Река в океане. Гольфстрим как тёк, так и течёт — Поиск
05.07.2020
Еще не закончилась пандемия, еще не успели мы вздохнуть свободно, а Интернет уже предупреждает нас о новой напасти. Самое известное в мире океанское течение – Гольфстрим – как следует из обширного сообщения на одном из сайтов, того и гляди прекратит свою «плодотворную деятельность».
И Европе, прежде всего, грозит чуть ли не «обморожение». А все потому, что 10 лет назад в Мексиканский залив вылились аж сотни тысяч тонн нефти – они во всем и виноваты, вместе, конечно, с американскими властями. В общем, кошмар и тихий ужас.
«Поиск» решил проверить, каково на самом деле «самочувствие» самого мощного течения на Земле. Вот мнение старшего научного сотрудника лаборатории взаимодействия океана и атмосферы Института океанологии РАН им. П.П.Ширшова, кандидата физико-математических наук Натальи ТИЛИНИНОЙ:
– Начну с того, что нельзя говорить о Гольфстриме как о явлении обособленном, не связанном с общей циркуляцией океана и всеми его процессами.
Течение – часть глобального конвейера, постоянно действующего в океане, звено в системе, отвечающее за перемешивание океанской воды в планетарном масштабе.
И если сказать, что Гольфстрим того гляди остановится или уже остановился, то это означает, что замедлился весь процесс циркуляции океана, а сегодня это просто невозможно, как невозможно представить, будто решающее влияние на Гольфстрим могла иметь тяжелейшая авария в Мексиканском заливе, когда в воду попало очень много нефти. Масштаб явлений несопоставим: антропогенная катастрофа, имеющая, бесспорно, очень большое, но все же региональное значение, не в состоянии повлиять на глобальную циркуляцию Мирового океана, действующую в течение тысяч лет. Это сообщение – фейк.
Однако предположение, что ослабление влияния Гольфстрима в Северной Атлантике может вызвать аномальные погодные явления в Европе, вполне допустимо. На этом строится действие довольно уже старого американского фильма The Day After Tomorrow («После завтра», 2004 год), когда Гольфстрим останавливается.
Но это не может случиться одномоментно: перестройка океана происходит чрезвычайно медленно, в течение многих столетий, и незаметно для населения планеты.
Судят о ней океанологи, следящие за колебаниями температуры воды, ее солености, вихрями. И сегодня мы наблюдаем значительные изменения климата Европы, растет частота экстремальных погодных явлений: волны тепла, продолжительные осадки, наводнения… Но даже в случае теоретической, абстрактной остановки Гольфстрима Европа не замерзнет, поскольку это не единственный источник тепла, ведь есть солнечная радиация. Просто климат континента из мягкого морского превратится в континентальный и станет похож на наш сибирский – с жарким летом и холодной зимой. Но это предположение на практике вряд ли осуществится.
– Для тех, кто забыл уроки географии, что представляет собой Гольфстрим?
– Он образуется в Мексиканском заливе в результате слияния нескольких небольших течений. В экваториальных, тропических широтах солнце сильно нагревает океан.
Солнечная радиация и есть основной источник «питания» течения, движущая сила его циркуляции. И то, что одна часть океана теплая, а другая холодная, не выводит Гольфстрим из равновесия: он лишь торопится перемешать свои теплые воды с более холодными. И благодаря солнцу процесс этот идет непрерывно. Действует прекрасно отлаженный природой механизм – он и перебрасывает теплую воду в северные широты. Изменчивая, неустойчивая река, отличающаяся меандрами (изгибами) и вихрями, течет вдоль Восточного побережья Северной Америки. Затем отклоняется в сторону океана и получает новое название – Северо-Атлантическое течение, оно и несет нагретые солнцем воды в Арктику аж до Северного Ледовитого океана.
– За то время, что ученые наблюдают Гольфстрим, он как-нибудь менялся?
– Океанологи плотно изучают его всего несколько десятилетий. И то благодаря спутникам. Впервые мы стали получать данные о температуре поверхности океана, его уровне и т. д. с началом спутниковой эры в конце 1970-х годов.
