Океанические течения процессы их образующие , квалификация , влияние их на атмосферу

 

 

 

Содержание.

1. Введение……………………………………………………………..2

2. Что такое течения?.............................................................................3

2.1.Схема  океанических течений……………………………………..4

3. Классификация течений………………………………………….....7

3.1 По факторам или силам, их вызывающим……………………….7

3.2. По устойчивости…………………………………………………..8

3.3. По глубине расположения………………………………………..9

3.4. По характеру движения…………………………………………...9

3.5. По физико-химическим свойствам……………………………………………..9

4. Поверхностные течения Мирового океана……………………….10

5. Влияние океанических  течений на атмосферу…………………...13

6.Вывод………………………………………………………………...20

7. Заключение……………………………………………………..…...22

7. Список литературы…………………………………………………23

8. Приложения

 

 

 

 

 

                                                       1. Введение

Как показывают наблюдения, слои Мирового океана перемещаются в виде огромных потоков шириной в десятки и сотни километров и длиной в тысячи километров. Эти потоки называются течениями. Они движутся со скоростью порядка 1-3 км/час, иногда до 9 км/час. Течения характеризуются направлением и скоростью. Вертикальные движения масс воды при исследовании морских течений обычно не учитываются. Это обусловлено тем, что вертикальные движения невелики и что введение вертикальной составляющей движения настолько усложняет исходные уравнения, что решить их в большинстве случаев не удается.

 

Течения вызываются действием ветра на водную поверхность действием силы тяжести и приливообразующей силы. Течение испытывает влияние внутреннего трения воды и силы Кориолиса. Первое замедляет течение и вызывает завихрения на границе слоев с разной плотностью, второе изменяет его направление. Целью моей работы является подробное изучение океанических течений, сил их образующие, и виды классификации течений, а также того как они влияют на климат.

 

 

 

 

 

                                         

                                          

                                          2. Что такое течения?

ОКЕАНИЧЕСКИЕ ТЕЧЕНИЯ (морские) — движение водных масс, возбуждаемые многими, большей частью совмещенными причинами. Ветровые (дрейфовые); при неравномерных распределениях температур или солености (плотностные); приливно-отливные в связи с притяжением Луны; градиентные — при изменении атмосферного давления; стоковые; компенсационные — при отливе соседней водной массы и другие. Сила вращения Земли отклоняет течения в северном полушарии вправо, а в южном — влево. На направления течений влияют очертания берегов и рельеф дна. По вертикали течения различают поверхностные, подповерхностные, промежуточные, глубинные и придонные. По физическим свойствам — холодные, нейтральные и теплые. Постоянные поверхностные течения имеют большое значение для судоходства (пассатные, теплое — Гольфстрим, холодное — Перуанское и другие), временные и периодические (бризовые, приливные). Течения влияют на циркуляцию атмосферы, движения льдов, на обогащение вод кислородом, на размыв берегов, на движение планктона, а следовательно, на распределение рыб и морских животных.

 

 

 

 

 

 

 

                                2.1.Схема океанических течений

По обеим сторонам экватора пассатные ветры вызывают северное и южное пассатные течения, отклоняющиеся от направления ветра под влиянием силы Кориолиса и двигающиеся с востока на запад. Встречая на своем пути восточный берег материка, пассатные течения раздваиваются. Ветви их, направляющиеся к экватору, встречаясь, образуют сточно-компенсационные противотечения, следующие на восток между пассатными течениями. Ветвь северного пассатного течения, отклонившаяся к северу, двигается вдоль восточных берегов материка, постепенно отходя от него под влиянием силы Кориолиса. К северу от 30° с. ш. это течение попадает под действие господствующих здесь западных ветров и двигается с запада на восток. У западных берегов материка (около 50° с. ш.) это течение делится на две ветви, расходящиеся в противоположные стороны. Одна ветвь идет к экватору, компенсируя убыль воды, вызванную северным пассатным течением, и присоединяется к нему, замыкая субтропическое кольцо течений. Вторая ветвь следует на север вдоль берегов материка. Одна часть ее проникает в Северный Ледовитый океан, другая присоединяется к течению из Северного Ледовитого океана, завершая еще одно кольцо течений. В южном полушарии так же, как и в северном, возникает субтропическое кольцо течений. Второго кольца течений не образуется, а вместо него существует мощное дрейфовое течение западных ветров, соединяющее воды трех океанов.   (рис.42)

 

Действительное распределение поверхностных течений в каждом океане отклоняется от принципиальной схемы, так как на направление течений влияют очертания материков

Распространение океанических течений в глубину. Движение воды, вызванное ветром на поверхности, постепенно передается нижерасположенным слоям вследствие трения. Скорость течения при этом убывает в геометрической прогрессии, а направление течения под влиянием силы Кориолиса все более отклоняется от первоначального и на некоторой глубине оказывается противоположным поверхностному (рис. 44). Глубину, на которой течение поворачивает на 180°, называют глубиной трения. На этой глубине влияние дрейфового течения практически заканчивается. Эта глубина равна около 200 м. Однако действие силы Кориолиса, изменяющее направление течения, приводит к тому, что на некоторой глубине струи воды или нагоняются к берегам или отгоняются от них, и тогда у берегов возникает угол поверхности равных давлений, приводящий всю толщу воды в движение. Это движение распространяется далеко от берега. В связи с разными условиями нагревания поверхности океана на разных широтах существует конвекция океанической воды. В экваториальной области господствует восходящее движение относительно более теплой воды, в полярных областях нисходящее движение относительно более холодной воды. Это должно привести к перемещению воды в поверхностных слоях от экватора к полюсам, а в придонных слоях от полюсов к экватору.

