Гольфстрим это холодное или теплое течение
ГОЛЬФСТРИМ, (англ. Gulf Stream, буквально — течение залива), теплое течение в Северной Атлантике. В широком смысле Г. называется мощная система теплых течений, простирающаяся на 10 000 км от берегов полуострова Флорида до островов Шпицберген и Новая Земля. Собственно Г. начинается в южной части Флоридского пролива как сточное течение Мексиканского залива при его слиянии с водами Антильского течения и продолжается до Большой Ньюфаундлендской банки. Причиной его зарождения является большой нагон пассатными ветрами воды через Юкатанский пролив в Мексиканский залив и существующая в результате этого значительная разность уровней между Мексиканским заливом и прилегающей частью Атлантического океана. При выходе в океан мощность течения составляет 25 млн м³/сек. (2160 км³ в сутки), что в 20 раз превышает расход всех рек земного шара. В океане оно соединяется с Антильским течением, причем мощность Г. увеличивается и на 38° с. ш. Достигает 82 млн м³/сек.
У северной оконечности Скандинавского полуострова от него отделяется ветвь — Нордкапское течение, которое следует на восток по южной части Баренцева моря. Основной поток Норвежского течения продолжается на север и под названием Шпицбергенского течения проходит вдоль западных берегов Шпицбергена. Севернее Шпицбергена это течение погружается на глубины и прослеживается в Северном Ледовитом океане под холодными и распресненными поверхностными водами как теплое и соленое промежуточное течение. Ширина Г. на разных участках моря 75–200 км, толщина потока — 700–800 м, скорость — 80–300 см/сек., температура воды на поверхности от 10 до 28°С. Система теплых течений Г. оказывает большое влияние на гидрологические и биологические характеристики как морей, так и собственно Северного Ледовитого океана и на климат стран Европы, прилегающих к Атлантическому океану. Массы теплой воды обогревают проходящий над ними воздух, который западными ветрами переносится на Европу (на западе Норвегии на широте Магадана растут южные деревья).
В России о прохождении Г. вдоль Мурманского берега впервые после исследований температурного режима Баренцева моря объявил Ф. Ф. Яржинский на заседании Русского Географического общества в 1870 (ранее существовала гипотеза немецкого географа А. Петермана). Последующие наблюдения академика А. Ф. Миддендорфа подтвердили его данные, хотя в столице держались мнения, что «никакого Гольфштрема нет и быть не может». Н. М. Книпович с сотрудниками Мурманской научно-промысловой экспедиции (1898–1908) обнаружил в Баренцевом море 4 ветви Нордкапского теплого течения. Южная, Мурманская, проходила параллельно побережью Кольского полуострова, разделяясь затем на две струи (к Новой Земле и Канинскому мелководью). Экспедицией была установлена связь миграции молоди донных пород и ее скопления на отмелях и банках с теплыми струями Г.
, предложено расширить район рыбных промыслов. Новые возможности в изучении Г. открылись в середине XX в. с появлением более совершенной научной аппаратуры.Лит.: Миддендорф А. Ф. Гольфштрем на восток от Нордкапа. — СПб., 1871; Шулейкин В. В. Физика моря. — М., 1953; Стоммел Г. Гольфстрим. — М., 1963; Гершман И. Г. Гольфстрим и его влияние на климат // Метеорология и гидрология. 1939. № 7–8.
Схема переноса тепла течением ГольфстримГруппы:
- Климат; атмосфера
- Водные ресурсы (моря, реки, озера, заливы)
- Естественные (математика, физика, география, геология, химия, биология, изучение морей и т.п.)
- Г
СЛОВНИК > Г
ТЕМАТИЧЕСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ > НАУКА > Естественные (математика, физика, география, геология, химия, биология, изучение морей и т.п.)
ТЕМАТИЧЕСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ > ПРИРОДА > Водные ресурсы (моря, реки, озера, заливы)
ТЕМАТИЧЕСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ > ПРИРОДА > Климат; атмосфера
Гольфстрим – мощное тёплое атлантическое течение.
Влияние Гольфстрима заметно даже в Северном Ледовитом океане в виде Нордкапского и Норвежского течения. Течение Гольфстрим виновник нестабильных погодных условий в этом районе. ГОЛЬФСТРИМ, теплое течение в средних широтах северной части Атлантического океана, движущееся в северо-восточном направлении. Самое быстрое течение в Атлантике Гольфстрим – это одна из очень мощных сил природы.
Расход воды Гольфстримом составляет около 50 миллионов кубических метров воды ежесекундно, что в 20 раз больше, чем расход всех рек мира, вместе взятых. Локально в каждой отдельной области направление и характер течения определяются также очертанием материков, температурным режимом, распределением солёности и другими факторами.
Содержание
- Гольфстрим в широком понимании – вся система тёплых течений в Северной Атлантике, стержнем и основной движущей силой которой является Гольфстрим
- Но Североатлантическое течение гольфстрим не может объяснить все исчезновения
- Гольфстрим — это тёплое течение в Мексиканском заливе, которое огибает Флориду, течёт вдоль восточного побережья США примерно до 37-го градуса с.
- Течение Гольфстрим
- Теплым течением является… Основные характеристики течений. Самые известные теплые течения
- Откуда происходят течения?
- Теплые течения
- Видео по теме
- Гольфстрим
- Эль-Ниньо
- Куросио
- Заключение
- Реклама
Гольфстрим в широком понимании – вся система тёплых течений в Северной Атлантике, стержнем и основной движущей силой которой является Гольфстрим
Известно, что севернее мыса Гаттерас Гольфстрим теряет устойчивость. В нём наблюдаются квазипериодические колебания с периодом 1,5—2 года, аналогичные колебаниям струйного течения в атмосфере, известные как цикл индекса. Учитывая влияние Гольфстрима на климат, предполагается, что в краткосрочной исторической перспективе возможна климатическая катастрофа, связанная с нарушением течения.
В частности, по мнению доктора географических наук, океанолога Бондаренко А. Л., «режим „работы“ Гольфстрима не изменится».
Это аргументируется тем, что фактического переноса воды не происходит, то есть течение является волной Россби. Он несет подогретые водные массы из Индийского океана и юга Атлантики к северозападному побережью Европы.
Но Североатлантическое течение гольфстрим не может объяснить все исчезновения
Благодаря Гольфстриму страны Европы, прилегающие к Атлантическому океану, отличаются более мягким климатом по сравнению с регионами, лежащими на той же географической широте. Над северной Атлантикой западные ветры отбирают тепло у масс тёплой воды и переносится на Европу.
Это течение направляется узким потоком вдоль побережья Северной Америки. Дополнительным фактором отклонения в восточном направлении выступает и сила Кориолиса. Продолжением Гольфстрима к северо-востоку от Большой Ньюфаундлендской банки служит Северо-Атлантическое течение.
Сейчас Гольфстрим для Европы и США – это щедрый дар природы их экономикам и населению.
Кухня погоды северного полушария расположена в Северной Атлантике и Северном Ледовитом океане.
Гольфстрим выполняет в ней роль системы отопления, его также называют «печкой Европы». Холодное и более плотное Лабрадорское течение «подныривает» под тёплое и более лёгкое течение Гольфстрим, не мешая ему обогревать Европу.
Плотность вод Лабрадорского течения лишь на 0,1% выше плотности вод Гольфстрима. В результате – в Баренцево море не замерзает круглый год, а в Европе растут пальмы и строятся дома с картонными стенками. Если вдруг Лабрадорское течение сравняется по плотности с Гольфстримом, то оно поднимется ближе к поверхности океана и перекроет его движение на север. Всё, приехали. Мы получаем схему течений ледникового периода.
Исследование льдов в Гренландии, показывают, что процессы изменения климата могут произойти в течение трёх-десяти лет. Температура воздуха в Европе за эти несколько лет сравняется с сибирской. Сейчас в толще вод Мексиканского залива обнаружены гигантские пятна нефти. Нефть выливалась в течение нескольких месяцев из скважины, пробуренной ВР на дне Мексиканского залива.
Вместе с ним исчезло и Норвежское течение. Первым об остановке Гольфстрима в августе 2010 г. сообщил доктор Зангари, физик-теоретик из Италии. Средняя температура воды на севере Гольфстрима упала на 10 градусов.
Гольфстрим — это тёплое течение в Мексиканском заливе, которое огибает Флориду, течёт вдоль восточного побережья США примерно до 37-го градуса с.ш. и затем отрывается от побережья на восток
В редакцию приходят письма с просьбой разъяснить, действительно ли тёплое течение скоро исчезнет. Подобные течения существуют и в Тихом океане — Куросио, и в Южном полушарии.
По этой же причине Северное полушарие в целом немного теплее Южного. Первопричина такой необычности Северной Атлантики состоит в том, что воды над Атлантическим океаном испаряется немного больше, чем выпадает в виде осадков.
На место опустившейся в глубину воды в северную Атлантику приходит вода с юга, это и есть Северо-Атлантическое течение. Таким образом, причины, обуславливающие Северо-Атлантическое течение, глобальны, и вряд ли на них может существенно повлиять такое локальное событие, как разлив нефти в Мексиканском заливе.
Но и такая величина сезонных аномалий вполне обычна и наблюдается в том или ином регионе почти ежегодно. Не подтверждаются и сообщения о том, что Гольфстрим между 76 и 47 меридианами в 2010 году стал холоднее на 10 градусов Цельсия. Но лёд продолжал таять, и в какой-то момент вода из озера начала вытекать в Северную Атлантику, распресняя её и тем самым препятствуя опусканию воды и Северо-Атлантическому течению.
Продолжением Гольфстрима является Северо-Атлантическое течение, несущее охлажденный на севере поток в Южное полушарие. Изменение непрерывности течения Гольфстрима в научных кругах является темой для дискуссий. В возникновении и направлении Гольфстрима задействованы несколько факторов. Почти треть находится на пути течения Гольфстрима. Под первым подразумевают собственно Гольфстрим – океаническое течение вдоль восточного побережья Северной Америки шириной до 90 километров и скоростью до нескольких метров в секунду.
Этот
Океаны, озёра и реки
Течение Гольфстрим
В Западной Европе, а также на восточном побережье США климат довольно мягкий.
Так на побережье Флориды средняя температура воды очень редко бывает ниже 22° по Цельсию. Это в зимние месяцы. Летом воздух нагревается до 36°-39° по Цельсию при влажности, доходящей до 100%. Такой температурный режим простирается далеко на восток и на север. Он охватывает штаты: Арканзас, Алабама, Миссисипи, Теннеси, Техас, Кентукки, Джорджию, Луизиану, а также Северную и Южную Каролину.
Все эти административные образования лежат в области влажного субтропического климата, где летняя среднесуточная температура не бывает ниже 25° по Цельсию, а в зимние месяцы опускается до 0° по Цельсию очень редко.
Если взять Западную Европу, то Пиренейский, Апеннинский и Балканский полуострова, а также вся южная часть Франции располагаются в субтропической зоне. Летняя температура в ней колеблется в пределах 26°-28° по Цельсию. В зимний период эти показатели падают до 2°-5° по Цельсию, но практически никогда не достигают 0°.
В Скандинавии средняя зимняя температура колеблется от минус 4° до 2° по Цельсию.
В летние месяцы она поднимается до 8°-14°. То есть даже в северных районах климат вполне приемлем и пригоден для комфортного проживания.
