás során a jégtábla, amelyen a sarkállomás található, néha sok száz kilométert tesz meg.

Az Északi-sarkvidék legnagyobb hidegáramlata a kelet-grönlandi áramlat, amely a Jeges-tenger vizeit az Atlanti-óceánba szállítja.

Azokon a területeken, ahol meleg és hideg áramlatok találkoznak, a mélyvizek emelkedésének jelensége (feláramlás), amelyben a függőleges vízáramlások mély vizet hoznak az óceán felszínére. Velük együtt emelkednek az alsó vízhorizontokban található tápanyagok.

A nyílt óceánon a feláramlás azokon a területeken történik, ahol az áramlatok eltérnek. Az ilyen helyeken az óceán szintje csökken, és mély víz ömlik be. Ez a folyamat lassan fejlődik - percenként néhány milliméter. A mélyvizek legintenzívebb emelkedése a tengerparti területeken figyelhető meg (a partvonaltól 10-30 km-re). A Világ-óceánban számos állandó felemelkedési terület van, amelyek befolyásolják az óceánok általános dinamikáját és befolyásolják a halászati ​​feltételeket, például: a Kanári- és Guineai hullámvölgyek az Atlanti-óceánon, a perui és kaliforniai hullámok a Csendes-óceánon, valamint a Beaufort-tengeri hullámok. a Jeges-tengeren.

A mélyáramlatok és a mélyvizek emelkedései tükröződnek a felszíni áramlatok természetében. Még az olyan erős áramlatok is, mint a Golf-áramlat és a Kuroshio, néha gyengülnek és gyengülnek. Változik bennük a víz hőmérséklete és állandó iránytól való eltérések, hatalmas örvények keletkeznek. A tengeráramlatok ilyen változásai hatással vannak a megfelelő szárazföldi régiók éghajlatára, valamint egyes halfajok és más állati szervezetek vándorlásának irányára és távolságára.

A látszólagos káosz és a tengeráramlatok töredezettsége ellenére valójában egy bizonyos rendszert képviselnek. Az áramlatok biztosítják, hogy azonos sóösszetételűek legyenek, és egyetlen világóceánban egyesítsék az összes vizet.

© Vladimir Kalanov,
"A tudás hatalom"

Az óceáni vagy tengeri áramlatok a víztömegek előrefelé irányuló mozgása az óceánokban és tengerekben, amelyeket különféle erők okoznak. Bár az áramlatok legjelentősebb oka a szél, kialakulhatnak az óceán vagy a tenger egyes részeinek egyenetlen sótartalma, a vízszintek különbségei, valamint a vízterületek egyenetlen felmelegedése miatt is. Az óceán mélyén a fenék egyenetlenségei által keletkezett örvények találhatók, amelyek átmérője gyakran eléri a 100-300 km-t, több száz méter vastag vízrétegeket ragadnak meg.

Ha az áramokat okozó tényezők állandóak, akkor állandó áram alakul ki, ha pedig epizodikus jellegűek, akkor rövid távú, véletlenszerű áram alakul ki. Az uralkodó irány szerint az áramlatokat meridionális, vizüket északra vagy délre szállító, valamint zonális, szélességi irányban terjedő - kb. - hideg, a környező vizekkel azonos hőmérsékletű áramlatok semlegesek.

A monszun áramlatok évszakról évszakra változtatják az irányt, attól függően, hogy hogyan fújnak a tengeri monszun szelek. Az ellenáramok a szomszédos, erősebb és kiterjedtebb áramlatok felé haladnak az óceánban.

A világóceánban az áramlatok irányát a Föld forgása okozta eltérítő erő – a Coriolis-erő – befolyásolja. Az északi féltekén jobbra, a déli féltekén pedig balra tereli az áramlatokat. Az áramlatok sebessége átlagosan nem haladja meg a 10 m/s-ot, mélységük pedig legfeljebb 300 m.

