Файл: Истошин, Ю. В. Морские течения.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.11.2024

Просмотров: 90

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

того чтобы видеть возникающую в этом случае циркуляцию воды, в воду вводится некоторое количество взвеси или краски. В сосуде возникает такая циркуляция: у источника тепла частицы воды (и взвесь) поднимаются вверх и поверху направляются в противополож­ ный конец сосуда. Там же, где находился лед, частицы воды (что видно по движению взвеси) вначале опускались на дно, а затем по дну направлялись к источнику тепла. У источника тепла вода нагре­ валась и делалась более легкой, а у источника холода она охлаж­ далась и делалась более плотной и более тяжелой; она стремилась вниз, чтобы выравнивать равновесие. Но действие обоих источни­ ков все снова и снова нарушало это равновесие. В результате воз­ никала и поддерживалась плотностная циркуляция.

В океане источником холода служат полярные районы, а нагре­ вателем—тропические широты океана. Согласно только что описан­

ной

схеме, теплые воды должны

устремляться от экватора к севе­

ру,

а в южном полушарии — к

югу, а холодные в полярных райо­

нах

опускаться и на некоторой глубине или у дна следовать к эква­

тору. При своем движении водные потоки отклоняются под дейст­ вием отклоняющей силы вращения Земли (сила Кориолиса) вправо в северном полушарии, а в южном — влево от направления движения.

В том случае, когда плотность равномерно увеличивается с глу­ биной, но на одних и тех же уровнях, считая от поверхности, по­ всюду одинакова, — вода находится в устойчивом равновесии, и по­ этому плотностного течения нет. Линии равных значений плотности, так называемые изопикны, при этом оказываются параллельными

поверхности моря. Но как только в одном

месте

вода нагреется

или опреснится (под действием речного

стока,

например), она

станет более легкой, чем по соседству в другом месте. Сразу же возникнет плотностная циркуляция. Решая соответствующие урав­ нения гидродинамики, в которых численно учтены изменения плот­ ности на некотором пространстве океана, можно вычислить возни­ кающие в данном случае плотностные течения.

К недостаткам этого метода относятся: невозможность учитывать ветровые течения, неприменимость метода к приэкваториальным районам, где сила Кориолиса приближается к нулю, а также совер­

61


шенно недостаточная точность результатов расчетов для мелковод­ ного моря. К достоинствам же следует отнести то обстоятельство, что с помощью динамической обработки можно построить карты плотностных течений от поверхности до глубин порядка 1000— 1500 метров для большой акватории океана, зондируя в некоторых точках (на так называемых гидрологических станциях) температуру и соленость морской воды, что неизмеримо легче и дешевле, чем прямые измерения течений.

Имеются теории, позволяющие с помощью уравнений гидро­ динамики рассчитывать ветровые, сгонно-нагонные, стоковые, при­ ливо-отливные течения. Однако применение этих теорий на прак­ тике требует знания некоторых физических параметров или коэф­ фициентов, в частности коэффициента турбулентности. А эти па­ раметры для океана в большинстве случаев еще надежно не оп­ ределены. Правда, при известных упрощениях все же удается рассчитать перечисленные выше течения, каждое в отдельности. Полный же математический расчет реальных суммарных течений в океане — дело будущего.

ОТДЕЛЬНЫЕ ЗВЕНЬЯ ЦИРКУЛЯЦИИ

МИРОВОГО ОКЕАНА

Синее течение—Куросио

В образовании Гольфстрима участвуют оба пассатных течения: Южное и Северное, а Куросио обязано своим происхождением только Северному пассатному течению. По-видимому, именно по, этой причине в среднем за год Куросио переносит приблизитель­ но в полтора раза меньше воды, тепла и солей, чем Гольфстрим.

Северное пассатное течение при подходе

к Филиппинским,

островам на широте 11—13° разделяется на две

ветви. Одна

из

них под названием течения Минданао идет на юг,

другая — на

се­

вер, вдоль восточного берега о. Лусон. Северная ветвь входит в

пролив между о. Тайвань и

южными островами

Рюкю, имея чис­

то северное направление.

С этого момента

это

мощное

течение,

получает название

Куросио.

 

 

 

У о. Тайвань Куросио имеет ширину около 100 миль. Его глу­

бина достигает 700 метров, а скорость до 1,5—2,0 узла.

 

По выходе из

пролива

течение несколько

отклоняется

вправо,

и проходит вдоль западных берегов островной гряды Рюкю, при­ держиваясь материкового склона Восточно-Китайского моря. На. этом участке воды Куросио отличаются большой прозрачностью, которая составляет 25—35 метров, тогда как в водах собственно Восточно-Китайского моря она обычно не превосходит 10 метров.