Течение Гольфстрим
Данная температурная благодать имеет место в огромном регионе не просто так. Она напрямую связана с океанским течением Гольфстрим. Именно он формирует климат и даёт людям возможность наслаждаться тёплой погодой практически круглый год.
Гольфстрим представляет собой целую систему тёплых течений в северной части Атлантического океана. Его полная длина охватывает расстояние в 10 тыс. километров от знойных берегов Флориды до покрытых льдами островов Шпицберген и Новая Земля. Огромные массы воды начинают своё движение во Флоридском проливе. Их объём доходит до 25 млн. куб метров в секунду.
Течение Гольфстрим медленно и величественно движется вдоль восточного побережья Северной Америки и пересекает 40° с. ш. Возле острова Ньюфаундленд оно встречается с Лабрадорским течением. Последнее несёт на юг холодные воды и заставляет тёплые потоки воды повернуть на восток.
После такого столкновения Гольфстрим распадается на два течения. Одно устремляется на север и превращается в Северо-Атлантическое течение. Именно оно и формирует климат в Западной Европе. Оставшаяся масса доходит до берегов Испании и поворачивает на юг. У берегов Африки она встречается с Северным Пассатным течением и отклоняется на запад, заканчивая свой путь в Саргассовом море, от которого рукой подать до Мексиканского залива. Затем круговорот огромных масс воды повторяется.
Подобное продолжается на протяжении тысячелетий. Иногда могучее тёплое течение слабеет, замедляет ход, уменьшает теплоотдачу, и тогда на землю опускается холод. Примером тому может служить малый ледниковый период. Европейцы наблюдали его в XIV-XIX веках. Каждый теплолюбивый житель Европы испытал на своей шкуре, что такое настоящая морозная снежная зима.
Правда до этого, в VIII-XIII веках отмечалось заметное потепление. Иначе говоря, течение Гольфстрим набирало мощь и отдавало очень большое количество тепла в атмосферу.
Соответственно на землях европейского континента погода была очень тёплая, а снежные холодные зимы не наблюдались столетиями.
В наши дни могучие тёплые потоки воды также влияют на климат как и в прежние времена. Под солнцем ничто не изменилось, и законы природы остались теми же самыми. Вот только человек в своём техническом прогрессе шагнул очень далеко. Его неустанная деятельность спровоцировала Парниковый эффект.
Результатом стало таяние льдов Гренландии и Северного Ледовитого океана. Огромные массы пресной воды хлынули в солёные воды и устремились на юг. В наши дни такая ситуация уже начинает сказываться на могучем тёплом течении. Некоторые специалисты предрекают скорую остановку Гольфстрима, так как он не сможет справиться с наплывом пришлых вод. Это повлечёт за собой резкое похолодание в Западной Европе и на восточном побережье Северной Америки.
Ситуацию усугубила крупнейшая авария на нефтяном месторождении Тайбер в Мексиканском заливе. Под водой в недрах земли геологи нашли огромные запасы нефти, исчисляемые 1,8 млрд.
тонн. Специалисты пробурили скважину, глубина которой составила 10680 метров. Из них 1259 метров пришлось на океанскую толщу воды. В апреле 2010 года на нефтяной платформе возник пожар. Он полыхал в течении двух дней и унёс жизни 11 человек. Но это была хоть и трагическая, но прелюдия к тому, что произошло после этого.
Сгоревшая платформ затонула, а из скважины в открытый океан стала вытекать нефть. По официальным источникам в воды Мексиканского залива в сутки поступало 700 тонн нефти. Однако независимые специалисты назвали другую цифру— 13,5 тыс. тонн в сутки.
Огромная по своей площади нефтяная плёнка сковывала движение атлантических вод, а это, соответственно, стало негативно влиять на теплоотдачу. Отсюда произошло нарушение в циркуляции воздушных потоков Атлантики. У них уже не хвататало силёнок продвигаться на восток и формировать там привычный мягкий климат.
Результатом этого стала страшная жара в Восточной Европе летом 2010 года, когда температура воздуха поднималась до 45° по Цельсию.
Спровоцировали подобное ветра из Северной Африки. Они, не встречая на своём пути никакого сопротивления, принесли на север жаркий и сухой циклон. Он завис над огромной территорией и держался над ней почти два месяца, уничтожая всё живое.
В то же самое время Западную Европу потрясали страшные наводнения, так как идущим с Атлантики тяжёлым, наполненным влагой облакам не хватало сил прорваться сквозь сухой и жаркий фронт. Они вынуждены были сбрасывать тонны воды на землю. Всё это спровоцировало резкий подъём уровня рек и, как следствие, различные катастрофы и человеческие трагедии.
Каковы же ближайшие перспективы, и что ждёт старушку Европу в скором времени? Специалисты утверждают, что кардинальные климатические изменения начнут ощущаться уже в 2020 году. Западную Европу ждёт похолодание и повышение уровня Мирового океана. Это спровоцирует обнищание среднего класса, так как его денежные средства вложены в недвижимость, которая резко упадёт в цене.
Отсюда возникнет политическая и социальная напряжённость во всех слоях общества.
Последствия подобного могут быть самыми трагическими. Прогнозировать же что-то конкретное просто невозможно, так как сценариев развития событий множество. Ясно только одно: грядут тяжёлые времена.
Течение Гольфстрим, в наши дни, благодаря глобальному потеплению и катастрофе в Мексиканском заливе, практически замкнулось в кольцо и не даёт достаточной тепловой энергии Северо-Атлантическому течению. Соответственно нарушаются воздушные потоки. Над европейской территорией начинают господствовать совсем иные ветра. Привычный климатический баланс нарушается — это уже заметно простым глазом.
В подобной ситуации любого может охватить чувство тревоги и безысходности. Конечно не за судьбы сотен миллионов людей, так как это слишком расплывчато и неясно, а за конкретные судьбы своих родных и близких. Но отчаиваться, а тем более паниковать — преждевременно. Как там на самом деле будет — не знает никто.
Будущее полно неожиданностей. Совсем не исключено, что глобальное потепление вовсе и не является таковым.
Это обычное повышение температур в рамках климатического цикла. Его продолжительность составляет 60 лет. То есть шесть десятилетий температура на планете неуклонно растёт, а последующие 60 лет медленно снижается. Начало последнего цикла датируется концом 1979 года. Получается, что половина пути уже пройдена и осталось потерпеть всего-то 30 лет.
Течение Гольфстрим представляет собой слишком мощный поток воды, чтобы вот так просто взять и поменять направление или исчезнуть. Какие-то сбои и отклонения могут быть, но они никогда не превратятся в глобальные и необратимые процессы. Для этого просто нет никаких предпосылок. По-крайней мере в наши дни таковые не наблюдаются.
Юрий Сыромятников
Образование
Теплым течением является… Основные характеристики течений. Самые известные теплые течения
25 июня 2016
Теплым течением является Гольфстрим, Эль-Ниньо, Куросио. Какие ещё течения существуют? Почему они называются теплыми? Читайте об этом далее.
Откуда происходят течения?
Течениями называют направленные потоки водных масс.
Они могут иметь разную ширину и глубину — от нескольких метров до сотни километров. Их скорость может доходить до 9 км/ч. Направление водных потоков обуславливает сила вращения нашей планеты. Благодаря ей, в Южном полушарии течения отклоняются вправо, а в Северном — влево.
На формирование и характер течений влияет множество условий. Причиной их появления может быть ветер, приливные силы Луны и Солнца, разная плотность и температура, уровень вод Мирового океана. Чаще всего образованию течений способствует сразу несколько факторов.
Существует нейтральное, холодное и теплое течение в океане. Определяются они таковыми не из-за температуры собственных водных масс, а из-за разницы с температурой окружающих вод. Это значит, что течение может быть теплым, даже если его воды по многим показателям считаются холодными. Например, Гольфстрим — теплое, хотя его температура колеблется от 4 до 6 градусов, а температура холодного Бенгельского течения составляет до 20 градусов.
Теплым течением является то, которое образуется в районе экватора.
Они формируются в теплых водах, а направляются в более холодные. В свою очередь, холодные течения движутся в сторону экватора. Нейтральными называются течения, которые не отличаются по температуре от окружающих вод.
Теплые течения
Течения влияют на климат прибрежных территорий. Теплые водные потоки прогревают воды океана. Они способствуют мягкому климату, повышенной влажности воздуха и большому количеству осадков. На берегах, рядом с которыми протекают теплые воды, формируются леса. Существуют такие теплые течения Мирового океана:
Бассейн Тихого океана
- Восточно-Австралийское.
- Аляскинское.
- Куросио.
- Эль-Ниньо.
Бассейн Индийского океана
Бассейн Атлантического океана
- Ирмингера.
- Бразильское.
- Гвианское.
- Гольфстрим.
- Северо-Атлантическое.
Бассейн Северно-Ледовитого океана
- Западно-Шпицбергенское.
- Норвежское.
- Западно-Гренландское.
Видео по теме
Гольфстрим
Теплое атлантическое течение, одно из крупнейших в Северном полушарии – Гольфстрим.
Начинается оно в Мексиканском заливе, по Флоридскому проливу попадает в воды Атлантического океана и движется в северо-восточном направлении.
Течение несет множество плавающих водорослей и различных рыб. Его ширина достигает до 90 километров, а температура равняется 4-6 градусам тепла. Воды Гольфстрима имеют голубоватый оттенок, контрастируя с окружающей зеленоватой водой океана. Оно не однородно, и состоит из нескольких струек, которые могут отделяться от общего потока.
Гольфстрим — течение теплое. Встречаясь с холодным Лабрадорским течением в районе Ньюфаундленда, оно способствует частому образованию туманов на побережье. В самом центре Северной Атлантики потоки Гольфстрима разделяются, образуя Канарское и Северо-Атлантическое течения.
Эль-Ниньо
Теплым течением является также Эль-Ниньо – самое мощное течение. Оно не постоянно и возникает раз в несколько лет. Его появление сопровождается резким увеличением температуры воды в поверхностных слоях океана.
Но это не единственная примета течения Эль-Ниньо.
Другие теплые течения Мирового океана вряд ли могут сравниться с мощностью влияния этого «младенца» (так переводится название течения). Вместе с теплыми водами течение приносит с собой шквальные ветры и ураганы, пожары, засухи, продолжительные дожди. Жители прибрежных территорий страдают от уронов, нанесенных Эль-Ниньо. Затапливаются огромные территории, что приводит к гибели урожая и скота.
Течение формируется в Тихом океане, в его экваториальной части. Оно тянется вдоль побережья Перу и Чили, замещая холодное течение Гумбольдта. Во время появления Эль-Ниньо страдают и рыбаки. Его теплые воды задерживают холодные (которые богаты на планктон) и не дают им подняться на поверхность. В таком случае рыба не приплывает на эти территории, чтобы прокормиться, оставляя рыбаков без улова.
Куросио
В Тихом океане ещё одним теплым течением является Куросио. Оно протекает возле восточных и южных берегов Японии. Часто течение определяют как продолжение Северного Пассатного. Главная причина его формирования – разница уровней между океаном и Восточно-Китайским морем.
Протекая между проливами острова Рюккю, Куросио становится Северо-Тихоокеанским течением, которое переходит в Аляскинское у берегов Америки.