 

В областях повышенной солености вода стремится опуститься, в областях пониженной солености, наоборот, подняться. Опускание и подъем воды вызываются также нагоном и сгоном воды на поверхности (например, в области действия пассатов).

 

В глубоководных океанических ложбинах температура воды повышается на несколько десятых градуса под действием внутреннего тепла Земли. Это приводит к возникновению вертикальных токов воды. На дне материковых склонов наблюдаются мощные течения со скоростью до 30 м/сек,  вызываемые землетрясениями и другими причинами. Они несут большое количество взвешенных частиц и называются мутъевыми потоками.

Существование систем поверхностных течений с общим направлением движения к центру или от центра системы приводит к тому что в первом случае возникает нисходящее движение воды, во втором — восходящее. Примером таких областей могут быть субтропические кольцевые системы течений.

 

Весьма малые изменения солености с глубиной и постоянством солевого состава на больших глубинах свидетельствуют о перемешивании всей толщи вод Мирового океана. Однако точная картина распространения глубинных и придонных течений пока что еще не установлена

 

 

 

 

 

 

 

 

                                      3. Классификация течений.

                    3.1. По факторам или силам, их вызывающим.

По факторам или силам, их вызывающим, течения можно подразделить на три основные группы. Градиентные, обусловленные действием горизонтальной составляющей силы барического градиента. Эта составляющая возникает при наклоне поверхности моря относительно изопотенциальной поверхности. В зависимости от причин, создающих наклон поверхности моря, в группе градиентных течений можно выделить сгонно-нагонные течения, обусловленные нагоном и сгоном вод под действием ветра; бароградиентные, связанные с изменениями атмосферного давления; стоковые, вызванные повышениями уровня у берегов и в устьевых участках рек береговым стоком; плотностные (конвекционные), обусловленные неравномерным распределением плотности воды по горизонтали. Ветровые, или дрейфовые, вызванные силой трения, создающейся при движении воздуха (при ветре) над водной поверхностью вызванные постоянными или господствующими ветрами; они имеют наибольшее значение в циркуляции вод Мирового океана. Приливо-отливные, вызванные действием периодических приливообразующих сил Луны и Солнца. Течения, наблюдаемые после прекращения действия силы, вызвавшей течения, называются инерционными.

 

 

 

 

 

                                             3.2. По устойчивости

По устойчивости выделяют постоянные, периодические и временные течения. Постоянными течениями называют течения, мало меняющиеся по скорости и направлению за сезон или год. Примером таких течений являются пассатные течения океанов, Гольфстрим и др. Однако в строгом смысле постоянных течений нет. Все течения подвержены изменениям. Поэтому под постоянными течениями обычно понимают течения, всегда наблюдающиеся в одних и тех же местах океана. Эти течения зависят от характера распределения плотности и преобладающего распределения полей ветра. Периодические течения - течения, повторяющиеся через равные промежутки времени в определенной последовательности. К их числу относятся приливо-отливные течения. Временные (непериодические) течения возникают вследствие непериодических воздействий внешних сил и в первую очередь ветра. Они наиболее сложны с точки зрения их расчета.

                                    

 

 

 

 

 

 

 

 

                                      3.3. По глубине расположения

По глубине расположения можно выделить: поверхностные течения, наблюдаемые в так называемом навигационном слое, т. е. в слое, соответствующем осадке надводных кораблей (0—10 м); глубинные течения, наблюдаемые на различных глубинах от поверхности моря; придонные течения, наблюдаемые в слое, прилегающем ко дну. Значительное влияние на них оказывает трение о дно.

                                   3.4. По характеру движения

По характеру движения выделяют меандрирующие, прямолинейные и криволинейные течения. Последние можно подразделить на циклонические, представляющие собой круговые течения против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке — в южном, и антициклонические, движущиеся наоборот.

                                3.5. По физико-химическим свойствам.

По физико-химическим свойствам различают течения теплые, холодные и нейтральные, соленые и распресненные. Характер течений определяется соотношением температуры или соответственно солености масс воды, формирующих течение, и окружающих вод. Если их температура выше температуры окружающих вод, течения называют теплыми, а если ниже — холодными Аналогично определяются соленые и распресненные течения.

 

 

                             

                        

                               4. Поверхностные течения Мирового океана.

Закономерности распространения поверхностных течений. Картина поверхностных течений Мирового океана была установлена в основных чертах к XX веку. Определение направления и скорости течения производилось главным образом из наблюдений за движением естественных и искусственных поплавков (плавника, бутылок, дрейфа кораблей и льдин и др.) и по разности в определении места корабля способом счисления пути и способом наблюдения за небесными светилами. Современная задача океанологии состоит в детальном изучении течений во всей толще океанической воды. Это производится различными инструментальными способами, в частности радиолокационными. Сущность последнего состоит в том, что спускают в воду отражатель радиоволн, и, фиксируя на радиолокаторе его передвижение, определяют направление и скорость течения.

 

Изучение дрейфовых течений позволило вывести следующие закономерности их:

 

1) скорость дрейфового  течения увеличивается с усилением  вызвавшего его ветра и уменьшается  с увеличением широты по формуле

 

 

 

где А — ветровой коэффициент, равный 0,013, W — скорость ветра, φ — широта места;

 

2) направление течения  не совпадает с направлением  ветра: оно подчиняется силе Кориолиса. При условии достаточной глубины  и удаленности от берега величина  отклонения теоретически равна 45°, но практически она несколько  меньше.