Еще одна возможность лучше узнать особенности Гольфстрима – построение математических моделей: они воспроизводят его движение, позволяют сделать прогноз состояния в будущем. И, как показывают модели, через сотни и тысячи лет изменения, хотя и будут, но незначительные, составляющие всего несколько процентов. Так что ничего фатального с Гольфстримом не случится, глобальные катастрофы ему не грозят. Что мы видим, так это естественную изменчивость в интенсивности течения, которая свойственна любым природным процессам. Потребуется как минимум 100 лет наблюдений за состоянием океана, чтобы разглядеть какие-либо подвижки.
– Влияет ли Гольфстрим на погоду в Северном полушарии?
– Неверно думать, что теплое течение «отапливает» Европу. На самом деле все обстоит иначе. Огромное влияние на погоду на Земле оказывает взаимодействие океана и атмосферы. Между ними происходит постоянный обмен потоками тепла и влаги, и Гольфстрим активно участвует в этом процессе (недаром его называют «кухней погоды»).
Атмосфера распоряжается всем этим «добром» по своему усмотрению, распространяя волны теплого или холодного воздуха, создавая циклоны и антициклоны.
– Сказывается ли на Гольфстриме антропогенный фактор?
– Никто в мире не знает о всех происходящих на Земле и в атмосфере процессах, как устроена и действует климатическая система планеты. И когда мы говорим об антропогенном воздействии на климат, то опираемся лишь на конкретные данные. Суть в том, что количество парниковых газов в атмосфере растет. А средняя температура на Земле за последние 50 лет повысилась на полтора градуса. Сопоставив факты, делаем вывод, что эти два процесса происходят синхронно. Как следствие – сокращается площадь океанского льда. Значит, климат теплеет, что подтверждает и анализ наших математических моделей о росте количества парниковых газов. Если их станет еще больше, потеплеет и атмосфера. Так что связь между этими показателями, безусловно, есть – вот все, что можно сказать по этому поводу.
Поэтому я никогда не вступаю в дискуссии о климате, а опираюсь лишь на конкретные данные. В Арктике стало значительно теплее, но есть на Земле области, где становится холоднее, – это пустыни.
Возможно, в будущем из-за общего потепления климата процессы взаимодействия океана и атмосферы претерпят существенные изменения, разница между температурой океана и атмосферы изменится – она станет меньше «потреблять» тепла. Но незначительно, не более нескольких процентов. «Пока Земля еще вертится, пока еще ярок свет», ничего особенного с климатом не произойдет. Как и с Гольфстримом. Человек даже при желании остановить его не в силах. Повлиять, правда, может, но совсем незначительно.
– Чисто обывательский вопрос: как долго продлится потепление климата?
– До тех пор, пока будет расти количество парниковых газов в атмосфере. Между прочим, карантин и вызванная им остановка производства сократили выбросы вредных веществ. Не удивлюсь, если это приведет к потоку публикаций, где высказываются самые разные мнения.
– Вернемся к фейковой заметке. Как вы думаете, что движет авторами подобных «творений»?
– Возможно, незнание делает их чересчур смелыми. Уверенность, что они ни за что не отвечают, а потому могут направо и налево разбрасывать факты, не заботясь об их достоверности. Главное, чтобы было погорячее, чтобы привлечь как можно больше любопытных. Считаю, что к подобным сообщениям нужно относиться с осторожностью, – они редко основаны на научных исследованиях. Некоторый смысл в них все же есть, но факты, я бы сказала, сильно перекручены и мифологизированы. Особенно когда речь идет о климате. Всегда можно «притянуть» самые разные данные и подать их так, что катастрофа неминуема: скажем, весь лед в Арктике растает, и поднявшийся океан обязательно кого-нибудь смоет. Этим, между прочим, грешат и журналисты. А люди убеждены, что аномальные снегопады или летняя жара в Москве – это изменение климата. Хотя верно это лишь отчасти, поскольку причина – в перестройке атмосферы.
Юрий ДРИЗЕ
Как появляются морские течения
Гольфстрим исчез или поменял направление. Произошло глобальное изменение климата. Человеческая цивилизация на грани исчезновения. Как относиться к этим страшилкам, известным по фильмам-катастрофам и статьям некоторых климатологов-футурологов? Чтобы это отношение выработать, стоит прежде всего разобраться в необычайно интересном феномене морских течений.
Теги:Нетленка
Вода
Климат
Фильмы
Отношения
Что вообще заставляет воду двигаться в воде? Например, ее неоднородность. Более соленая и более холодная вода тяжелее более пресной и теплой. А поскольку и соленость в разных точках Мирового океана может различаться, и поверхность моря нагревается солнцем неравномерно, в толще воды возникает градиент давлений, и точно так же, как воздух в атмосфере, вода начинает движение от зоны высокого давления к зоне низкого.