Оно имеет схожие черты с Гольфстримом. Оно образует целую систему теплых течений в Тихом океане, как и Гольфстрим в Атлантическом. Благодаря этому, Куросио является важным климатообразующим фактором, смягчая климат прибрежных районов. Сильное влияние течение имеет и на акваторию, являясь важным гидробиологическим фактором.
Для вод японского течения характерен темно-синий цвет, отсюда и происходит его название «Куросио», что переводится как «черное течение» или «темная вода». В ширину течение достигает 170 километров, а его глубина около 700 метров. Скорость Куросио колеблется от 1 до 6 км/ч. Температура воды течения составляет 25 -28 градусов на юге и примерно 15 градусов на севере.
Заключение
На формирование течений влияет множество факторов, а иногда и их совокупность.
Теплым называется течение, температура которого превышает температуру окружающих его вод. При этом вода в течении может быть достаточно холодной. Самыми известными теплыми течениями является Гольфстрим, протекающее в Атлантическом океане, а также Тихоокеанские течения Куросио и Эль-Ниньо. Последнее возникает периодически, принося с собой цепь экологических катастроф.
Комментарии
Похожие материалы
Образование
Крейсер «Аврора» — корабль, известный одним выстрелом. Основные характеристики, история крейсера
Крейсер «Аврора» является одним из самых узнаваемых символов Октябрьской революции. Однако история судна включает в себя еще множество событий и военных кампаний, без которых представление об историческом …
Автомобили
Самые известные марки и фирмы машин: список, характеристики и особенности
В перечень фирм машин, которые пользуются особой популярностью, входят модели как отечественного, так и западного производства. Среди народных легенд стоит отметить вазовские модификации 8-й, 9-й, 10-й и 11-й серии. К…
Самосовершенствование
Мужской взгляд на женщин: понимание, характеристика отношений, важные моменты, нюансы, особенности общения, сходство и различие
Мужчины и женщины являются двумя полными противоположностями. Первым делом это можно увидеть в их внешнем облике. Кроются различия и в психологической организации. Как же удается мужчинам и женщинам взаимодействовать …
Автомобили
Автомобильная рация: основные характеристики. Как выбрать хорошую автомобильную рацию?
Мобильные телефоны настолько прочно вошли в повседневную жизнь каждого из нас, что мы уже не представляем свое существование без мобильной связи. Но, к сожалению, бывают такие ситуации, когда пользоваться современной …
Автомобили
Описание основных характеристик квадроцикла «Стелс 600 Леопард»
«Stels ATV 600 Leopard» – это первый истинно российский квадроцикл. В нем преимущественно применены запчасти отечественные. Разработан и собран «Стелс 600 Леопард» на Жуковском Мотовелозаводе.
Для оптимизировани…
Автомобили
Новый «Шевроле Трейлблейзер»: отзывы владельцев и основные характеристики
В последние годы в модельном ряду автопроизводителей все реже и реже можно встретить настоящие полноразмерные внедорожники. Мир заполнили «паркетники» — такая смесь легковушки и джипа с огромными колесами …
Автомобили
«Шевроле Эпика»: технические характеристики на самом высоком уровне
Новый «Chevrolet», получивший название «Epica», был создан в дизайн-центре «General Motors D&T» (филиал GM в Южной Корее) в 2005 году. После презентации модели на автосалоне 2006 года в Женеве Epica был запущен в малу…
Автомобили
Французский работяга «Рено Кангу» — технические характеристики говорят сами за себя!
Впервые малый коммерческий автомобиль французского производства «Рено Кангу» появился на свет в 1997-м году. Именно тогда было разработано первое поколение этих фургончиков, которые вскоре покорили весь ми…
Автомобили
Nissan Juke: технические характеристики говорят сами за себя!
2010 год стал знаковым для автомобильного концерна «Ниссан».
За этот период завод успел разработать массу новинок, среди которых нельзя не выделить компактный кроссовер «Ниссан Жук», широко изв…
Автомобили
Ременная передача: основные характеристики
Механизм, который осуществляет передачу вращения при помощи ремня, закрепленного на двух валах (шкивах), и обеспечивает гибкую связь между ними, называется «ременная передача». Данные процессы происходят за счет возни…
ГОЛЬФСТРИМ (английский — Gulf Stream, буквально — течение залива), одно из самых мощных тёплых течений Мирового океана. Располагается в северной части Атлантического океана; вытекая из Флоридского пролива, направляется вдоль побережья Северной Америки до мыса Хаттерас, у которого происходит его отрыв от побережья. Далее Гольфстрим распространяется в открытом океане примерно вдоль 38° северной широты до 40-50° западной долготы. В этом районе (иногда называемом дельтой Гольфстрима) течение разделяется на несколько ветвей, главная из которых, называемая Североатлантическим течением, простирается на северо-восток до побережья Северной Европы. Иногда ошибочно Гольфстримом называют всю систему тёплых течений от берегов полуострова Флорида до островов Шпицберген и архипелага Новая Земля.
Причины зарождения Гольфстрима — меридиональное распределение ветра, градиент плотности вод, вращение Земли. При выходе в океан из Флоридского пролива перенос вод Гольфстримом составляет 25-29 миллионов м3/с, что в десятки раз превышает расход всех рек земного шара. В океане перенос вод Гольфстримом увеличивается и на 38° северной широты достигает 80-90 миллионов м3/с. При выходе из Флоридского пролива ширина Гольфстрима составляет 60-75 км, скорость движения вод 1-3 м/с. После отрыва Гольфстрима от берега в районе мыса Хаттерас ширина Гольфстрима увеличивается до 100-150 км, скорость уменьшается до 0,5-1,5 м/с. Гольфстрим охватывает верхний слой океана толщиной от 700 м до 1 км. Важнейшей особенностью Гольфстрима как струйного течения у западного берега является его неустойчивость, связанная с гидродинамическими причинами. Снимок Гольфстрима из космоса показывает не сплошной поток, сравнимый с рекой в океане, а скорее широкую полосу сложных вихреобразных движений с общим направлением движения на северо-восток, так называемые меандры и вихри Гольфстрима, имеющие размеры от нескольких десятков до нескольких сотен километров.
Гольфстрим несёт большой запас тепла и солей. Среднегодовая температура воды на поверхности при выходе из Флоридского пролива свыше 25°С при солёности 36,2-36,4‰. С продвижением течения на северо-восток температура поверхностного слоя в районе дельты Гольфстрима уменьшается за счёт взаимодействия с атмосферой до 13-15°С.
Реклама
В целом Гольфстрим и его продолжение в виде Североатлантического течения оказывают большое влияние на гидрологическую и биологическую характеристики морей и собственно Северного Ледовитого океана, а также на климат стран Европы. Массы тёплой воды обогревают проходящий над ними воздух, который западными ветрами переносится на Европу.
Важным климатическим феноменом является Североатлантическое колебание, возникновение аномалий атмосферной циркуляции (включая зарождение циклонов). Смещение положения Гольфстрима и изменения его расходов и температуры определяют динамику глобальной океанской циркуляции. Хотя эти колебания не очень велики (десятки километров, 1-2°С и не более 5-10 миллионов м3/с), они являются важнейшим климатическим фактором северной части Атлантики.
В настоящее время невозможно достоверно определить, является ли Североатлантическое колебание причиной этих изменений или само колебание в какой-то степени их следствие. Наблюдаемые межгодовые изменения положения и интенсивности Гольфстрима существенно меняют перенос влаги с Атлантики в Европу, особенно в зимний период.
Лит.: Стоммелл Г. Гольфстрим. Физическое и динамическое описание. М., 1963; Бурков В. А. Общая циркуляция Мирового океана. Л., 1980; Ocean circulation and climate: observing and modeling the Global ocean. San Diego, 2000; Ocean circulation. Boston, 2001.
С. К. Гулёв.
Предшественник Гольфстрима, Юкатанское течение, втекает из Карибского моря в Мексиканский залив через узкий пролив между Кубой и Юкатаном. Там вода либо уходит по круговому течению залива, либо образует Флоридское течение, которое следует через ещё более узкий пролив между Кубой и Флоридой и выходит мощным потоком в Атлантический океан.
Успев набрать в Мексиканском заливе значительное количество тепла, Флоридское течение соединяется возле Багамских островов с Антильским течением и превращается в Гольфстрим, который течёт узкой полосой вдоль побережья Северной Америки.
На уровне Северной Каролины Гольфстрим покидает прибрежную зону и поворачивает в открытый океан. По пути в Европу Гольфстрим теряет большую часть энергии из-за испарения, охлаждения и многочисленных боковых ответвлений, сокращающих основной поток, однако, доставляет всё ещё достаточно тепла в Европу, чтобы создать в ней необычный для её широт мягкий климат.
а иначе бы Европа замерзла)
Потому что оно идет с верху толщины океана, его видно, а холодное по дну его не видно, вроде бы и нету его))))
Вам надо старые передачи посмотреть клуб кинопутешественников там все рассказывают где вода нагревается и как и потом приходит в швецию и в мурманск и т. д.
Просто оно течет с Юга на север. Есть и холодные, Лобрадорское, Куросио и др.
Разница между холодными и теплыми течениями. Холодное течение Атлантического океана
Является Гольфстрим, Эль-Ниньо, Куросио. Какие ещё течения существуют? Почему они называются теплыми? Читайте об этом далее.
Откуда происходят течения?
Течениями называют направленные потоки водных масс.
Они могут иметь разную ширину и глубину — от нескольких метров до сотни километров. Их скорость может доходить до 9 км/ч. Направление водных потоков обуславливает сила вращения нашей планеты. Благодаря ей, в Южном полушарии течения отклоняются вправо, а в Северном — влево.
На формирование и характер течений влияет множество условий. Причиной их появления может быть ветер, приливные силы Луны и Солнца, разная плотность и температура, уровень вод Мирового океана. Чаще всего образованию течений способствует сразу несколько факторов.
Существует нейтральное, в океане. Определяются они таковыми не из-за температуры собственных водных масс, а из-за разницы с температурой окружающих вод. Это значит, что течение может быть теплым, даже если его воды по многим показателям считаются холодными. Например, Гольфстрим — теплое, хотя его температура колеблется от 4 до 6 градусов, а температура холодного составляет до 20 градусов.
Теплым течением является то, которое образуется в районе экватора.
Они формируются в теплых водах, а направляются в более холодные. В свою очередь, движутся в сторону экватора. Нейтральными называются течения, которые не отличаются по температуре от окружающих вод.
Теплые течения
Течения влияют на климат прибрежных территорий. Теплые водные потоки прогревают воды океана. Они способствуют мягкому климату, повышенной влажности воздуха и большому количеству осадков. На берегах, рядом с которыми протекают теплые воды, формируются леса. Существуют такие теплые течения Мирового океана:
Бассейн Тихого океана
- Восточно-Австралийское.
- Аляскинское.
- Куросио.
- Эль-Ниньо.
Бассейн Индийского океана
- Агульясское.
Бассейн Атлантического океана
- Ирмингера.
- Бразильское.
- Гвианское.
- Гольфстрим.
- Северо-Атлантическое.
Бассейн Северно-Ледовитого океана
- Западно-Шпицбергенское.
- Норвежское.
- Западно-Гренландское.
Гольфстрим
Теплое атлантическое течение, одно из крупнейших в Северном полушарии — Гольфстрим. Начинается оно в по попадает в воды Атлантического океана и движется в северо-восточном направлении.