A Világóceánban folyamatosan több ezer kisebb és nagyobb áramlat kering a kontinenseken, és öt óriási gyűrűvé egyesül. A világóceán áramlatainak rendszerét keringésnek nevezik, és elsősorban a légkör általános keringésével kapcsolatos. Az óceáni áramlatok újraelosztják a víztömegek által elnyelt naphőt. Az egyenlítőn a napsugarak által felmelegített meleg vizet szállítják a magas szélességi körökre, a sarki régiókból pedig az áramlatoknak köszönhetően dél felé áramlik a hideg víz. A meleg áramlatok hozzájárulnak a levegő hőmérsékletének növekedéséhez, a hideg áramok pedig éppen ellenkezőleg, csökkentik azt. A meleg áramlatok által mosott területeken meleg és párás éghajlat uralkodik, míg azokon, amelyek közelében hideg áramlatok haladnak át, hideg és száraz éghajlat uralkodik.

A Világóceán legerősebb áramlata a nyugati szelek hideg áramlása, más néven antarktiszi cirkumpoláris (a latin cirkumból - körül - kb.. Kialakulásának oka az erős és stabil nyugati szél, amely nyugatról keletre fúj. a déli félteke hatalmas területei a mérsékelt övi szélességi köröktől az Antarktisz partjaiig. Ez az áramlat 2500 km széles területet fed le, több mint 1 km mélységig terjed és másodpercenként akár 200 millió tonna vizet szállít. Nincsenek nagy szárazföldi tömegek a Nyugati szelek áramlatának útján, és körkörös áramlásában három óceán – a Csendes-, az Atlanti- és az Indiai-óceán vizét köti össze.

A Golf-áramlat az egyik legnagyobb meleg áramlat az északi féltekén. Áthalad a Golf-áramlaton, és az Atlanti-óceán meleg trópusi vizeit a magas szélességi fokokra szállítja. Ez a gigantikus melegvíz-áramlás nagymértékben meghatározza Európa klímáját, puhává és meleggé teszi. A Golf-áramlat másodpercenként 75 millió tonna vizet szállít (összehasonlításképpen: az Amazonas, a világ legmélyebb folyója 220 ezer tonna vizet szállít). Körülbelül 1 km mélységben ellenáramlat figyelhető meg a Golf-áramlat alatt.

FELJÁRÁS

A Világóceán számos területén mély vizek „lebegnek” a tenger felszínére. Ez a jelenség, az úgynevezett upwelling (az angolból fel - up és well - gushing - kb.), akkor fordul elő például, ha a szél elhajtja a meleg felszíni vizeket, és helyettük hidegebbek emelkednek. A felfutó területek vízhőmérséklete alacsonyabb, mint egy adott szélességi fokon az átlagos, ami kedvező feltételeket teremt a planktonok, következésképpen más tengeri élőlények – halak és azokkal táplálkozó tengeri állatok – fejlődéséhez. A feláramlási területek a Világóceán legfontosabb halászati ​​területei. A kontinensek nyugati partjain találhatók: Perui-Chile - Dél-Amerika közelében, Kalifornia - Észak-Amerika közelében, Benguela - Délnyugat-Afrika közelében, Kanári - Nyugat-Afrika közelében.

Az áramlás tipizálásának kérdéseivel számos szerző foglalkozott (B. D. Zaikov (1955), A. V. Karaushev (1969), B. B. Bogoslovsky (1960), D. Hutchinson (1957), B. Dussart (1954, 1966). A Zaikov B. és D. A. V. Karaushev a legteljesebben figyelembe veszi a nyílt víztározóban és a part menti övezetben folyó áramlatok jellemzőit. Ezek a tipizálások azonban nem tükrözik a mesterséges tározókban való fejlődésük sajátosságait. A Permi Állami Egyetem hidrológusai szerint a víztározók számára elfogadhatóbb Jellemzője: T. N. Filatova (1972). E tipizálásnak megfelelően a belvízi víztestek áramlatait két csoportra osztják: a teljes vízterületen (beleértve a part menti zónát is) megfigyelt áramlatokra és csak a part menti zónában kialakuló áramlatokra. első csoport Ide tartoznak a katabatikus, áramlási, szél-, hullám-, sűrűség-, barogradiens-, seiche-, intrawave- és inerciaáramok. NAK NEK második csoport ide tartoznak a part menti szél és a kompenzációs áramlatok (Matarzin, Bogoslovsky, Matskevich, 1977).

