ТЕЧЕНИЯ МОРСКИЕ

ТЕЧЕНИЯ МОРСКИЕ - Поступательные движения вод Ми-рового океана, вызываемые ветром и разностью их давле-ний на одних и тех же горизонтах. Течения представляют со-бой главный вид движения вод и оказывают огромное влия-ние на распределение температуры, солености и других их характеристик, на биологические процессы и деятельность человека в море. Благодаря течениям холодные воды Южного и Северного Ле-довитого океанов поступают в глубинные слои умеренных и тропических зон, что определяет вертикальную структуру водной толщи в большинстве частей Мирового океана. По продол-жительности течения делятся на постоянные, периодические и кратковременные. Постоянные течения (например, Гольф-стрим) — это мощные потоки воды, всегда существующие в одних и тех же обширных районах и имеющие одно и то же генеральное направление. Периодические течения — это муссонные течения ; дважды в год они изменяют ге-неральное направление на противоположное и обла-дают всеми свойствами постоянных течений во время как зимнего, так и летнего муссона (например, Сомалийское течение и др.). Кратковременные течения — это потоки воды небольшой протяженности и глубины, вызывае-мые непостоянными ветрами. Постоянные и периодиче-ские течения в зависимости от глубины, на которой они прохо-дят, делятся на поверхностные, глубинные и придон-ные. Нижней границей поверхностных течений является горизонт, до которого генеральное направление движе-ния частиц почти такое же, как в поверхностном слое. Глубинные течения — это движения воды в слое от нижней границы поверхностного течения до дна или до границы с придонным течением. Они отличаются от по-верхностных течений тем, что почти во всех частях Миро-вого океана проходят в слое гораздо большей толщины и имеют значительно меньшие скорости. Придонные течения — это существующие в отдельных районах Мирового океана потоки воды в придонном слое, направления которых су-щественно отличаются от направлений глубинных течений. Границами между глубинными и придонными течениями явля-ются горизонты, разделяющие различно направленные потоки. По расположению относительно материков течения делятся на мористые (пересекающие океаны) и прибрежные (проходящие у берегов континен-тов и больших островов). Многие постоянные мористые течения переходят в прибрежные, а прибрежные в мори-стые; размеры этих течениий соизмеримы. В ряде прибрежных течениий поперечная циркуляция вод вызывает прибрежный апвеллинг. По траекториям частиц течения делятся на не-замкнутые и замкнутые. Незамкнутые течения переносят воду из одного района в другой, тогда как большая часть вод замкнутого течения возвращается в район его образова-ния. В зоне замкнутого течения имеет место циклоническая или антициклоническая циркуляция. По району проис-хождения выделяются течения тропических, умеренных и высоких широт. От этого зависят свойства переносимой течением воды и в первую очередь температуpa и соленость. Наибольшее влияние на режим Миро-вого океана оказывают постоянные незамкнутые течения, несу-щие воды из одной широтной зоны в другую. По свой-ствам переносимой воды течения делятся на теплые, умеренные и холодные, а также на соленые, нейтральные и распресненные. Течение является теплым, умеренным или холодным, если температуpa его вод соответственно выше, равна или ниже температуры окружающих вод. Температуpa поверхностного слоя воды в теплом течении, как правило, выше температуры прилегающего слоя воздуха, а в холодном течении — ниже ее. Постоянное охлаждение поверхностного слоя воды, переносимой теплым течением, вызывает повышение ее плот-ности и вертикальное перемешивание, благодаря чему струк-тура теплого течения довольно однородна. Постоянное на-гревание поверхностного слоя воды в холодном течении приводит к понижению ее плотности, что препятствует вертикальному перемешиванию. Поэтому структура холодного течения неоднородна. Течение является соленым, нейтральным или распресненным, если соленость несомой им воды соответственно больше, равна или меньше солености окружаю-щих вод. По силам, обусловливающим движение воды, течения делятся на фрикционные и гравита-ционные. Фрикционные течения вызываются действием ветра на поверхностный слой. Вследствие трения в движение вовлекаются нижележащие слои, благодаря чему возникает течение, скорость которого убывает с глубиной. Эти течения разделяются на ветровые и дрейфовые. Ветровые течения — кратковременные течения в самом верхнем слое, вызываемые непостоянными ветрами в небольших районах океана. Дрейфовыми являются постоянные и периодические поверхностные течения, создаваемые сильными и продолжительными ветрами в обширных районах, в частности пассатами и муссонами. Дрейфовые течения- важнейшие в Мировом океане Гравитационные течения