Течение несет множество плавающих водорослей и различных рыб. Его ширина достигает до 90 километров, а температура равняется 4-6 градусам тепла. Воды Гольфстрима имеют голубоватый оттенок, контрастируя с окружающей зеленоватой водой океана. Оно не однородно, и состоит из нескольких струек, которые могут отделяться от общего потока.
Гольфстрим — течение теплое. Встречаясь с холодным Лабрадорским течением в районе Ньюфаундленда, оно способствует частому образованию туманов на побережье. В самом центре Северной Атлантики потоки Гольфстрима разделяются, образуя Канарское и Северо-Атлантическое течения.
Эль-Ниньо
Теплым течением является также Эль-Ниньо — самое мощное течение. Оно не постоянно и возникает раз в несколько лет.
Его появление сопровождается резким увеличением температуры воды в поверхностных слоях океана. Но это не единственная примета течения Эль-Ниньо.
Другие теплые течения Мирового океана вряд ли могут сравниться с мощностью влияния этого «младенца» (так переводится название течения). Вместе с теплыми водами течение приносит с собой шквальные ветры и ураганы, пожары, засухи, продолжительные дожди. Жители прибрежных территорий страдают от уронов, нанесенных Эль-Ниньо. Затапливаются огромные территории, что приводит к гибели урожая и скота.
Течение формируется в Тихом океане, в его экваториальной части. Оно тянется вдоль побережья Перу и Чили, замещая холодное течение Гумбольдта. Во время появления Эль-Ниньо страдают и рыбаки. Его теплые воды задерживают холодные (которые богаты на планктон) и не дают им подняться на поверхность. В таком случае рыба не приплывает на эти территории, чтобы прокормиться, оставляя рыбаков без улова.
Куросио
В Тихом океане ещё одним теплым течением является Куросио.
Оно протекает возле восточных и южных берегов Японии. Часто течение определяют как продолжение Северного Пассатного. Главная причина его формирования — разница уровней между океаном и Восточно-Китайским морем.
Протекая между проливами острова Рюккю, Куросио становится Северо-Тихоокеанским течением, которое переходит в Аляскинское у берегов Америки.
Оно имеет схожие черты с Гольфстримом. Оно образует целую систему теплых течений в Тихом океане, как и Гольфстрим в Атлантическом. Благодаря этому, Куросио является важным климатообразующим фактором, смягчая климат прибрежных районов. Сильное влияние течение имеет и на акваторию, являясь важным гидробиологическим фактором.
Для вод японского течения характерен темно-синий цвет, отсюда и происходит его название «Куросио», что переводится как «черное течение» или «темная вода». В ширину течение достигает 170 километров, а его глубина около 700 метров. Скорость Куросио колеблется от 1 до 6 км/ч. Температура воды течения составляет 25 -28 градусов на юге и примерно 15 градусов на севере.
Заключение
На формирование течений влияет множество факторов, а иногда и их совокупность. Теплым называется течение, температура которого превышает температуру окружающих его вод. При этом вода в течении может быть достаточно холодной. Самыми известными теплыми течениями является Гольфстрим, протекающее в Атлантическом океане, а также Тихоокеанские течения Куросио и Эль-Ниньо. Последнее возникает периодически, принося с собой цепь экологических катастроф.
Содержание статьи
ЗЕМЛИ СТРОЕНИЕ. Планета Земля состоит из тонкой твердой оболочки (кора толщиной 10–100 км), окруженной мощной водной гидросферой и плотной атмосферой . Недра Земли разделяются на три основных области: кору, мантию и ядро. Кора Земли представляет собою верхнюю часть твердой оболочки Земли толщиной от одного (под океанами) до нескольких десятков км. (под материками). Она состоит из осадочных слоев и хорошо известных минералов и горных пород. Более глубокие ее слои состоят из различных базальтов.
Атмосфера.
Земля, как и большинство других планет, окружена газовой оболочкой – атмосферой, которая состоит, в основном, из азота и кислорода. Ни одна другая планета не обладает атмосферой с таким химическим составом, как у Земли. Считается, что он возник в результате длительной химической и биологической эволюции. Атмосфера Земли делится на несколько областей в соответствии с изменением температуры, химического состава, физического состояния и степенью ионизации молекул и атомов воздуха. Плотные, пригодные для дыхания слои земной атмосферы имеют толщину не более 4–5 км. Выше атмосфера очень разрежена: ее плотность уменьшается примерно в три раза на каждые 8 км подъема. При этом температура воздуха сначала в тропосфере уменьшается до 220 К, однако на высоте в несколько десятков километров в стратосфере начинается ее рост до 270 К на высоте около 50 км, где проходит граница со следующим слоем атмосферы –
Рост температуры в верхней стратосфере происходит из-за нагревающего действия поглощаемого здесь ультрафиолетового и рентгеновского солнечного излучения, не проникающего в нижние слои атмосферы. В мезосфере температура снова убывает почти до 180 К, после чего выше 180 км в термосфере начинается ее очень сильный рост до значений более 1000 К. На высотах свыше 1000 км термосфера переходит в экзосферу, из которой происходит диссипация атмосферных газов в межпланетное космическое пространство. С повышением температуры связана ионизация атмосферных газов – возникновение электропроводящих слоев, которые в целом принято называть земной ионосферой.Гидросфера.
Важной особенностью Земли является большое количество воды, постоянно находящейся в разных пропорциях во всех трех агрегатных состояниях – газообразном (водяные пары в атмосфере), жидком (реки, озера, моря, океаны и, в меньшей степени, атмосфера) и твердом (снег и лед, главным образом в ледниках ). Благодаря водному балансу общее количество воды на Земле должно сохраняться.
Мировой океан занимает большую часть поверхности Земли (361,1 млн. км 2 или 70,8% площади поверхности Земли), его средняя глубина составляет около 3800 м, наибольшая – 11 022 м (Марианская впадина в Тихом океане), объем воды 1370 млн. км 3 , средняя соленость 35 г/л. Площадь современных ледников около 11% поверхность суши, которая составляет 149,1 млн км 2 (» 29,2%). Суша поднимается над уровнем Мирового океана в среднем на 875 м (наибольшая высота 8848 м – вершина Джомолунгма в Гималаях). Считается, что существование осадочных пород, возраст которых (по данным радиоизотопного анализа) превосходит 3,7 млрд. лет, служит доказательством существования на Земле обширных водоемов уже в ту далекую эпоху, когда, предположительно, появились первые живые организмы.
Мировой океан.
Мировой океан условно делится на четыре океана. Самый крупный и глубокий из них Тихий океан . По площади 178,62 млн. км 2 он занимает половину всей водной поверхности Земли. Средняя его глубина (3980 м) больше средней глубины Мирового океана (3700 м).
В его пределах находится и самая глубоководная впадина – Марианская (11 022 м). В Тихом океане сосредоточено более половины объема воды Мирового океана (710,4 из 1341 млн. км 3). Второй по размерам Атлантический океан . Его площадь 91,6 млн. км 2 , средняя глубина 3600 м, наибольшая 8742 м (в районе Пуэрто-Рико), объем 329,7 млн. км 3 . Далее по размерам идет Индийский океан , который занимает площадь 76,2 млн. км 2 , среднюю глубину 3710 м, наибольшую 7729 м (возле Зондских островов), объем воды 282,6 млн. км 3 . Самый маленький и самый холодный Северный Ледовитый океан , с площадью всего 14,8 млн. км 2 . Он занимает 4% Мирового океана), обладает средней глубиной 1220 м (наибольшая 5527 м), объемом воды 18,1 млн. км 3 . Иногда выделяют т.н. Южный океан (условное название южных частей Атлантического, Индийского и Тихого океанов, прилегающих к Антарктическому материку). В составе океанов выделяются моря. Для жизни Земли огромную роль играет постоянно происходящий в ней круговорот воды (влагооборот).
Это непрерывный замкнутый процесс перемещения воды в атмосфере, гидросфере и земной коре, состоящий из испарения, переноса водяного пара в атмосфере, конденсации пара, выпадения осадков и стока вод в Мировой океан. В этом едином процессе происходит непрерывный переход воды с земной поверхности в атмосферу и обратно.
Гольфстрим (англ. Gulf Stream) – система теплых течений в северной части Атлантического океана, простирающаяся на 10 тыс. км от берегов полуострова Флорида до островов Шпицбергена и Новой Земли. Скорость от 6–10 км/ч во Флоридском проливе до 3–4 км/ч в районе Б. Ньюфаундлендской банки, температура поверхностных вод соответственно от 24–28 до 10–20° С. Средний расход воды во Флоридском проливе 25 млн. м 3 /с (в 20 раз превышает суммарный расход воды всех рек земного шара). Гольфстрим переходит в Северо-Атлантическое течение (40° з.д.), которое под влиянием западных и юго-западных ветров следует к берегам Скандинавского полуострова, оказывая влияние на климат Европы.
Эльниньо – теплое тихоокеанское экваториальное течение, возникающее раз в несколько лет. За последние 20 лет отмечены пять активных циклов Эльниньо: 1982–1983, 1986–1987, 1991–1993, 1994–1995 и 1997–1998, т.е. в среднем через каждые 3–4 года.
В годы, когда Эльниньо отсутствует, вдоль всего тихоокеанского побережья Южной Америки из-за прибрежного подъема холодных глубинных вод, вызванного поверхностным холодным Перуанским течением, температура поверхности океана колеблется в узких сезонных пределах – от 15° С до 19° С. В период Эльниньо температура поверхности океана в прибрежной зоне повышается на 6–10° С. При Эльниньо в районе экватора это течение прогревается сильнее, чем обычно. Поэтому пассатные ветры ослабевают либо совсем не дуют. Нагретая вода, растекаясь в стороны, идет обратно к американскому берегу. Возникает аномальная зона конвекции, и на Центральную и Южную Америку обрушиваются дожди и ураганы. Глобальное потепление уже в скором будущем может привести к катастрофическим последствиям.
Вымирают целые виды животных и растений, которые не успевают приспособиться к изменению климата. Из-за таяния полярных льдов уровень океана может повыситься на целый метр, и островов станет меньше. За столетие потепление может достигнуть 8 градусов.
Аномальные погодные условия на Земном шаре в годы Эльниньо. В тропиках происходит увеличение осадков над районами к востоку от центральной части Тихого океана и уменьшение на севере Австралии, в Индонезии и на Филиппинах. В декабре-феврале осадки больше нормы наблюдаются на побережье Эквадора, на северо-западе Перу, над южной Бразилией, центральной Аргентиной и над экваториальной, восточной частью Африки, а в течении июня-августа – на западе США и над центральной частью Чили.
Появления Эльниньо ответственны также за крупномасштабные аномалии температуры воздуха во всем мире. В эти годы бывают выдающиеся повышения температуры. Более теплые, чем нормальные, условия в декабре-феврале были над юго-восточной Азией, над Приморьем, Японией, Японским морем, над юго-восточной Африкой и Бразилией, на юго-востоке Австралии.
Температуры выше нормы также отмечаются в июне-августе на западном побережье Южной Америки и над юго-восточной Бразилией. Более холодные зимы (декабрь-февраль) бывают на юго-западном побережье США.