Океан в теснине
Течения, буквально промешивающие пол-океана, — это ветровые течения. Пример — крупномасштабная циркуляция воды в северной части Атлантики. Поток, охватывающий всю верхнюю толщу вод, движется по часовой стрелке с на удивление маленькой скоростью — всего-то 1−2 см/с. Казалось бы, все просто — вдоль восточных берегов Атлантики течение движется с севера на юг, вдоль американских берегов — с юга на север. Но есть одна существенная деталь, имеющая решающее значение для климата в этой части мира. Сила Кориолиса — сила инерции, возникающая из-за вращения нашей планеты, — прижимает течение к американскому материку. Часть мощного потока океанских вод сжимается в узкой прибрежной зоне, образуя так называемое западное пограничное течение. Дальше все происходит по законам гидравлики: оказавшись в своего рода теснине, вода резко увеличивает скорость примерно до 2 м/с, то есть в сто раз.
Понятно, что даже такое мощное и быстрое океанское течение, как Гольфстрим, все равно испытывает на своем пути воздействие разнообразных сил и факторов. Оно постепенно теряет энергию, начинает петлять, создавая, подобно реке, меандры. Иногда эти меандры отрываются и формируют отдельные вихри — так называемые ринги, имеющие диаметр около 200 км. В каждый момент времени этих вихрей в Северной Атлантике существует более десятка. Если они, отделяясь, уходят на юг, то несут более холодную воду в более теплые зоны океана, если на север, то наоборот — заносят относительно теплую воду в полярные области.
Твердая вода
Вихри — постоянный спутник морских течений. Сама граница течения представляет собой фронт, то есть перепад характеристик водной среды. Он практически никогда не бывает плоскостью, перпендикулярной дну, но имеет уклон.
Фронт постоянно меняет положение, и рядом с ним неизменно рождаются вихри — от гигантских, диаметром в сотни километров, до самых маленьких, какие только могут быть. Понятно, что воду закручивает одновременное действие разных сил, и здесь опять-таки не последнюю роль играет сила Кориолиса.
Одним из главных инструментов изучения океанских течений стала развивающаяся с конца 90-х гг глобальная сеть роботизированных буев-поплавков ARGO. Если посмотреть на карту сети, можно увидеть, что буи равномерно распределены по всей акватории Мирового океана, кроме арктической зоны, с шагом примерно 300 км. Изначально запланированное количество в 3000 буев было достигнуто еще в 2007 году, и сейчас их количество постоянно увеличивается. Характерной особенностью роботизированного «поплавка» ARGO является его переменная плавучесть. Она достигается путем изменения эффективной плотности за счет варьирования объема аппарата. Поршень растягивает находящийся в нижней части буя резиновый мешок, и объем зонда при неизменной массе возрастает.
Буй работает циклами по 10 дней. Основное время (9 дней) он работает на глубине около 1000 м, затем кратковременно опускается на 2000 м, и затем всплывает, чтобы в течение дня передать на спутник все собранные за вахту данные. На разных глубинах и на поверхности буй замеряет плотность, электропроводность и даже оптические свойства воды.
Вот интересный пример. Через Гибралтарский пролив, как и через любой узкий пролив, соединяющий два бассейна, в которых вода имеет разные характеристики, идут два быстрых встречных потока. Более легкая океанская вода вливается в Средиземное море поверху, а более тяжелая, более соленая морская, идет понизу и скапливается уже в океане на глубине порядка 1000−1200 м (именно на такой глубине средиземноморский «рассол» имеет нулевую плавучесть). Вырастает своего рода огромный «мешок», а с ним возникает разница гидростатического давления на одинаковой глубине. Теперь, казалось бы, есть все условия, чтобы возникло течение по направлению градиента давлений.
Но тут и вступает в действие сила Кориолиса — она компенсирует перепад давлений, и вода, вместо того чтобы двигаться по изолинии давления, выталкивается в перпендикулярном направлении. Так в Атлантике закручивается гигантский вихрь диаметром около 100 км и толщиной метров 300. Кстати, обнаружение этого вихря и изучение его природы стало одним из последних крупных открытий в области гидрологии океана и физической географии вообще.
