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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.11.2024

Просмотров: 86

Скачиваний: 0

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

Теплыми течения называются в том случае, когда температура переносимых ими вод выше температуры окружающих вод, а хо­ лодными— когда ниже. Таким образом, абсолютная величина тем­ пературы воды для характеристики течения не имеет значения. Возьмем, например, два потока: один несет воду с температурой 12°, а другой 25°. Оба они называются теплыми, если температура окружающих местных вод будет ниже этих значений, например в первом случае 10°, а во втором 20°.

В северном полушарии

в подавляющем большинстве

случаев

теплыми течениями будут

течения, направленные с юга на

север,

а холодными — с севера на

юг. В южном полушарии картина меня­

ется на обратную. Автору известен только один случай, когда те­ чение, направленное на юг, является теплым, так как несет воды более теплые, чем рядом расположенные. Это относится к ветви Цусимского течения, выходящей в Тихий океан из Японского моря через Сангарский пролив и направляющейся к югу вдоль северовосточного берега о. Хонсю. Его воды оказываются более теплы­

ми по сравнению с очень

холодными водами Курильского течения

(Оясио), идущего также на

юг, только несколько дальше от бере­

га. Если бы не было здесь этого

холодного течения Оясио, то и

ветвь

Цусимского течения

не являлась бы исключением.

В

научной литературе

часто

можно встретить подразделение

морских течений по признаку продолжительности или устойчивости на постоянные, временные и периодические.

Постоянными течения именуются всегда условно, так как чисто постоянных течений в океане вообще не существует. Все даже са­ мые устойчивые течения испытывают в течение времени колебания как по направлению, так и по скорости. Такие «почти постоянные» (ученые их называют квазипостоянными) течения сохраняют, в об-

щем-то, определенное

генеральное направление и характеризуют­

ся какой-то средней

скоростью.

Временные течения время от времени возникают в океане под действием внешних сил. Они отличаются нерегулярностью. Их из­ менения не имеют периодического характера. Их вызывают самые разнообразные силы: изменения атмосферного давления, выпаде­ ние осадков, сток речных паводочных вод, но чаще всего они воз-

11


никают под действием переменных ветров. Как правило, времен­ ные течения характеризуются незначительными по величине ско­ ростями и они весьма изменчивы по направлению.

Периодические течения повторяются через равные промежут­ ки времени в определенной последовательности. Классическим при­ мером периодических течений являются приливо-отливные течения, поскольку период их колебаний всегда один и тот же, так как вы­ зывающие их приливообразующие силы отличаются математически точным периодом. К разряду периодических течений можно отнес­ ти дрейфовые течения муссонного типа, например течения на се­ вере Индийского океана. В течение полугода они действуют в од­

ном направлении, а

в следующем полугодии — в

обратном. Хотя

полугодовой период

выдерживается

не абсолютно

точно, все же

их можно определенно считать периодическими.

 

 

Постоянные

течения вызываются

силами, длительно действую­

щими в

одном

направлении и мало

меняющимися по

величине.

Течения,

вызванные

неравномерным

распределением

плотности

морской воды,

мало меняются во времени, и их обычно относят к

разряду постоянных. Действительно, в полярных районах вода ох­ лаждается и становится более плотной, а в приэкваториальных райо­ нах — нагревается и делается менее плотной, в результате чего возникает более или менее устойчивая плотностная циркуляция.

Второй силой, вызывающей «почти постоянные» течения, явля­ ются пассатные ветры, дующие круглый год в одном и том же направлении и приблизительно с одинаковой силой. Сила ветра в пассате колеблется от 4 до 6 баллов по шкале Бофорта, редко до­ стигая 7 баллов. Аналогичное действие вызывают устойчивые за­ падные ветры «ревущих сороковых» широт южного полушария, в результате которых возникает течение Западных Ветров.

Именно эти две силы и рождают в океане мощные постоянные течения, обычно изображаемые на географических картах узкими (сравнительно с размерами океана) лентами или полосками со стрелками, направленными по течению. Большая часть таких тече­ ний изображена на рис, 1 и описана в главе «Общая схема течений Мирового океана».