Ланиньо . Ланиньо – в противоположность Эльниньо, проявляется как понижение поверхностной температуры воды на востоке тропической зоны Тихого океана. Такие явления отмечались в 1984–1985, 1988–1989 и 1995–1996. В этот период непривычно холодная погода устанавливается на востоке Тихого океана. Ветры сдвигают зону теплой воды и «язык» холодных вод растягивается на 5000 км, в районе Эквадора – островов Самоа, именно в том месте, где при Эльниньо должен быть пояс теплых вод. В этот период в Индокитае, Индии и Австралии наблюдаются мощные муссонные дожди. Страны Карибского бассейна и США при этом страдают от засух и смерчей.
Аномальные погодные условия на Земном шаре в годы Ланиньо . В течение периодов Ланиньо осадки усиливаются над западной экваториальной частью Тихого океана, Индонезией и Филиппинами и почти полностью отсутствуют в восточной части океана.
Преимущественно осадки выпадают в декабре-феврале на севере Южной Америки и над Южной Африкой, и в июне-августе над юго-восточной Австралией. Более засушливые условия наблюдаются над побережьем Эквадора, на северо-западе Перу и над экваториальной частью восточной Африки в течение декабря-февраля, а также над южной Бразилией и центральной Аргентиной в июне-августе. Во всем мире отмечаются крупномасштабные отклонения от нормы. Наблюдается наибольшее количество областей с аномально прохладными условиями, например, холодные зимы в Японии и в Приморье, над Южной Аляской и западной, центральной Канадой, а также прохладные летние сезоны над юго-восточной Африкой, над Индией и юго-восточной Азией. Более теплые зимы наступают на юго-западе США.
Ланиньо, как и Эльниньо, чаще всего возникают с декабря по март. Различие в том, что Эльниньо возникает в среднем один раз в три-четыре года, а Ланиньо – раз в шесть-семь лет. Оба явления несут с собой повышенное количество ураганов, но во время Ланиньо их бывает в три-четыре раза больше, чем при Эльниньо.
Согласно последним наблюдениям, достоверность наступления Эльниньо или Ланиньо, можно определить, если:
1. В районе экватора, в восточной части Тихого океана, образуется пятно более теплой воды, чем обычно, в случае Эльниньо и более холодной – в случае Ланиньо.
2. Если атмосферное давление в порте Дарвин (Австралия) имеет тенденцию к понижению, а на острове Таити – к повышению, то ожидается Эльниньо. В противном случае будет Ланиньо.
Эльниньо и Ланиньо – наиболее ярко выраженные проявления глобальной годичной изменчивости климата. Они представляют собой крупномасштабные изменения температур океана , осадков, атмосферной циркуляции, вертикальных движений воздуха над тропической частью Тихого океана.
Ледники.
Мантия.
Между корой и ядром Земли, расположена силикатная (в основном оливин) оболочка, или мантия Земли, в которой вещество находится в особом пластическом, аморфном состоянии, близком к расплавленному (верхняя мантия толщиной ок.
700 км). Внутренняя мантия толщиной около 2000 км находится в твердом кристаллическом состоянии. Мантия занимает около 83% объема всей Земли и составляет до 67% ее массы. Верхняя граница мантии проходит по границе поверхности Мохоровичича на различных глубинах – от 5–10 до 70 км, а нижняя – на границе с ядром на глубине около 2900 км.
Ядро.
По мере приближения к центру плотность вещества увеличивается, повышается температура. Центральная часть земного шара примерно до половины радиуса представляет собой плотное железоникелевое ядро с температурой в 4–5 тыс. кельвинов, внешняя часть которого расплавлена и переходит в мантию. Предполагается, что в самом центре Земли температура выше, чем в атмосфере Солнца. Это означает, что у Земли есть внутренние источники тепла.
Относительно тонкая земная кора (причем под океанами более тонкая и более плотная, чем под материками) составляет внешний покров, который отделен от нижележащей мантии границей Мохоровичича. Самый плотный материал слагает ядро Земли, по-видимому, состоящее из металлов.
Кора, внутренняя мантия и внутреннее ядро находятся в твердом состоянии, а внешнее ядро в жидком.
Эдвард Кононович
Многие знают о Гольфстриме, который, неся огромные массы воды из экваториальных широт в полярные, буквально согревает север Западной Европы и Скандинавию. Но мало кто знает, что существуют и другие теплые и холодные течения Атлантического океана. Как они влияют на климат прибрежных районов? Об этом расскажет наша статья. На самом деле течений в Атлантике очень много. Кратко перечислим их для общего развития. Это Западно-Гренландское, Ангольское, Антильское, Бенгельское, Гвинейское, Ломоносова, Бразильское, Гвианское, Азорское, Гольфстрим, Ирмингера, Канарское, Восточно-Исландское, Лабрадорское, Португальское, Североатлантическое, Флоридское, Фолклендское, Североэкваториальное, Южное Пассатное, а еще Экваториальное противотечение. Не все они оказывают на климат большое влияние. Некоторые из них вообще являются частью или фрагментами основных, более крупных течений.
Вот о них и пойдет речь в нашей статье.
Почему образуются течения
В Мировом океане постоянно идет циркуляция больших невидимых «рек без берегов». Вода вообще очень динамичная стихия. Но с реками все понятно: они стекают от истока к устью из-за разницы в высотах между этими пунктами. Но что заставляет двигаться огромные массы воды в рамках океана? Из множества причин главными являются две: пассатные ветра и изменения атмосферного давления. Из-за этого течения делятся на дрейфовые и бароградиентные. Первые образуются пассатами — постоянно дующими в одном направлении ветрами. Таких течений большинство. Могучие реки выносят в моря большое количество воды, отличной от морской по плотности и температуре. Такие течения называются стоковыми, гравитационными и фрикционными. Следует принять во внимание и большую протяженность с севера на юг, которой обладает Атлантический океан. Течения в этой акватории поэтому имеют больше меридиональную, чем широтную направленность.
Что такое пассаты
Ветра — вот главная причина перемещения огромных масс воды в Мировом океане.
Но что такое пассаты? Ответ следует искать в экваториальных областях. Там воздух прогревается больше, чем в других широтах. Он поднимается вверх и по верхним слоям тропосферы растекается по направлению к двум полюсам. Но уже на широте 30 градусов, основательно охладившись, он опускается вниз. Таким образом создается круговорот воздушных масс. В области экватора возникает зона низкого давления, а в тропических широтах — высокого. И тут проявляет себя вращение Земли вокруг оси. Если бы не оно, пассаты дули бы от тропиков обеих полушарий к экватору. Но, поскольку наша планета вращается, ветра отклоняются, приобретая западное направление. Так пассаты формируют основные течения Атлантического океана. В Северном полушарии они движутся по часовой стрелке, а в Южном — против. Это происходит потому, что в первом случае пассаты дуют с северо-востока, а во втором — с юго-востока.
Воздействие на климат
Исходя из того, что основные течения зарождаются в экваториальных и тропических областях, разумно было бы предположить, что все они являются теплыми.
Но это происходит далеко не всегда. Теплое течение в Атлантическом океане, дойдя до полярных широт, не угасает, а, сделав плавный круг, обращается вспять, но уже изрядно охладившись. Это можно наблюдать на примере Гольфстрима. Он несет теплые массы воды из Саргассова моря на север Европы. Потом, под действием вращения Земли, он отклоняется на запад. Под именем Лабрадорского течения он спускается вдоль берега Североамериканского континента на юг, охлаждая приморские области Канады. Следует сказать, что теплыми и холодными эти массы воды называют условно — относительно температуры окружающей среды. Например, в Нордкапском течении зимой температура всего +2 °С, а летом — максимально +8 °С. Но его называют теплым, поскольку вода в Баренцевом море еще холоднее.
Основные течения Атлантики в Северном полушарии
Здесь, конечно же, нельзя не упомянуть Гольфстрим. Но и другие проходящие через Атлантический океан течения оказывают на климат близлежащих территорий немаловажное влияние.
У Зеленого Мыса (Африка) рождается северо-восточный пассат. Он гонит огромные прогревшиеся массы воды на запад. Пересекая Атлантический океан, они соединяются с Антильским и Гвианским течениями. Эта усиленная струя движется к Карибскому морю. После этого воды устремляются на север. Это непрерывное движение по часовой стрелке называется теплым Североатлантическим течением. Край его у высоких широт неопределенный, размытый, а у экватора — более четкий.
Загадочное «Течение из Залива» (Golf-Stream)
Именно так называется течение Атлантическом океане, без которого Скандинавия и Исландия превратились бы, исходя из их близости к полюсу, в край вечных снегов. Раньше думали, что Гольфстрим рождается в Мексиканском заливе. Отсюда и название. На самом деле из Мексиканского залива вытекает лишь малая часть Гольфстрима. Основной поток поступает из Саргассова моря. В чем загадочность Гольфстрима? В том, что он, вопреки вращению Земли, течет не с запада на восток, а в обратном направлении.
Его мощность превышает слив всех рек планеты. Скорость Гольфстрима внушительна — два с половиной метра в секунду на поверхности. Течение прослеживается и на глубине 800 метров. А ширина потока составляет 110-120 километров. Из-за большой скорости течения, вода из экваториальных широт не успевает охладиться. Поверхностный слой имеет температуру +25 градусов, что, конечно играет первостепенную роль в формировании климата Западной Европы. Загадка Гольфстрима состоит еще и в том, что он нигде не омывает материки. Между ним и берегом всегда имеется полоса более холодной воды.
Атлантический океан: течения Южного полушария
От африканского континента к американскому пассат гонит струю, которая из-за низкого давления в экваториальной области начинает отклоняться к югу. Так начинается аналогичный северному круговорот. Однако Южное Пассатное течение движется против часовой стрелки. Оно также проходит через весь Атлантический океан. Течения Гвианское, Бразильское (теплые), Фолклендское, Бенгельское (холодные) являются частью этого круговорота.
Водные массы, которые непрерывно движутся по океанам, называются течениями. Они настолько сильны, что с ними не сравнится ни одна континентальная река.
Какие существуют виды течений?
Еще несколько лет назад были известны только течения, движущиеся по поверхности морей. Их называют поверхностными. Протекают они на глубине до 300 метров. Теперь мы знаем, что в более глубоких участках возникают глубинные течения.
Как возникают поверхностные течения?
Поверхностные течения вызываются постоянно дующими ветрами – пассатами – и достигают скорости от 30 до 60 километров в день. К ним относятся экваториальные течения (направленные на запад), у восточного побережья континентов (направленные в сторону полюсов) и другие.
Что такое пассаты?
Пассаты – это устойчивые на протяжении года воздушные течения (ветры) в тропических широтах океанов. В Северном полушарии эти ветры направлены с северо-востока, в Южном – с юго-востока. Вследствие вращения Земли они всегда отклоняются на запад.
Ветры, которые дуют в Северном полушарии, называют северо-восточными пассатами, а в Южном полушарии – юго-восточными. Парусные суда используют эти ветры, чтобы быстрее прибыть к месту назначения.
Что такое экваториальные течения?
Пассатные ветры веют постоянно и так сильно, что разделяют океанические воды по обе стороны экватора на два мощных западных течения, которые называются экваториальными. На пути у них оказываются восточные побережья частей света, поэтому эти течения изменяют направление на север и юг. Потом они попадают в другие системы ветров и распадаются на маленькие течения.
Как возникают глубинные течения?