Еще одно необычное явление, связанное с океанскими течениями и рождаемыми ими вихрями, наблюдается между Индийским океаном и Атлантикой. Агульясское течение, идущее вдоль восточноафриканского берега на юг, у побережья ЮАР (то есть там, где кончается африканский континент) делает левый поворот и вновь направляется на восток, в Индийский океан. В этом месте от него отрываются вихри, уходящие в сторону Атлантики. Эти водовороты существуют долго, до трех лет, пока их не выносит к берегам Южной Америки, где вихри постепенно перемалываются прибрежными течениями.
Эти образования играют большую роль в процессе обмена водой и разнообразным биоматериалом между двумя океанами. Удивительный момент заключается, однако, в том, что сами эти вихри имеют ничтожную толщину по сравнению с диаметром. Фактически это тонкие водяные диски, крутящиеся по поверхности океана. Что же им придает такую невероятную живучесть? Ведь вращение одной вязкой жидкости в другой неизбежно должно было бы привести к торможению и распаду вихря. Исследователям удалось выяснить, что в момент образования — еще внутри Агульясского течения — эти вихри приобретают свойства, характерные для вращения… твердого тела. Именно благодаря таким уникальным физическим характеристикам диск из воды Индийского океана достигает американских берегов.
Хранители цивилизации
Истории с вихрями наглядно демонстрируют, что Мировой океан наполнен разнообразными и иногда причудливыми движениями. Свои особенности имеют течения экваториальной области, где практически не действует сила Кориолиса.
Исключительное значение для формирования климата на Земле имеет Антарктическое циркумполярное течение — единственное по-настоящему замкнутое океанское течение на планете. У него есть некий северный аналог, однако в него временами заходит и точно так же выходит атлантическая вода, тогда как в Антарктике ветер гонит воду бесконечным кругом.
Но все же самые мощные течения на Земле — это западные пограничные, порождаемые, как уже говорилось, ветром и действием силы Кориолиса. В Южном полушарии их мощь не так впечатляет (возможно, из-за влияния Антарктиды), но в Северном Гольфстрим в Атлантике и Куросио в Тихом океане оказывают решающее влияние на климат, хозяйство, а значит, и всю человеческую цивилизацию. Очень трудно себе представить, по крайней мере при нынешней конфигурации океанов и континентов, что механизм, порождающий Гольфстрим, вдруг даст сбой. Другое дело — распределение его энергии.
В Северной Атлантике Гольфстрим ветвится: один поток поворачивает на юг и греет Европу, другой уходит в Северный Ледовитый океан, превращая Мурманск в круглогодичный незамерзающий порт.
Еще одна ветвь идет к Исландии, а затем поворачивает в сторону Североамериканского континента. Характер ветвления зависит от распределения градиентов давления в этой части Мирового океана. Если предположить, что течение усилит свою ветвь, направленную к Европе, а поток, идущий в Баренцево море, иссякнет, в Европе станет жарче, а вот в России может существенно расшириться зона вечной мерзлоты.
Если же случится наоборот, по Темзе зимой снова будут ездить на санях, зато растают льды Северного Ледовитого океана. Этот океан подключится к общей системе обмена энергией между атмосферой и Мировым океаном, создаст новые ветры, которые, в свою очередь, наверняка изменят картину морских течений. Сдвиги климата в этом случае могли бы оказаться труднопредсказуемыми. Остается лишь главный вопрос: насколько это реально?
Главная опасность, о которой можно было бы говорить, — это таяние ледяного панциря Гренландии, что привело бы не только к повышению уровня Мирового океана, но и наверняка к изменению направления течений.
Тут с Гольфстримом и могла бы случиться беда. Что ж, ледники Гренландии действительно потихоньку тают, однако ничего такого, что бы сулило глобальные катастрофические последствия в ближайшем будущем, пока не происходит. А дальше?
А дальше все упирается в надежность предлагаемых разными группами исследователей моделей прогнозирования. Одни абсолютизируют сегодняшнюю тенденцию к потеплению и экстраполируют ее на тысячу лет вперед: у них выходит, что в конечном счете океан закипит, а жизнь на Земле станет невозможной. Другие, напротив, говорят, что жара скоро сменится похолоданием.
И пусть сторонники того или иного сценария предлагают свои расчеты, по мере увеличения срока прогноза растет и величина погрешности. Поэтому, если к прогнозам на десять лет вперед можно относиться серьезно, то вероятность реализации сценария, рассчитанного на сто лет, равняется анекдотическим 50 на 50, то есть или будет, или нет.