Цвет воды Куросио темно-голубой или синий. Он резко кон­ трастирует с зеленым цветом вод Восточно-Китайского моря.

В Восточно-Китайском море скорость Куросио существенно ме­ няется в зависимости от преобладающих ветров. Зимою, когда над

морем господствуют

встречные ветры северо-восточного муссо­

на, скорость течения

наименьшая. Увеличение скорости наблюда-.

ется летом при попутных южных ветрах летнего муссона.

63


При подходе к северным островам Рюкю Куросио разделяется на несколько ветвей. Главная ветвь выходит в Тихий океан через проливы между южной оконечностью'о. Кюсю и группой островов Амами, главным образом через глубоководные проливы в архипе­ лаге Такара. Другая ветвь Куросио под названием Цусимского течения направляется на север в Корейский пролив и входит в Японское море через Цусимский пролив.

Выйдя на восточную сторону островов Рюкю, главная ветвь пуросио соединяется с потоком теплых вод, идущих на север во­ сточнее гряды Рюкю. Количество переносимых вод (расход Куро­ сио) при этом резко возрастает. Если у о. Тайвань расход со­ ставлял 20 миллионов кубических метров в секунду, то у южной оконечности о. Кюсю он увеличивается в 2—3 раза. Интересно от­ метить, что расход Цусимского течения равен всего лишь 4 мил­ лионам м3/сек.

От южного берега о. Кюсю Куросио направляется на северо-

восток к

юго-восточной

оконечности

о. Хонсю

(мыс. Нодзима,

35° с.

ш.,

140° в. д.).

Несколько восточнее

м.

Нодзима (на

142°)

Куросио образует

дельту, разделяясь

на несколько струй.

Одна

из основных струй

направляется

на северо-восток. Достигнув

параллели 40°, она приобретает восточное направление и затем пересекает океан, следуя все время по этой широте. Дополни­ тельно от этой северо-восточной ветви отходят на север по­ бочные теплые струи: сначала одна, направленная к южным бе­ регам о. Хоккайдо, затем другая, которую можно проследить вплоть до Командорских островов.

Главная ветвь Куросио следует на восток (вернее, на восток-се­ веро-восток). Эту ветвь между меридианами 142 и 160° в. д. часто называют дрейфом Куросио. От нее в пределах дельты отделяется струя, направленная сначала на юго-восток, а затем на юг, обра­ зующая замкнутый локальный круговорот вод с движением по ча­

совой стрелке в западной части Тихого

океана,

примыкающей

к о. Тайвань, островам Рюкю.

 

 

Таким образом, воды северо-восточной струи,

следующей от

160° меридиана по широте 40° через весь океан,

формируют се­

верную периферию Северо-Тихоокеанского

течения, а воды вос-

64


точной струи, следующей по параллели 38é-39°,— его южную пе­ риферию.

Собственно Куросио, дрейф Куросио и Северо-Тихоокеанское течение — все вместе составляют так называемую систему Куросио.

Наиболее устойчивым из всех трех течений, составляющих си­ стему Куросио, является собственно куросио, хотя и оно подвер­ жено большим изменениям во времени и пространстве.

В табл. 1 приводятся значения скоростей по оси (в стержне) течения на разных его участках по данным японского ученого Ма-

цузава.

 

Скорости Куросио меняются как в течение суток, так

и от су­

ток к суткам и тем более от сезона к сезону. За сутки

скорость

течения может измениться на 1—1,5 узла под влиянием ветра или вследствие наложения приливо-отливных течений.

Таблица 1

Скорости течения Куросио на поверхности океана (в узлах)

Район

(меридиан,

137

141

144

147

151

градусы)

132

Число

 

 

54

76

32

27

9

наблюдений

35

Скорости:

2,6

3,3

3,0

3,7

3,0

2,6

Средняя

Максимальная

3,9

4,7

4,3

5,4

4,4

3,3

Минимальная

1,3

1,8

1,4

2,4

1,9

1,6

Ось

течения

и его

левая

и правая

границы

могут

сместитьс

за сутки на 10 миль 1(со скоростью 0,2-—0,4 узла).

Имеются достоверные данные о существовании колебаний с по­ лугодовым периодом: Куросио наиболее сильно летом, что нахо­ дит объяснение в режиме ветров над северной частью Тихого океана.

Наиболее важной чертой изменчивости Куросио в пространст­ ве является появление огромных петлеобразных искривлений лен-

65