Глубинные течения, в отличие от поверхностных, вызываются не ветрами, а иными силами. Они зависят от плотности воды: холодная и солёная вода плотнее, чем тёплая, и менее солёная, и поэтому опускается ниже к морскому дну. Глубинные течения возникают вследствие того, что охлаждённая солёная вода в северных широтах опускается и продолжает двигаться над морским дном.
С юга начинает свое движение новое, теплое поверхностное течение. Холодное глубинное течение несёт воду по направлению к экватору, где снова прогревается и поднимается наверх. Таким образом, образуется круговорот. Глубинные течения движутся медленно, поэтому иногда проходят годы, пока они не поднимутся на поверхность.
Что стоит знать об экваторе?
Экватором называют воображаемую линию, которая проходит через центр Земли перпендикулярно к оси её вращения, то есть, одинаково удалена от обоих полюсов и делит нашу планету на два полушария – Северное и Южное. Длина этой линии составляет около 40 075 километров. Экватор расположен на нулевом градусе географической широты.
Почему содержание соли в морской воде меняется?
Содержание соли в морской воде увеличивается, когда вода испаряется или замерзает. В северной части Атлантического океана много льда, поэтому вода там более солёная и холодная, чем на экваторе, особенно зимой. Однако солёность тёплой воды возрастает при испарении, так как в ней остается соль.
Содержание соли уменьшается, когда, например, в северной части Атлантики тают льды и пресные воды текут в море.
На что влияют глубинные течения?
Глубинные течения несут холодную воду из полярных регионов в тёплые тропические страны, где водные массы перемешиваются. Подъём холодной воды влияет на прибрежный климат: дожди выпадают прямо на холодную воду. На тёплый материк воздух приходит практически сухим, поэтому дожди прекращаются и на прибрежных берегах появляются пустыни. Именно так возникла пустыня Намиб на южноафриканском побережье.
Какая разница между холодными и тёплыми течениями?
В зависимости от температуры морские течения делятся на тёплые и холодные. Первые возникают поблизости экватора. Они несут тёплые воды через холодные, расположенные недалеко от полюсов, и нагревают воздух. Встречные морские течения, текущие из полярных областей по направлению к экватору, переправляют холодные воды через окружающие тёплые, и в результате воздух охлаждается. Морские течения похожи на огромный кондиционер, который распределяет холодный и тёплый воздух вокруг земного шара.
Что такое боры?
Борами называют приливные волны, которые можно наблюдать в тех местах, где реки впадают в моря – то есть, в устьях. Они возникают, когда в мелком и широком воронкообразном устье скапливается столько бегущих к берегу волн, что все они внезапно вливаются в реку. В Амазонке, одной из южноамериканских рек, прибой разбушевался настолько, что пятиметровая стена воды продвинулась вглубь материка более чем на сто километров. Боры появляются также в Сене (Франция), дельте Ганга (Индия) и на побережье Китая.
Александр фон Гумбольдт (1769-1859)
Немецкий натуралист и ученый Александр фон Гумбольдт много путешествовал по Латинской Америке. В 1812 году он обнаружил, что холодное глубинное течение перемещается из полярных регионов к экватору и охлаждает там воздух. В его честь течение, которое несёт воды вдоль побережья Чили и Перу, было названо течением Гумбольдта.
Где на планете самые большие тёплые морские течения?
К самым большим тёплым морским течениям относятся Гольфстрим (Атлантический океан), Бразильское (Атлантический океан), Куросио (Тихий океан), Карибское (Атлантический океан), Северное и Южное экваториальные течения (Атлантический, Тихий и Индийский океаны), а также Антильское (Атлантический океан).
Где находятся самые большие холодные морские течения?
Самые большие холодные морские течения – Гумбольдта (Тихий океан), Канарское (Атлантический океан), Оясио, или Курильское (Тихий океан), Восточно-Гренландское (Атлантический океан), Лабрадорское (Атлантический океан) и Калифорнийское (Тихий океан).
Как морские течения влияют на климат?
Тёплые морские течения, прежде всего, влияют на окружающие их воздушные массы и, в зависимости от географического положения континента, прогревают воздух. Так, благодаря Гольфстриму в Атлантическом океане температура в Европе на 5 градусов выше, чем могла бы быть. Холодные течения, которые направляются от полярных областей к экватору, наоборот, приводят к понижению температуры воздуха.
На что влияют изменения в морском течении?
На морские течения могут влиять такие внезапные явления, как, например, извержения вулканов или изменения, связанные с Эль-Ниньо. Эль-Ниньо – это тёплое водное течение, которое способно вытеснять холодное течение вблизи побережья Перу и Эквадора в Тихом океане.
Хотя влияние Эль-Ниньо ограничено определенными областями, его последствия сказываются на климате отдаленных регионов. Оно вызывает сильные ливни на побережьях Южной Америки и восточной Африки, в результате чего происходят разрушительные наводнения, штормы и оползни. Во влажных тропических лесах в окрестностях Амазонки, наоборот, воцаряется сухой климат, который доходит до Австралии, Индонезии и Южной Африки, способствуя возникновению засух и распространению лесных пожаров. Вблизи перуанского побережья Эль-Ниньо приводит к массовому вымиранию рыбы и кораллов, поскольку планктон, который обитает преимущественно в холодной воде, страдает при её нагревании.
Как далеко морские течения могут уносить в море предметы?
Морские течения могут уносить упавшие в воду предметы на огромные расстояния. Так, например, в море можно обнаружить винные бутылки, которые 30 лет назад были выброшены с кораблей в океане между Южной Америкой и Антарктидой и унесены на тысячи километров. Течения переправили их через Тихий и Индийский океаны!
Что стоит знать о течении Гольфстрим?
Течение Гольфстрим – одно из самых мощных и известных морских течений, которое возникает в Мексиканском заливе и несет теплые воды к архипелагу Шпицберген.
Благодаря тёплым водам Гольфстрима, в Северной Европе преобладает мягкий климат, хотя здесь должно быть намного холоднее, поскольку эта местность расположена так же далеко на севере, как и Аляска, где царит леденящий холод.
Что такое морские течения – видео
Как правило, их движение происходит в строго определённом направлении и может иметь большую протяжённость. Карта течений, которая расположена ниже, отображает их в полном объёме.
Потоки воды имеют значительные размеры: в ширину они могут достигать десятки, а то и сотни километров, и иметь большую глубину (сотни метров). Скорость океанических и морских течений бывает разной — в среднем, это 1-3 тыс. м/час. Но, бывают и так называемые скоростные. Их скорость может достигать 9 000 м/час.
Откуда появляются течения?
Причинами возникновения водных течений может быть резкое изменение температуры воды вследствие нагревания, или, наоборот, охлаждения. На них также влияет разная плотность, например, в месте, где сталкиваются несколько потоков (морское и океаническое), осадки, испарение.
Но в основном холодное и тёплое течение возникают благодаря действию ветров. Поэтому направление самых крупных океанических водных потоков зависит главным образом от воздушных течений планеты.
Течения, образованные под действием ветров
Примером постоянно дующих ветров являются пассаты. Они начинают свою жизнь от 30-х широт. Течения, которые созданы этими воздушными массами, называются пассатными. Выделяют Южное Пассатное и Северное Пассатное течение. В умеренном поясе подобные водные потоки формируются под действием западных ветров. Они образовывают одно из крупнейших течений планеты. В северном и южном полушариях находятся два круговорота водного потока: циклональный и антициклональный. На их образование влияет инерционная сила Земли.
Разновидности течений
Смешанное, нейтральное, холодное и тёплое течение — это разновидности циркулирующих масс на планете. Когда температура воды потока ниже температуры окружающей воды — это Если, наоборот, — это тёплая его разновидность.
Нейтральные течения не отличаются от температуры окружающих вод. А смешанные могут меняться на всей протяжённости. Стоит заметить, что постоянного температурного показателя течений нет. Эта цифра весьма относительная. Она определяется при сравнении окружающих водных масс.
В тропических широтах тёплые течения циркулируют вдоль восточных окраин материков. Холодные — вдоль западных. В умеренных широтах тёплые течения проходят по западным берегам, а холодные — по восточным. Определить разновидность можно и по другому фактору. Так, существует более лёгкое правило: холодные течения идут к экватору, а тёплые — от него.
Значение
О нём стоит поговорить более детально. Холодное и тёплое течение играет важную роль на планете Земля. Значимость водных циркулирующих масс в том, что благодаря их движению происходит перераспределение солнечного тепла на планете. Тёплые течения увеличивают температуру воздуха ближайших территорий, а холодные — её понижают. Образовываясь на воде, водные потоки оказывают серьёзное влияние на материковые части.
В районах, где постоянно проходят тёплые течения, климат влажный, где холодные — наоборот, сухой. Также океанические потоки способствуют миграции ихтиофауны океанов. Под их воздействием перемещается планктон, а за ним мигрируют и рыбы.
Можно привести примеры тёплых и холодных течений. Начнём с первой разновидности. Наиболее крупными являются такие водные потоки: Гольфстрим, Норвежское, Североатлантическое, Северное и Южное Пассатное, Бразильское, Куросио, Мадагаскарское и другие. Наиболее холодные течения океанов: Сомалийское, Лабрадорское, Калифорнийское.
Крупные течения
Самое крупное тёплое течение планеты — Гольфстрим. Это меридиональный циркулирующий поток, переносящий ежесекундно 75 млн тонн воды. Ширина Гольфстрима — от 70 до 90 км. Благодаря ему, Европа получает комфортный мягкий климат. Из это следует, что холодное и тёплое течение во многом влияет на жизнь всех живых организмов на планете.
Из зональных, холодных водотоков, наибольшее значение имеет течение В южном полушарии, недалеко от берегов Антарктиды, нет островных или материковых скоплений.
Большой участок планеты полностью заполнен водой. Сюда в один поток сходятся Индийский, Тихий и соединяясь в отдельный огромный водоём. Некоторые учёные признают его существование и называют Южным. Именно здесь и образовывается самый большой поток воды — течение Западных ветров. Ежесекундно оно переносит поток воды, который втрое больше Гольфстрима.
Канарское или холодное?
Течения могут менять свою температуру. Например, поток начинается с холодных масс. Затем он прогревается и становится тёплым. Одним из вариантов такой циркулирующей водной массы является Канарское течение. Своё начало оно берёт на северо-востоке Атлантического океана. Направляется холодным потоком вдоль Европы. Проходя вдоль западного побережья Африки, становится тёплым. Это течение издавна использовалось мореплавателями для совершения путешествий.
Гольфстрим замедлился до рекордных значений. Почему это важно и чего нам ждать?
ПоделитьсяГольфстрим замедлился до рекордных в современной истории значений.
Об этом говорят результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Geoscience коллективом ученых из университетов Германии, Великобритании и Ирландии. По их подсчетам, активность Гольфстрима еще не была такой низкой за последние, по меньшей мере, полторы тысячи лет.
Что такое Гольфстрим?
Это, пожалуй, самое известное из всех океанических течений. Но далеко не единственное: когда говорят о Гольфстриме, чаще всего речь идет о более масштабном явлении – Атлантической меридиональной циркуляции (АМОС). Она представляет собой гигантскую сеть морских течений в Северной Атлантике, а, строго говоря, Гольфстрим – лишь одна из ее частей.