Если же говорить о серьезных публикациях, выходящих в наши дни, то по их совокупности можно прийти к выводу о том, что современная наука не видит реальных оснований для катастрофических сценариев, связанных с Гольфстримом.
Чтобы в этой мощной и достаточно устойчивой системе что-то радикально поменялось, нужны колоссальные изменения на планете, но таких процессов мы не наблюдаем, а современные нам изменения климата могут быть всего лишь проявлениями краткосрочных циклов в пять-шесть десятков лет.
Автор — д. ф.-м. н., зав. Лабораторией морских течений Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН
Гольфстрим
Гольфстрим, представленный глобальной поверхностной скоростью Мариано
Анализ (МГСВА). Гольфстрим — западное пограничное течение
Североатлантический субтропический круговорот. Гольфстрим переносит значительное количество
теплой воды (тепла) к полюсу. Усреднение данных скорости от
извилистый ток дает широкую среднюю картину потока. Ядро
Течение Гольфстрим имеет ширину около 90 км и максимальную скорость
более 2 м/с (5 узлов).
Нажмите здесь, например, графики
средние сезонные. | ||
Транспорт Гольфстрима почти удваивается ниже по течению от мыса
Хаттерас (Knauss 1969; Hall and Fofonoff 1993; Hendry 1988; Leaman et al.
1989) со скоростью 8 Зв на каждые 100 км (Кнаусс, 1969; Джонс и др.
, 1995).
Похоже, что увеличение транспорта вниз по течению между мысом Гаттерас
и 55°з.д. в основном из-за повышенных скоростей в глубоких водах
Гольфстрим (Джонс и др., 1995). Это увеличение скорости считается
быть связанным с клетками глубокой рециркуляции, расположенными к северу и югу от
ток (Холл и Фофонофф 1993). Примеры этих рециркуляций
включают небольшие рециркуляции к востоку от Багамских островов (Олсон и др., 1984; Ли
и другие. 1990), круговорот Уортингтона к югу от Гольфстрима между
55° и 75°з.д. (Уортингтон, 1976) и Северная рециркуляция.
Круговорот к северу от Гольфстрима (Hogg et al. 1986). Недавние исследования предполагают
что рециркуляции неуклонно увеличивают перенос в Гольфстриме
от 30 Зв во Флоридском течении до максимум 150 Зв на 55° з.д.
(Хендри, 1982; Хогг, 1992; Хогг и Джонс, 1995).
Перенос Гольфстрима меняется не только в пространстве, но и во времени.
По результатам альтиметрии Geosat, течение переносит максимум
количество воды осенью и минимум весной, в фазе с
сдвиги его положения с севера на юг (Kelly and Gille 1990; Zlotnicki
1991 год; Келли 1991; Хогг и Джонс, 1995).
Россби и Раго (1985) и Фу и др.
др. (1987) получили аналогичные результаты, когда рассматривали уровень моря.
различия в потоке. Все эти исследования показали, что залив
Поток имеет заметную сезонную изменчивость с размахом амплитуды в
Высота морской поверхности 10-15 см. Колебания в основном ограничиваются
верхних 200-300 м водной толщи и является следствием сезонного прогрева
и расширение поверхностных вод (Хогг и Джонс 1995). Высота
такие небольшие различия, если предположить, что они линейно затухают до нуля на высоте 300 м,
приведет только к ежегодным колебаниям переноса около 1,5 Зв (Hogg
и Джонс, 1995).
Интересно, что вариации переноса глубоких вод в
течения кажутся почти противоположными по фазе поверхностным водам, и
их величина более значительна (Hogg and Johns 1995). Как Уортингтон
(1976), максимальный перенос приходится на весну, а
амплитуда годового хода достигает 5-8,5 Зв (Мэннинг и Уоттс).
1989; Сато и Россби, 1992 г.; Хогг и Джонс, 1995). Механизм
Уортингтон предложил обширную конвекцию к югу от Гольфстрима в
зимой из-за атмосферного охлаждения поверхностных вод.
Это вызывает
термоклин углубляется, а бароклинный перенос увеличивается (Fu et al.
1987). Хотя его идея была спорной, альтернативные гипотезы
не смогли адекватно объяснить наблюдения (Hogg and Johns 1995).