Katabatikus áramlatok a vízfelszín dőléséből adódik, amikor a vízháztartás fő elemeinek aránya megváltozik - a tározóba való beáramlás és az onnan való lefolyás.

Széláramokérintőleges szélfeszültség hatására. A széláram egy fajtája az sodródó áramok, amely közvetlenül a szél vízfelszínre gyakorolt ​​hatása és a víztömegek felszínközeli rétegben való befogása következtében keletkezik. Szél gradiens illetve bizonyos mélységben és a felszíni rétegben másodlagos széláramlatok figyelhetők meg.

Hullám (Stokes) áramok- a sodródó áram összetevője - a víz transzlációs mozgása határozza meg, amely hullámok során (a részecskék pályán való mozgásával egyidejűleg) történik. Tiszta formájában duzzadó hullámokban figyelhető meg.

Sűrűség(konvektív) áramok a vízsűrűség egyenetlen eloszlása ​​következtében keletkeznek, ami főként a hőmérséklet és a sótartalom térbeli változásaiból adódik. Helyreáll a víztömeg egyenetlen eloszlása ​​a sűrűségáramok során kompenzációs áramlások.

Barogradiens áramlatok a vízfelszín torzulása következtében keletkeznek a légköri nyomás hirtelen változásai hatására, és kompenzációs jellegűek. A barogradiens áramok a seiche-áramok egy fajtája.

Seiche áramlatok A tározók felszínének seiche rezgései során alakulnak ki, amelyek a meteorológiai elemek időszakos becsapódása során lépnek fel a tározók vízfelületére (szél, nyomás, valamint hullámzási jelenségek, intenzív csapadékkal). A seiches során a teljes víztömeg oszcilláló mozgása a lejtés időszakos változásával történik.

Intrahullámú áramok belső hullámok kialakulása során alakulnak ki, és a különböző sűrűségű vizek határfelületén figyelhetők meg.

Inerciális áramlások a víztömeg mozgását okozó erő megszűnése után mennek végbe. Az inerciális áramlások speciális esetei tehetetlenségi spiráláramlások. Irányukat nagymértékben a Coriolis-erő működése határozza meg.

Az áramok első csoportjába tartoznak a hullámok is - szennyvízáramok, melynek megjelenése és fejlődése a vízi építmények (vízerőművek, zsilipek, vízbevételek) egyenetlen működéséből adódik. Ezek az áramlatok lokálisan alakulnak ki, és csak mesterséges tározókban figyelhetők meg azokon a területeken, ahol ezek a hidraulikus építmények működnek.

Az első csoportba tartozó áramlatok közül a vízelvezető (folyó) és a széláramok a legnagyobb gyakorisággal és jelentőséggel bírnak. E jellemző alapján T. N. Filatova (1969) úgy határozza meg őket elsőrendű áramlások, és minden más típusú áramlás áramlásként egyesül másodrendű.

Áramlatok második csoport kizárólag a tengerparti övezetben fejlődnek. Bonyolult felépítésűek, fejlődésüket nagyban befolyásolja a part és a fenék domborzata. Legnagyobb gyakorlati jelentőséggel bírnak part menti széláramlatok. Egy nyílt víztesten megfigyelhető széláram típust képviselnek. A hullámenergia átalakulása következtében a hullámok ferde megközelítése során a part menti hullámáramok képződnek, amelyek az energetikai kategóriába tartoznak. A hullámtörők egy speciális esetét a rip áramok. Az előbbitől eltérően a hullámok szokásos parthoz közeledésekor keletkeznek, a part menti zónában felhalmozódó víztömegek következtében. A hullámzónába beáramló különálló koncentrált vízsugarak formájában kompenzálódnak, és mindig a partról a tározó nyílt részébe irányulnak, gyakran üledékkel telített „nyelvek” formájában.

A figyelembe vett áramlástípusok egy része úgy tekinthető, mint kompenzációs áramok. A kiegyenlítő áramok lényegében a víz mozgását jelentik, amely a tározó egyes szakaszaiban különböző hidrosztatikai nyomáson megy végbe, és hajlamos helyreállítani a zavart állapotát.