возникают под дей-ствием силы, обусловленной разностью давлений на одном и том же горизонте в разных частях океана. При-чинами разности давлений являются: различие в поло-жении уровня воды, обусловленное фрикционными (в основном дрейфовыми) течениями; непостоянство положения уров-ня, вызываемое разной интенсивностью испарения и осадков в отдельных районах, а также поступлением в прибреж-ные районы вод, стекающих с материков; различие плот-ности воды и атмосферного давления в разных районах. Течения, вы-зываемые этими причинами, называются соответственно сточными, стоковыми, плотностными и бароградиентными (сточные и стоковые течения часто называют компенсационными). Течения изучают мето-дами Лагранжа и Эйлера. Первый заключается в исследовании движения отдельных частиц, второй — в исследовании характеристик движения воды в отдельных точках океана. Для изу-чения течения методом Лагранжа используются наблюде-ния за сносом судов (навигационный способ), за дрейфом буты-лок, буев, стволов деревьев, льдин. Важнейшим является навигационный способ, заключаю-щийся в определении скорости течения по величине сноса судна (т. е. по расстоянию между местоположениями судна, установленными счислением и обсервацией) и времени, за которое он возник. На основании данных, полученных навигационным способом, наблюдений за дрейфую-щими предметами составлены все карты течений в верхнем 10-метровом слое (навигационном слое) Мирового океана. При изу-чении течений методом Эйлера используются специальные винтооб-разные приборы — морские вертушки. Наблюдения про-водят на любой глубине, однако из-за необходимости обеспечения неподвижности приборов возникают большие трудности. Приборы опускают с судна, стоящего на 1—2 якорях, или на тросе, удерживаемом в положении, близком к вертикале, плавающим на поверх-ности буем и якорем (автономная буйковая станция). В XX в. развиваются теоретические методы определения пара-метров течения В начале века В. Экман создал теорию устано-вившихся ветровых теченй, согласно которой в поверхностном слое скорости течения прямо пропорциональны квадрату скорости ветра, а направления отклоняются от направления ветра в Северном полушарии на 45° вправо и в Южном — на 45° влево. Подповерхностные слои отклоняются от поверхностных в ту же сторону, а ско-рости их убывают с увеличением глубины по экспонен-циальному закону. Суммарный поток воды во всех слоях, в которых существует ветровое течение, направлен в Северном полушарии под углом 90° вправо, а в Южном — по углом 90° влево к направлению ветра. В дальней-шем X. Свердруп и В. Б. Штокман разработали ряд по-ложений теории дрейфовых течений и осветили процесс обра-зования противотечений в экваториальной зоне и в других районах Мирового океана (см. Противотечения экваториальные). Наибольшее распространение получил расчет характеристик установившихся течения любого происхождения динамическим методом по данным о распределении плотности воды. В последние десятилетия характеристики течения определяют-ся с учетом многих реальных факторов (рельефа, распре-деления плотности и т. д.) путем приближенного решения системы уравнений гидродинамики с помощью ЭВМ. Сведе-ния о течениях в навигационном слое в отдельные декады, месяцы или сезоны приводятся на картах (чаще всего —скорости, направ-ления, повторяемость и устойчивость течения). Устойчи-вость течения — выраженное в процентах отношение длины результирующего вектора скорости за какой-либо промежу-ток времени к сумме длин составляющих его векторов скоростей в отдельно равные между собой части этого промежутка. Способы изображения течений на картах можно разделить на 2 вида. К 1-му относятся способы изображения течений стрелками, представляющими собой либо преобладающие скорости, либо векторы средних скоростей течений (т. е. результирующие векторы скорости, деленные на число составляющих их векторов) в каж-дом квадрате рассматриваемой области Мирового океана. На картах в современных лоциях обычно приводятся векторы средних скоростей течений, изображаемые стрелками разной длины и толщины. Длина стрелки показывает устойчивость течения, а толщина — его скорость в узлах. 2-м видом изоб-ражения являются розы течения, показывающие повто-ряемость и среднюю скорость течения каждого из 8 румбов. Исходными данными для построения карт течений обоих видов служат многочисленные наблюдения в каждом квадрате, выполненные, как правило, навигационным способом. Карты векторов средней скорости и устойчивости течений дают более обобщенное и наглядное представление о течениях; используются в мореплавании и, кроме того, поз-воляют установить пути и скорость переноса молоди рыб, пятен загрязнений и т. п. Розы течений содержат менее обобщенную, но более подробную информацию о дви-жении воды.