Подобно транспорту, меандрирование Гольфстрима усиливается вниз по течению мыса Гаттерас, достигая максимума около 65°з.д. Меандры часто щиплют от течения, образуя кольца Гольфстрима. В среднем поток теряет 22 кольца с теплым ядром и 35 колец с холодным ядром в год (Хогг и Джонс). 1995).
Как только Гольфстрим достигает Гранд Бэнкс, структура Гольфстрима меняется
от одного извилистого фронта к множеству ветвящихся фронтов (Краусс
1986 год; Джонс и др. 1995). Ранние океанографические работы по Северной Атлантике
(Iselin, 1936; Fuglister, 1951a, 1951b; Sverdrup et al., 1942) упоминают
ветвления, но из-за скудности данных в этой области точки ветвления были
считался в основном теоретическим, пока не был подтвержден Манном (1967). Манн (1967)
показал две ветви на 38°30;N 44°W.
Одна ветвь изгибается на север вдоль
континентальный склон, в конце концов поворачивающий на восток между 50° и
52° с.ш. Эта ветвь называется Североатлантическим течением и хорошо изучена.
известны еще во времена Изелин. Другая ветвь течет на юго-восток в сторону
Срединно-Атлантический хребет и называется Азорским течением. Этот южный
ветвь, скорее всего, является синонимом «Атлантического течения» Изелина и была
официально названное Азорским течением в статье Гулда (1985).
Район точки разветвления Гольфстрима очень динамичен и подвержен
к быстрым изменениям. Высокая степень мезомасштабной активности наряду с быстрым
изменения основных поверхностных течений делают этот регион очень трудным
учиться. Часть этой изменчивости возникает из-за большого количества вихревых
активность. Кинетическая энергия вихрей как вдоль Гольфстрима, так и на севере
Атлантическое течение здесь достигает пиковых значений (Richardson 1983). А также есть
наличие продолговатых ячеек высокого давления вдоль морской стороны
Североатлантическое течение (Уортингтон 1976; Кларк и др.
Ауэр, С.Дж., 1987: Пятилетнее климатологическое обследование системы Гольфстрим и ее ассоциированные кольца. Журнал геофизических исследований , 92 , 11709-11726.
Баранов Е.И., В.Г. Гинкул, 19 лет84: Динамика вод энергоактивной зоны Ньюфаундленда. Метеорология и гидрология , 12 , 78-84.
Кларк, Р.А., Х.В. Хилл, Р.Ф. Райнигер и Б.А. Уоррен, 1980: Текущая система к югу и востоку от Гранд-Бэнкс Ньюфаундленда. Журнал физической океанографии , 10 , 25-65.
Frankignoul, C., G. de Coetlogon, T.M. Джойс и С.Ф. Донг, 2001:
Изменчивость Гольфстрима и взаимодействие океана и атмосферы. Журнал физической океанографии , 31 , 3516-3529.
Фу Л.Л., Дж. Васкес и М.Е. Парке, 1987 г.: Сезонная изменчивость Гольфстрима по данным спутниковой альтиметрии. Журнал геофизических исследований , 92 , 749-754.
Фуглистер Ф.Г., 1951а: Годовые изменения скорости течений в системе Гольфстрим. Журнал морских исследований , 10 , 119-127.
Фуглистер, Ф.Г., 1951b: Множественные течения в системе Гольфстрим. Теллус , 3 , 230-233.
Фуглистер, Ф.Г., 1963: Гольфстрим в 60 лет. Прогресс в океанографии , 1 , 265-373.
Гулд, У. Дж., 1985: Физическая океанография Азорского фронта. Прогресс в океанографии , 14 , 167-190.
Холл, М.М. и Н.П. Фофонов, 1993: Развитие течения Гольфстрим вниз по течению от 68° до 55° з.д. Журнал физической океанографии , 23 , 225-249.
Хендри, Р.М., 1982:
О структуре глубоководного течения Гольфстрим. Журнал морских исследований , 40 , 119-142.
Хендри, Р.М., 1988: Простая модель тепловой структуры Гольфстрима с приложением к анализ швартовных измерений при наличии швартовного движения. Журнал атмосферных и океанических технологий , 5 , 328-339.
Хогг, Н.Г., 1992: О транспорте Гольфстрима между мысом Гаттерас и Гранд Бэнкс. Глубоководные исследования , 39 , 1231-1246.
Хогг, Н.Г., Р.С. Пикарт, Р.М. Хендри и У. Дж. Смети-младший, 1986 г.: Северный круговорот Гольфстрима. Глубоководные исследования , 33 , 1139-1165.