A gyakorlatban ritkán figyelhető meg csak egyfajta áram. Általában többféle áram alakul ki és hat egyszerre. Ennek eredményeként bizonyos helyzetekben felszíni és mélyáramrendszerek jönnek létre. A megfigyelési gyakorlatban az ilyen áramokat ún teljes. Általában bizonyos évszakokban bizonyos típusú összáramok vannak túlsúlyban, amelyek hosszú ideig hatnak, kialakulnak keringési áramkörök. Ha két főáram egyidejűleg hat, akkor kombinációjuknak nevezzük (elforduló szél, sűrűség-szél, fordulat-hullám stb.

A teljes áramlások összetett szerkezetű áramlások. A víztömegek mozgásának különféle formái azonban előfordulnak a tározókban: lineáris, fordított, cirkulációs, körkörös stb.

A mesterséges tározók áramlásait stabilitás vagy változékonyság alapján osztják fel állandóÉs ideiglenes.Állandó áramok figyelhetők meg a teljes tározóban vagy annak egyes szakaszaiban. Az áram általános irányának stabil fenntartása esetén ún kvázi állandó, vagy kvázi-stacionárius.

A tározókban megfigyelt áramlatok többsége a ideiglenes. A fő jellemzők (irány és sebesség) változékonyságával összhangban minden időfolyam fel van osztva nem periodikus, periodikus és periodikus áramlások változás az egyik jellemzőben.

A nem periodikus áramlások olyan áramlásokat foglalnak magukban, amelyek a fejlődés során keletkeznek és változnak, bizonyos periodicitás nélkül. Ez a fajta áram elsősorban a közvetlen szélhatás eredményeként figyelhető meg. A nem periódusos áramok azok, amelyek sebessége és iránya egy bizonyos ideig rendszeresen változik. A jelenlegi változások megismételhetősége több órától és perctől egy évszakig vagy egy évig terjedhet.

Az időszakosan ható tényezőkre példa lehet a vízhozam rendszeres csökkenése éjszaka és hétvégeken, vagy az éves tavaszi áradások. Periodikus áramlások létrejöhetnek nem periodikus erőhatás révén is. Ilyen áramlatok közé tartozik a víztömeg mozgása a seiches és a belső hullámok során.

Azokban az esetekben, amikor az áramlások jellemzőiben megfigyelhető változások rövid távúak és nem rendelkeznek sajátos mintázattal, azokat kvázi periodikusnak kell nevezni. Filatova T.N. (1970) az inerciális spirális áramlásokat átmeneti áramlások közé sorolja, amelyeket az irány kvázi periodicitása jellemez.

Pozíció szerint (lokalizáció)) az áramlatok a tározó vízterületén (a teljes tározón vagy csak a part menti zónában) és mélységüktől függően vannak felosztva. A felszínen terjedő áramokat egy kis réteg mélységben történő befogásával ún Nak nekfelszínes. A mély rétegekben megfigyelt és a felszínen nem kifejeződő áramlatokat g-nek nevezzük Lubinszkij. A csak a tározó fenekének közvetlen közelében észlelt áramlatokat nevezzük alsó.

A mozgás természete és formája szerintáramok vannak osztva egyenes és keringő Ez utóbbi esetben a víztömegek mozgása zárt körkörös vagy elliptikus pályák mentén történik. Iránytól függően vannak ciklon-(óramutató járásával ellentétes mozgás) és anticiklonális keringés.-A keringés fejlődési síkjától függően vannak vízszintes és függőleges keringés.

Fizikai és kémiai tulajdonságaik szerint megkülönböztetünk hideg és meleg áramokat.

A figyelembe vett áramtípusok közül a legelterjedtebbek a lefolyási és széláramok, vagy a teljes, i.e. származékai tőlük.

A tengeráramlatok osztályozása:

Az ezeket okozó tényezők szerint, pl.

1. Eredet szerint: szél, gradiens, árapály.

2. Stabilitás szerint: állandó, nem periodikus, periodikus.

3. Elhelyezés mélysége szerint: felszín, mély, fenék.

4. A mozgás jellege szerint: egyenes vonalú, görbe vonalú.

5. Fizikai és kémiai tulajdonságok szerint: meleg, hideg, sós, friss.

Eredet szerint az áramok a következők:

1 Széláramok a víz felszínén súrlódás hatására keletkeznek. Miután a szél hatni kezd, az áram sebessége megnő, és az irány a Coriolis-gyorsulás hatására egy bizonyos szögben eltér (az északi féltekén jobbra, a déli féltekén balra).