Название Гольфстрим (Gulf Stream) переводится дословно как «течение залива». И неспроста: непосредственно сам Гольфстрим формируется путем слияния двух теплых течений, одно из которых – Юкатанское – несет теплые воды из Карибского моря и Мексиканского залива в Атлантику.
Там, у берегов Флориды, оно встречается с Антильским течением – именно в этой точке и берет свое начало Гольфстрим.
Далее путь течения лежит вдоль побережья США и Канады, где, проходя т.н. Ньюфаундлендскую банку, Гольфстрим переходит в Северо-Атлантическое течение.
Оно, в свою очередь, распадается еще на несколько океанических потоков. Некоторые из них – например, Норвежское течение и течение Ирмингера – несут теплые воды в сторону европейских стран, тогда как Канарское течение, наоборот, разворачивается на юг, неся холодные воды в сторону экватора.
Там часть этих вод переходит в Североэкваториальное течение, которое в свою очередь является одним из источников Гольфстрима. Таким образом, круг замыкается.
Сам же Гольфстрим представляет собой своего рода водную «магистраль» шириной до 90 км. Его мощность оценивается в цифры, достигающие, по ряду данных, 150 свердрупов – так называется единица перемещения воды, эквивалентная 10 в шестой степени кубометров жидкости в секунду. Для сравнения – объем пресной воды, попадающий в океан со всех рек мир, составляет лишь 1,2 свердрупа.
Почему Гольфстрим важен?
Гольфстрим – своего рода «суперзвезда» среди течений.
Хотя системы океанических течений состоят из огромного количества других водных потоков, именно к Гольфстриму было исторически приковано наибольшее внимание науки, общественности и массовой культуры.
Причина такого внимания – его влияние на то, каким сегодня является климат в Европе и Северной Америке. Принято считать, что водные массы, принесенные течением с экватора и Карибского бассейна, доставляют тепло в Северную Европу, формируя куда более мягкий климат, чем в регионах, расположенных на той же самой широте. Так, зимы в Париже, Лондоне и Амстердаме куда мягче, чем в городах Канады или тем более — Сибири.
Считается, что именно благодаря Гольфстриму порты Скандинавского полуострова не замерзают, позволяя Норвегии – одной из самых северных стран мира – пользоваться навигацией круглый год. Влияние Гольфстрима ощущается даже в России – именно благодаря теплым водам Северо-Атлантического течения не замерзает порт Мурманск.
МурманскВ исторической ретроспективе мягкий климат Европы способствовал переселению в эти регионы людей, которые, несмотря на северные широты, могли развивать здесь сельское хозяйство и не беспокоиться о слишком суровой зиме.
Гипотетически, если бы не Гольфстрим, развитие государств в Северной Европе могло сложиться совсем иначе, поэтому неудивительно, что все внимание Западной цивилизации, ее образовательных центров, культуры и медиа всегда было приковано именно к Гольфстриму.
Впрочем, у этой идеи есть и свои противники. Версия о том, что причиной мягких зим в Европе является именно Гольфстрим, во многом отсылает нас к трудам климатолога Мэтью Фонтейна Мори в XIX веке. Впоследствии некоторые ученые уточняли: Гольфстрим играет в этом процессе определенную роль, но, возможно, не такую значимую.
К примеру, на такой гипотезе настаивает профессор Колумбийского университета Ричард Сигер (Richard Seager): он называет версию Мори не более, чем «мифом», отмечая, что куда большую роль в формировании теплых европейских зим играют другие факторы (в частности, западно-восточный перенос воздушных масс).
Что происходит с Гольфстримом?
Есть многочисленные свидетельства того, что он замедляется.
В частности, об этом говорят результаты исследования ученых из Потсдамского института изучения климата, Университета в Мейнуте и Университетского колледжа в Лондоне.
Согласно исследованию, АМОС за последние полтора тысячелетия серьезно ослаб. Ученые утверждают, что он начал сильно замедляться в XIX веке, а уже к середине прошлого столетия его скорость достигла рекордно низкой отметки за последние 1600 лет.
Первое из обнаруженных замедлений Гольфстрима пришлось на 1850 год, т.е. на самый конец «малого ледникового периода» – относительного похолодания, которое пришлось на период с XIV по XIX вв. В следующий раз Гольфстрим замедлился столетие спустя, притом куда значительнее, чем в прошлый раз.
Разве полторы тысячи лет назад проводились исследования Гольфстрима?
Исследований Гольфстрима в период, когда еще существовала Римская империя, действительно не проводилось (по крайней мере мы о них не знаем). Детальные измерения АМОС начали активно проводиться лишь в начале 2000-х.
Поэтому ученые использовали косвенные, или прокси-данные. В ход шли различные источники, которые могли рассказать о том, какой была температура и соленость воды в тот или иной период.
В частности, исследователи изучали 11 разных прокси – в их числе измерение слоев льда и грунта на пути перемещения воды, популяции кораллов, а также ископаемые фораминиферы.
ФораминиферыРаковина этих микроскопических организмов может многое рассказать о среде, в которой они обитали. Раковина фораминифер формируется из элементов и минералов, концентрация которых зависит от уровня солености и температуры воды в данный конкретный момент. Сопоставив эти значения с возрастом ископаемых, можно определить динамику активности течения.
Это первое подобное исследование?
Вовсе нет. В 2018 году коллектив британских и американских ученых пришел к схожим выводам: они подсчитали что АМОС за последние 150 лет был слабее, чем в любой момент на протяжении последних 1500 лет.
Исследователи Потсдамского института изучения климата Левке Сизар (Levke Caesar) и Стефан Рамшторф (Stefan Ramstorf), являющиеся соавторами недавней статьи о рекордном замедлении Гольфстрима, в том же году также представили результаты научного труда, согласно которому с середины 1950-х по настоящий момент Гольфстрим ослаб на 15%. Оба вышеупомянутых исследования хоть и пришли к схожим выводам, но различаются в датах начала замедления Гольфстрима. В первом случае авторы не упоминают антропогенный фактор в качестве ключевого, допуская, что АМОС начал слабеть еще до того, как выбросы парниковых газов достигли значительных масштабов.
2018 оказался очень продуктивным годом для исследователей Гольфстрима. Помимо вышеназванных работ, в том же году были опубликованы и данные ученых из Университета штата Вашингтон и Китайского университета изучения океанов. Ученые предположили, что ослабший Гольфстрим может оказать значительное влияние на климат всей планеты, в частности – способствовать повышению температуры атмосферы Земли.
Надо отметить, что не все измерения АМОС единогласно говорят о замедлении течения. В 2013 году ученые не нашли свидетельств стабильного замедления Гольфстрима, правда, за отрезок времени был взят промежуток в 20 лет.
Профессор Университета Стоуни-Брукс Чарльз Флэгг (Charles Flagg), один из авторов этого исследования, в комментарии «Голосу Америки» подтвердил, что он и его коллеги не обнаружили заметных признаков ослабления Гольфстрима. Однако он подчеркнул, что речь шла об отрезке между Бермудскими островами и Нью-Йорком, тогда как АМОС – куда более сложная система, в которой действительно возможен тренд на снижение активности.
Помимо прочего, новость о том, что «Гольфстрим остановился» или «перестал существовать» – не редкий сюжет в СМИ, блогах и социальных сетях, который, однако, далеко не всегда основан на реальных исследованиях.
Что будет дальше?
Дать точный и достоверный ответ научное сообщество пока не решается.
В изучении климата и в том числе океанических течений собрано огромное количество информации и построено множество прогностических моделей, но климат – чрезвычайно сложный механизм, в котором огромное количество взаимосвязанных факторов позволяет нам пока выдвигать лишьгипотезы.
На это указывает и профессор Кристофер Шволм (Christopher Schwalm) из Центра климатических исследований Вудвелла. В комментарии «Голосу Америки» он подчеркивает, что прогнозы по динамике АМОС все еще представляют определенную сложность для науки ввиду того, что измерять Гольфстрим ученые начали лишь два десятилетия назад.
Собеседник «Голоса Америки» заявляет: коллапс Гольфстрима действительно возможен, при этом, по ряду прогнозов, подобное может произойти в 2300-х гг. при интенсивном использовании ископаемых видов топлива (и, соответственно, выделении парниковых газов).
Куда более интересным вопросом, по его мнению, является то, когда будет (и будет ли) преодолена та самая точка невозврата, после которой изменения Гольфстрима окажутся необратимыми.
Он отмечает, что при сохранении нынешней динамики подобной точки АМОС может достигнуть уже в этом столетии.
На подобную тенденцию обращает внимание и, пожалуй, самая влиятельная экспертная группа по данной теме – Межправительственная группа экспертов по изменению климата, МГЭИК. Именно она готовит доклады, которые ложатся в основу работы Рамочной конвенции ООН по изменению климата (те самые известные Киотское и Парижское соглашения), а сами доклады являются своего рода мировым научным консенсусом по вопросам климата.
Авторы доклада 2014 года указывают, что «крайне маловероятно», что радикальные изменения АМОС или полный коллапс системы возможны в 21 веке.
При этом эксперты соглашаются, что ослабление АМОС будет продолжаться. Согласно существующим моделям, в этом веке североатлантическая сеть течений может ослабнуть на 11% в сценарии, при котором пик выбросов парниковых газов должен был быть достигнут в 2010-2020, после чего произойдет спад (так называемый сценарий RCP2.
6). Согласно более пессимистичному сценарию, RCP8.5 (предполагающему, что выбросы газов продолжат расти), АМОС может ослабнуть, в среднем, до 34%.
Дальнейшее ослабление Гольфстрима ожидает и упомянутая выше профессор Левке Сизар. Ссылаясь на недавние исследования, она рассказала «Голосу Америки» о вероятности того, что АМОС может ослабнуть на 34-45% до конца этого столетия. При этом, по ее мнению, темп замедления будет сильно зависеть от количества выбросов парниковых газов в атмосферу.
По ее словам, пугающий сценарий, который нередко звучит в блогах и социальных сетях – о том, что «Гольфстрим остановился», – в той или иной степени гипотетически возможен. Если АМОС достигнет условной точки невозврата, его активность может снизиться до чрезвычайно низких значений. Однако зафиксировать полную и однозначную остановку Гольфстрима вряд ли получится, учитывая масштабы и сложность циркуляции воды в океане.
Как замедление АМОС повлияет на климат?
Существующие гипотезы предполагают, что ослабший Гольфстрим действительно окажет влияние на климат в Атлантике.
«Дальнейшее замедление АМОС может способствовать возникновению экстремальных погодных условий в Европе, таких как изменение пути следования снежных бурь и, возможно, их усиление, – заявляет профессор Сизар. – Согласно другим исследованиям, возможными последствиями станут периоды сильной жары или снижение количества осадков в летний период».
По ее словам, сейчас следует волноваться о том, что мы пока не знаем, какие именно могут быть последствия от замедления АМОС.
Другим возможным эффектом от изменения Гольфстрима может стать и повышение уровня океана. Эта гипотетическая проблема актуальна уже не для Европы, а для Соединенных Штатов.
Из-за вращения Земли происходит смещение водных масс к востоку (в Северном полушарии), в обратную сторону от побережья США. В случае ослабления течения у берегов Соединенных Штатов будет накапливаться больше воды, и многие густонаселенные районы – в том числе Нью-Йорк, Бостон, Майами – столкнутся с повышением уровня океана.