Хогг, Н.Г. и мы. Джонс, 1995: Западные пограничные течения. Национальный отчет США Международному союзу геодезии и Геофизика 1991-1994 , Дополнение к Обзоры геофизики , 33 , 1311-1334.
Изелин, CO’D, 1936: Изучение циркуляции западной части Северной Атлантики. Статьи по физической океанографии и метеорологии , 4 , 101 стр.
Джонс, У.Е., Т.Дж. Шей, Дж.
М. Бэйн, Д.Р. Уоттс, 1995:
Структура Гольфстрима, перенос и рециркуляция вблизи 68° з.д. Журнал геофизических исследований , 100 , 817-838.
Келли, К.А., 1991: Извилистый Гольфстрим глазами альтиметра Geosat: поверхность транспорт, положение и изменение скорости от 73° до 46°з.д. Журнал геофизических исследований , 96 , 16721-16738.
Келли, К.А., и С.Т. Гилле, 1990: Наземный перенос и статистика Гольфстрима на 69 ° западной долготы от Geosat высотомер. Журнал геофизических исследований , 95 , 3149-3161.
Кнаусс, Дж. А., 1969: Заметка о транспорте Гольфстрима. Deep-Sea Research , 16 (доп.), 117-123.
Краусс, В., 1986: Североатлантическое течение. Журнал геофизических исследований , 91 , 5061-5074.
Краусс В., Э. Фарбах, А. Айтсам, Дж. Элкен и П. Коске, 1987 г.:
Североатлантическое течение и связанное с ним вихревое поле к юго-востоку от
Фламандская кепка.
Глубоководные исследования , 34 , 1163-1185.
Лиман, К.Д., Э. Джонс и Т. Россби, 1989 г.: Среднее распределение объемного транспорта и потенциальной завихренности с температуры на трех участках Гольфстрима. Журнал физической океанографии , 19 , 36-51.
Ли, Т. Н., У. Джонс, Ф. Шотт и Р. Зантопп, 1990 г.: Структура течения и изменчивость западной границы к востоку от Абако, Багамы на 26,5° с.ш. Журнал физической океанографии , 20 , 446-466.
Манн, Ч.Р., 1967: Прекращение Гольфстрима и начало Северной Атлантики Текущий. Глубоководные исследования , 14 , 337-359.
Мариано, А.Дж., Т.М. Чин и Э.Х. Райан, Р. Ковач и О.Б. Браун, 2002: Об изменчивости пути Гольфстрима. Дж. Физический океан. , (представлено).
Мэннинг, Дж.П. и Д.Р. Уоттс, 1989:
Температурно-скоростная структура Гольфстрима к северо-востоку от мыса
Гаттерас: режимы изменчивости. Журнал геофизических исследований , 94 , 4879-4890.
Олсон Д.Б., Ф.А. Шотт, Р.Дж. Зантопп, К.Д. Лиман, 1984: Средняя циркуляция к востоку от Багамских островов, определенная по недавнему программа измерений и исторические данные XBT. Журнал физической океанографии , 14 , 1470-1487.
Ричардсон, П.Л., 1985: Средняя скорость и перенос Гольфстрима около 55°з.д. Журнал морских исследований , 42 , 83-111.
Россби, Х.Т. и Т. Раго, 1985 г.: Гидрографические свидетельства сезонных и вековых изменений Гольфстрима. Технический отчет МОК , 30 , 25-28.
Сато О.Т. и Т. Россби, 1995 г.: Сезонные и низкочастотные вариации динамической аномалии высоты и транспорта Гольфстрим. Глубоководные исследования , 42 , 149-164.
Свердруп, Х. У., М. В. Джонсон и Р. Х. Флеминг, 1942 г.: The Oceans , 1087 стр. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ.
Уортингтон, Л.В., 1976:
О североатлантической циркуляции. Океанографические исследования ,
Университет Джона Хопкинса, Балтимор, Мэриленд, 6 , 1-110.
Злотницкий, В., 1991: Разница в уровне моря через Гольфстрим и расширение Куросио. Журнал физической океанографии , 21 , 599-609.
Что нужно знать о Гольфстриме
Делиться:
- Дом
- Учебник
Гольфстрим приносит тропическую жару в Европу и Северную Атлантику. В этом новом уроке Учебника метеорологии Windy.app (WMT) и информационного бюллетеня для лучшего прогнозирования погоды вы узнаете больше о Гольфстриме и о том, как он сформировался.