2. A gradiens áramlások szintén nem periodikusak és számos természeti erő okozza. Ők:

3. hulladék, hullámzáshoz és vízáramláshoz kapcsolódik. A vízelvezető áramlatra példa a Florida-áramlat, amely a szél által vezérelt karibi áramlat által a Mexikói-öbölbe történő vízlökés eredménye. Az öbölből származó víztöbblet az Atlanti-óceánba zúdul, és erős áramlatot eredményez Golf-áramlat.

4. készletáramlatok keletkeznek a folyóvíznek a tengerbe áramlása következtében. Ezek az Ob-Yenisei és Lena áramlatok, amelyek több száz kilométerre behatolnak a Jeges-tengerbe.

5. barogradiensáramlatok, amelyek a légköri nyomás egyenetlen változásai miatt keletkeznek az óceán szomszédos területein, és az ezzel összefüggő vízszint-emelkedés vagy -csökkenés.

Által fenntarthatóság az áramok a következők:

1. Állandó - a szél és a gradiens áramok vektorösszege az sodródó áram. A sodródó áramlatok példái az Atlanti- és a Csendes-óceán passzátszelei, valamint a monszunáramlatok az Indiai-óceánon. Ezek az áramok állandóak.

1.1. Erőteljes, stabil áramok 2-5 csomós sebességgel. Ezek az áramlatok közé tartozik a Golf-áramlat, a Kuroshio, a brazil és a karibi.

1.2. Állandó áramok 1,2-2,9 csomó sebességgel. Ezek az északi és déli passzátszél-áramlatok és az egyenlítői ellenáramlat.

1.3. Gyenge állandó áramok 0,5-0,8 csomó sebességgel. Ide tartoznak a Labrador, az Atlanti-óceán északi részén, a Kanári-szigeteki, a Kamcsatkai és a Kaliforniai áramlatok.

1.4. Helyi áramok 0,3-0,5 csomó sebességgel. Az ilyen áramlatok az óceánok bizonyos területeire vonatkoznak, ahol nincsenek egyértelműen meghatározott áramlatok.

2. Periodikus áramlások- ezek az áramlatok, amelyek iránya és sebessége szabályos időközönként és meghatározott sorrendben változik. Ilyen áramlatok például az árapály-áramok.

3. Nem időszakos áramlások külső erők nem periodikus hatása, és elsősorban a szél és a nyomásgradiens fentebb tárgyalt hatásai okozzák.

Mélység szerint az áramok a következők:

Felszínes -áramlatok figyelhetők meg az úgynevezett navigációs rétegben (0-15 m), azaz. felszíni hajók merülésének megfelelő réteg.

Az előfordulás fő oka felszínes Az áramlatok a nyílt óceánban szél. Szoros kapcsolat van az áramlatok iránya és sebessége, valamint az uralkodó szelek között. Az állandó és folyamatos szél nagyobb hatással van az áramlatok kialakulására, mint a változó irányú vagy lokális szelek.

Mélyáramok felszíni és fenékáramok közötti mélységben figyelték meg.

Alsó áramok a fenékkel szomszédos rétegben zajlanak, ahol nagymértékben befolyásolja őket a fenékkel szembeni súrlódás.

A felszíni áramlatok sebessége a legfelső rétegben a legnagyobb. Mélyebbre megy. A mélyvizek sokkal lassabban mozognak, a fenékvizek mozgási sebessége 3-5 cm/s. A jelenlegi sebességek nem azonosak az óceán különböző területein.

A jelenlegi mozgalom természetétől függően a következők vannak:

A mozgás jellege szerint kanyargós, egyenes vonalú, ciklonos és anticiklonális áramlatokat különböztetünk meg. A kanyargós áramlatok azok, amelyek nem egyenes vonalban mozognak, hanem vízszintes hullámszerű kanyarulatokat - meandereket - alkotnak. Az áramlás instabilitása miatt a meanderek kiválhatnak az áramlásból, és önállóan létező örvényeket képezhetnek. Egyenes áramok a víz viszonylag egyenes vonalú mozgása jellemzi. Kör alakú az áramlások zárt köröket alkotnak. Ha bennük a mozgás az óramutató járásával ellentétes irányban irányul, akkor ezek ciklonális áramlatok, ha pedig az óramutató járásával megegyező irányba, akkor anticiklonikusak (az északi féltekén).