В научной литературе распространена классификация морских

12


о

Рис. 1. Схема течений Мирового океана

3 Морские течения

течений по признаку происхождения, т. е. по факторам (или си­ лам), их вызывающим. По этому признаку течения подразделяются на: 1) плотностные, 2) ветровые, в том числе и дрейфовые, 3) сгон­ но-нагонные, 4) приливо-отливные, 5)- бароградиентные, обязанные своим происхождением изменениям атмосферного давления, 6) стоковые.

Сразу же после возникновения течения на него начинают дей­ ствовать вторичные силы. Эти силы сами по себе не способны вы­ зывать течения, они только видоизменяют уже существующие. Та­ ких сил три: 1) отклоняющая сила вращения Земли, или сила Ко­ риолиса, отклоняющая течение, т. е. массу движущейся воды, в северном полушарии вправо, а в южном — влево от направления движения. Сила Кориолиса прямо пропорциональна скорости те­ чения. Она увеличивается от экватора к полюсу. На экваторе она равна нулю, а на полюсе имеет максимальную величину, 2) центро­ бежная сила, проявляющаяся только при круговых или криволи­ нейных течениях с очень малым радиусом кривизны. Так как ра­ диусы кривизны криволинейных (дугообразных) течений в реальном океане весьма велики, то такие течения считаются прямолинейны­ ми, поэтому при расчетах морских течений центробежной силой в первом приближении пренебрегают. Их приходится принимать во внимание при рассмотрении вихрей и прочих круговоротов, кото­ рые наблюдаются в зоне течения как вторичное явление, 3) сила трения, замедляющая всякое движение на Земле, в том числе и морские течения. В океанологии ее часто называют диссипативной силой, поскольку энергия движения, сообщённая воде движущей силой, постепенно и непрерывно растрачивается (теряется) на пре­ одоление трения.

Кроме того, различают инерционные и сейшевые течения. Инер­ ционные течения представляют собой вращательные движения, на которые накладывается основной поток, например ветрового проис­ хождения, в результате чего частицы воды описывают незамкнутую циркуляцию по часовой стрелке (в северном полушарии). Сейше­ вые течения представляют собой колебательные движения воды, участвующие в образовании повышений и понижений уровня пр:т сейшах.

14


Ветровые и дрейфовые течения

Течения, создаваемые временными и непродолжительными вет­ рами, называются ветровыми. Течения, возникающие в результате длительных ветров одного направления, называются дрейфовыми.

Ветровые и дрейфовые течения возникают в результате трения ветра о поверхность моря и частично в результате давления ветра на тыловую поверхность волн. Энергия движения передается по­ средством трения между слоями воды на некоторую глубину, и эти слои также вовлекаются в поступательное движение вод.

Строгую математическую теорию течений, вызванных ветром, разработал шведский ученый Экман, По Экману поверхностное те­ чение отклоняется от направления ветра в северном полушарии вправо на 45°*, независимо от скорости ветра и течения и от геог­ рафической широты.

С глубиной направление течения отклоняется все больше и боль­ ше вправо от направления ветра до тех пор, пока на некоторой глубине направление течения не станет прямо противоположным

направлению

поверхностного течения.

Эта глубина называется

глубиной трения. Она зависит от географической

широты места и

от скорости

ветра. При скорости ветра в

10 м/сек

глубина трения

меняется от 75 до 90 метров на широтах от 45 до 80° соответствен­ но, а при скорости ветра 20 м/сек —от 150 до 200 м. Так что в среднем глубина трения в реальном океане составляет 120—150 м. Поскольку суммарный поток воды в направлении ветра осуществ­ ляется только до половины глубины трения, а ниже идет в проти­ воположном направлении, следует считать, что ветровые течения в направлении ветра распространяются на глубину не более 100 м, а в большинстве случаев и того меньше.

Скорость

поверхностного

течения зависит

от скорости

ветра и

от широты.

По Экману она

составляет

для

широты

40°С только

* При реальных расчетах

отклонение

направления

течения от

направления ветра в настоящее время

рекомендуется принимать

равным не 45, а только 20°.

В этом случае

дрейфовое

течение

должно идти почти по изобарам, т. е. линиям равного атмосфер­

ного

давления.

3*

15