Гольфстрим несет больше воды, чем все реки нашей планеты вместе взятые!
Стоит отметить и его скорость: местами она достигает 2,5 м/с. Обычно поверхностные течения движутся со скоростью менее 1 м/с. Средняя ширина Гольфстрима 70-100 км.
Как образуется такое быстрое теплое течение?
Гольфстрим = Флоридское течение + Антильское течение
Вдоль экватора круглый год (с востока на запад) дуют ветры — это пассаты. Когда ветер дует над поверхностью океана, он увлекает за собой верхние слои воды. Так что в Карибском море избыток воды.
Часть этого избытка сбрасывается в Мексиканский залив. Глубина залива невелика (относительно океана), поэтому вода значительно прогревается и уходит оттуда в Атлантику через Флоридское течение (так вода течет из Карибского моря в Атлантический океан). Так появляется Флоридское течение.
Другая часть избытка воды движется несколько севернее Карибского моря и Мексиканского залива, минуя Антильские острова с севера.
Этот поток называется Антильским течением.
Когда Флоридское и Антильское течения сливаются, образуется Гольфстрим.
Как формируется Гольфстрим. Иллюстрация: Валерия Милованова / Windy.app
Как движется Гольфстрим?
Первоначально Гольфстрим движется на север, почти прижимаясь к восточному побережью Северной Америки, затем уходит в открытый океан. Затем Гольфстрим поворачивает на восток, в сторону Европы.
На это есть две причины:
- Гольфстрим встречается с холодным Лабрадорским течением с севера, которое отклоняет его (см. рисунок).
- Эффект Кориолиса, отклоняющий все движущиеся объекты вправо в северном полушарии.
Как движется Гольфстрим. Иллюстрация: Валерия Милованова / Windy.app
Тут немного сложнее.
Да, Гольфстрим отклоняется из-за эффекта Кориолиса. Но здесь работает более сложная зависимость: это не просто отклонение вправо.
Существует эффект, называемый западным усилением, он связан с изменением кориолисова ускорения по широте (∂F/∂φ).
Подробнее читайте в этой книге, стр. 201.
Описание эффекта Кориолиса выглядит следующим образом: Если тело движется по поверхности Земли, оно всегда отклоняется вправо в северном полушарии и влево в южном полушарии. .
Кольца
Гольфстрим часто образует на своем пути кольца — вихри в океане. Течение не всегда движется прямо, оно может изгибаться. В любой момент времени в океане существует более десятка вихрей диаметром около 200 км.
Эти кольца отделены от основного потока и движутся в океане самостоятельно со скоростью 3-5 см/с.
Спутниковый снимок Гольфстрима, сделанный с помощью тепловидения
Спутниковый снимок Гольфстрима, сделанный с помощью тепловидения. Два кольца можно увидеть к северу и югу от Гольфстрима.
Кольца, движущиеся на север, нагревают воду, а те, что движутся на юг, охлаждают ее. Да, теплый Гольфстрим может охлаждать, потому что, двигаясь на север, он постепенно остывает, а к югу вода теплее.
Течение теплое не потому, что оно теплое само по себе, а потому, что оно ТЕПЛЕЕ, чем окружающая вода.
Почему Гольфстрим остывает по пути?
Часть тепла Гольфстрима теряется в результате испарения. А Гольфстрим смешивается с окружающим его холодным океаном, поэтому теряет большую часть своего тепла на пути в Европу.
Гольфстрим также остывает из-за контакта с более холодным воздухом и из-за того, что иногда образуются ответвления основного течения (например, Канарского). Эти ветки становятся новыми течениями и уносят теплую воду…
Тем не менее, достигнув Европы, Гольфстрим все еще достаточно теплый, чтобы создать необычайно мягкий климат для тех широт.
Почему глобальное потепление принесет в Европу холод?
Некоторые ученые опасаются, что глобальное потепление не позволит Гольфстриму достичь берегов Европы, и климат там станет очень холодным. Как это возможно?
Чем теплее будет на нашей планете, тем активнее будет таять лед. Ледники Гренландии растают. Он опреснит прилегающие моря, так как вода в ледниках почти сладкая.
Как это повлияет на поведение Гольфстрима и климат в Европе?
Гольфстрим теперь достигает берегов Европы, а затем направляется к Гренландии.