ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.11.2024
Просмотров: 90
Скачиваний: 0
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