Fizikai és kémiai tulajdonságok természete szerint megkülönböztetnek meleg, hideg, semleges, sós és sótalan áramot (az áramok e tulajdonságok szerinti felosztása bizonyos mértékig önkényes). Az áramlat meghatározott jellemzőinek felméréséhez annak hőmérsékletét (sótartalmát) összehasonlítják a környező vizek hőmérsékletével (sótartalmával). Tehát a meleg (hideg) olyan áramlat, amelynek vízhőmérséklete magasabb (alacsonyabb), mint a környező vizek hőmérséklete.

Meleg Azokat az áramlatokat nevezzük, amelyek hőmérséklete magasabb, mint a környező vizek hőmérséklete, ha alacsonyabb, mint az áramlat hideg. A sós és a sótalanított áramokat azonos módon határozzák meg.

Meleg és hideg áramlatok . Ezek az áramok két osztályba sorolhatók. Az első osztályba azok az áramlatok tartoznak, amelyek vízhőmérséklete megfelel a környező víztömegek hőmérsékletének. Ilyen áramlatok például a meleg északi és déli passzátszél és a hideg nyugati szél. A második osztályba azok az áramlatok tartoznak, amelyek vízhőmérséklete eltér a környező víztömegek hőmérsékletétől. Az ebbe az osztályba tartozó áramlatok példái a meleg Golf-áramlat és a Kuroshio áramlatok, amelyek meleg vizeket szállítanak a magasabb szélességi fokokra, valamint a hideg Kelet-Grönland és a Labrador-áramok, amelyek az Északi-sarkvidék hideg vizeit szállítják az alacsonyabb szélességi fokokra.

A második osztályba tartozó hideg áramlatok az általuk szállított hideg vizek eredetétől függően olyan áramlatokra oszthatók, amelyek a sarki régiókból az alacsonyabb szélességi fokokra, például Kelet-Grönlandra és Labradorra szállítják a hideg vizeket. a Falkland- és Kuril-áramlatok, valamint az alacsonyabb szélességi körök áramlatai, mint például a Peru és a Kanári (az áramlások vizének alacsony hőmérsékletét a hideg mélyvizek felszínre emelkedése okozza; de a mély vizek nem olyan hidegek, mint magasabbról alacsonyabb szélességre érkező áramlatok vize).

A meleg víztömegeket magasabb szélességi körökre szállító meleg áramlatok mindkét féltekén a fő zárt keringés nyugati oldalán, míg a keleti oldalon hideg áramlatok hatnak.

Az Indiai-óceán déli részének keleti oldalán nincs mély vizek feláramlása. Az óceánok nyugati oldalán folyó áramlatok az azonos szélességi fokon lévő környező vizekhez képest télen viszonylag melegebbek, mint nyáron. A magasabb szélességi körökről érkező hideg áramlatok különösen fontosak a hajózás szempontjából, mivel alacsonyabb szélességi körökre szállítják a jeget, és egyes területeken gyakoribb a köd és rossz látási viszonyok.

A Világóceánban karakter és sebesség szerint Az alábbi áramcsoportok különböztethetők meg. A tengeráramlat főbb jellemzői: sebesség és irány. Ez utóbbit a szélirány módszerével ellentétes módon határozzák meg, azaz áramlat esetén azt jelzi, hogy merre folyik a víz, szél esetén pedig azt, hogy honnan fúj. A víztömegek függőleges mozgását általában nem veszik figyelembe a tengeráramlatok tanulmányozásakor, mivel azok nem nagyok.

A Világóceánban nincs egyetlen olyan terület sem, ahol az áramlatok sebessége ne érné el az 1 csomót. A kontinensek keleti partjain 2-3 csomós sebességgel főleg passzátszél- és melegáramok folynak. Az Intertrade Ellenáram, az Indiai-óceán északi részén, a Kelet-Kínai és a Dél-kínai-tengeren folyó áramlatok ilyen sebességgel mozognak.