По словам профессора Сизар, изменение АМОС уже влияли на погоду в Европе.
В частности, аномально жаркое лето 2015 года, как считают ученые, частично связано как раз таки с низкой активностью АМОС.
Следует ли опасаться сюжета фильма «Послезавтра» в реальности?
Опасения, что Гольфстрим может остановиться, проникли и в массовую культуру. Так, по сюжету фильма-катастрофы Роланда Эммериха «Послезавтра» Северо-Атлантическое течение внезапно остановилось, что вызвало масштабные катастрофы по всему миру.
Зрителям показывают последовавшие за этим стихийные бедствия: на жителей Токио падает гигантский град, Лос-Анджелес уничтожает торнадо, огромное цунами обрушивается на Нью-Йорк, после чего следует резкое похолодание, мгновенно превращающее Манхэттен в глыбу льда.
По словам профессора Левке, бояться развития такого сценария не стоит. По сюжету фильма, катаклизмы обрушились на Землю в течение нескольких недель. В реальности, даже если точка невозврата окажется пройдена и активность АМОС будет стабильно снижаться, последствия мир ощутит через куда больший промежуток времени.
Ее коллега, Стефан Рамшторф, на своем сайте прокомментировал выход фильма в 2004 году. Он указал на ряд научных ошибок (например, принцип образования цунами, уничтожившего в фильме Нью-Йорк), но при этом отдал должное создателям фильма, не претендующим на научную точность.
Более того, он отмечает, что фильм достаточно точно передает то, как работают климатологи, и их взаимодействие с людьми, принимающими политические решения.
Не менее важно и то, что блокбастер о последствиях остановки Гольфстрима дает зрителям важные, на взгляд Рамшторфа, посылы. «Этот фильм дает возможность получить базовое представление о правильных вещах: человечество все больше влияет на климат, а это – весьма опасный эксперимент, – пишет Рамшторф. – В конце концов, наше понимание того, как функционирует климат, все еще очень ограничено, так что мы должны быть готовы к неожиданностям по мере того, как продолжается наш эксперимент с атмосферой планеты».
Русская служба «Голоса Америки»
Как теплая вода Гольфстрима поддерживает холодный подводный водопад · Границы для юных умов
Abstract
Самое известное океанское течение, Гольфстрим, является частью большой системы течений, несущих теплую воду из Флориды в Европу.
Это основная причина мягкого климата северо-западной Европы. Что происходит с теплой водой, которая течет на север, ведь она не может просто скапливаться? Получается, что характеристики воды меняются: зимой океан согревает холодный воздух над собой, и вода становится холоднее. Холодная морская вода, которая тяжелее теплой морской воды, опускается на большую глубину. Но что происходит с холодной водой, которая исчезает с поверхности? Находясь на исследовательском корабле, мы обнаружили новое океанское течение, которое решает эту загадку. Течение приносит холодную воду к подводному горному хребту. Вода переливается через хребет подводным водопадом, прежде чем продолжить свое путешествие вглубь океана обратно к экватору.
Теплая вода идет на север
Температура воздуха самая высокая у экватора Земли и самая низкая у полюсов. Но задумывались ли вы когда-нибудь, почему в Западной Европе тепло, а в восточной Канаде холодно, хотя оба региона находятся на одинаковом расстоянии от экватора? Причина в том, что температура воздуха зависит не только от широты, но и от океанских течений, переносящих тепло к полюсам Земли.
В этой статье мы сосредоточимся на северной части Атлантического океана, поэтому мы поговорим о воде, текущей на север. Поверхность океана намного теплее там, где океанские течения приносят тепло на север из тропических регионов. Это то, что делает Гольфстрим. Гольфстрим — океанское течение, протянувшееся от Флориды до Европы (рис. 1а). Гольфстрим — одна из причин, по которой зимы в Западной Европе мягче, чем в восточной Канаде. Часть воды из Гольфстрима в конечном итоге попадает в Северные моря, регион между Гренландией, Исландией и Норвегией (рис. 1а). Однако теплая вода, постоянно поступающая в северные моря с юга, по-видимому, исчезает (рис. 1б). Что с ним происходит и куда оно уходит?
- Рисунок 1 — (a) Карта температуры поверхности моря в Северной Атлантике.
- Красные (синие) цвета обозначают теплые (холодные) температуры. (b) Карта температуры поверхности Северных морей. Цвета были скорректированы из-за меньшего диапазона температур в северных морях. Красными стрелками показан путь воды из Гольфстрима. Зеленая стрелка показывает Восточно-Гренландское течение, переносящее холодную пресную воду. (c) Вертикальный срез, показывающий температуру океана вдоль подводного хребта между Гренландией и Шетландскими островами [Изображение предоставлено: (a) изменено с earth.nullschool.net].
Красными стрелками показан путь воды из Гольфстрима. Зеленая стрелка показывает Восточно-Гренландское течение, переносящее холодную пресную воду. (c) Вертикальный срез, показывающий температуру океана вдоль подводного хребта между Гренландией и Шетландскими островами [Изображение предоставлено: (a) изменено с earth.nullschool.net].Теплая вода охлаждается и тонет
В Северной Атлантике вода Гольфстрима имеет самую высокую температуру и соленость (показатель того, насколько соленая вода). Это уникальный «отпечаток пальца» Гольфстрима — мы можем проследить путь теплой соленой воды в северные моря. Когда температура или соленость резко меняются, вода преображается и приобретает новый отпечаток. Это то, что происходит с водой на поверхности, возникшей в Гольфстриме. Зимой воздух над северными морями обычно холоднее, чем над океаном. Поверхность океана нагревает атмосферу, а вода охлаждает. Холодная морская вода имеет более высокую плотность, чем теплая морская вода.
Более плотная вода опускается ниже более легкой воды и растекается, когда достигает морского дна или другого барьера. В северных морях плотная вода не опускается до самого дна, а вместо этого останавливается, когда достигает слоя еще более плотной воды на глубине.
Новое глубоководное течение на карте
Мы хотели знать, куда уходит холодная плотная вода Гольфстрима, когда она исчезает с поверхности, поэтому мы организовали экспедицию на исследовательском корабле для измерения глубины океана между Исландией и и Фарерские острова (рис. 1b). Мы опустили научный прибор через воду на морское дно и зафиксировали, насколько теплым и соленым был океан, и как текла вода (рис. 2). Каждая остановка для проведения измерений называется станцией. На типичной станции глубина океана может составлять 1 км (0,6 мили), и прибор обычно опускается на тросе со скоростью ~ 3,5 км / ч (2,2 мили в час, типичная скорость ходьбы). Итак, на то, чтобы опустить инструмент до дна и вытащить его на поверхность, уходит более получаса! На обратном пути останавливаем инструмент для сбора воды на разной глубине.
- Рисунок 2 — (a) Ученые на станции в Северных морях проводят измерения температуры, солености и течений океана, опуская научный прибор с поверхности моря на морское дно.
- В комплект прибора входят высокие (серые) бутыли для сбора воды на различной глубине. Здесь ученые возвращают инструмент после его путешествия на морское дно и обратно. (b) Схема опускания прибора через толщу воды на станции для измерения солености и температуры. Теплая вода, текущая на север, охлаждается и тонет, а затем переносится обратно на юг.
Чтобы получить подробную картину состояния океана, важно, чтобы расстояние между станциями было как можно меньше. Глубинные течения в этом регионе могут быть очень узкими, всего около одной пятой ширины Гольфстрима, поэтому их легко не заметить [1]. Однако, поскольку сбор измерений занимает много времени, станции никогда не бывают так близко друг к другу, как хотелось бы. В большом океане мы думаем, что расстояния между нашими станциями в 2 км (1,2 мили) очень короткие.
Во время нашей месячной морской экспедиции мы измерили океан более чем в 300 точках. Из наших данных мы создали карты океана. Эти карты включали не только температуру и соленость, но и информацию о течениях, включая их местонахождение, ширину и скорость течения. Когда мы изучили наши измерения, мы были взволнованы, узнав, что обнаружили новое океанское течение [2]! Течение несет холодную плотную воду и течет глубоко в океане, а не у поверхности, как многие другие течения. Мы проследили его температуру и соленость на всем пути от северо-востока Исландии до Фарерских островов (рис. 3).
- Рис. 3. Карта глубины морского дна и важных течений в Северных морях, включая северное продолжение Гольфстрима (красное) и Восточно-Гренландское течение (зеленое) у поверхности, а также два глубинных течения (синие), которые переполняют хребет в виде подводных водопадов: Северо-Исландская струя (на западе) была открыта в начале 2000-х годов [3], а Исландско-Фарерская склоновая струя (на востоке) — новое открытие [2].
Более 100 лет назад ученые-океанологи обнаружили этот тип холодной глубоководной воды вблизи Фарерских островов, но не знали, как она туда попала [4]. С тех пор, с улучшением методов измерения и численных расчетов, выполняемых на больших компьютерах, ученые-океанологи выдвинули разные идеи относительно того, откуда берется вода. Наши измерения впервые показали, что вода в этот район приносится глубинным течением, текущим в сторону Фарерских островов. Кроме того, мы могли бы оценить, сколько воды переносит течение. Мы даже получили название тока! Поскольку наше узкое течение течет из Исландии на Фарерские острова, оно следует за континентальным склоном. Поэтому мы назвали его Исландско-Фарерский склонный джет.
Роль подводных горных хребтов
Представьте, что вы стоите на пляже и смотрите на океан. Чем дальше от берега, тем глубже становится океан. Вокруг континентов и островов часто имеется зона, называемая континентальным шельфом, которая относительно мелководна по сравнению с глубоководными бассейнами океана (рис.
1в). Область, где глубина воды резко меняется от мелководного шельфа к глубокому океану, называется континентальным склоном. Океанские течения могут упираться в эти подводные «стены» и часто текут вдоль них.
К северу от Фарерских островов континентальный склон является частью большого подводного горного хребта, протянувшегося от Гренландии, через Исландию и Фарерские острова, до Шетландских островов в Шотландии. Этот хребет является южной границей северных морей. Плотная, глубокая, текущая на юг вода, как правило, не может преодолеть этот барьер: она может выйти из Северных морей только через некоторые из самых глубоких промежутков в хребте. Два основных разрыва расположены к западу от Исландии и к югу от Фарерских островов. Плотная вода, достигающая разрыва к западу от Исландии, в значительной степени переносится течением, известным как Северо-Исландская струя (рис. 3), которое было обнаружено в начале 2000-х гг. [3]. Напротив, вода, транспортируемая Исландско-Фарерскими склонными струями, заканчивается возле Фарерских островов, где она пересекает другой глубокий пролом в хребте.
На южной стороне хребта имеется крутой перепад морского дна, в результате чего разлившаяся вода устремляется вниз по склону в виде подводного водопада 1 ! Вода, перетекающая через Гренландско-Шотландский хребет, более плотная, чем вода к югу от хребта, поэтому она опускается на дно, прежде чем распространиться к экватору вблизи морского дна Северной Атлантики. Это «возвратный поток» теплой воды, начавшейся в Гольфстриме на поверхности (рис. 2б).
Резюме
Подводя итог, можно сказать, что теплая вода из Гольфстрима, которая переносится в Северные моря, охлаждается и опускается, а затем течения, такие как Исландско-Фарерский наклонный струйный и Северо-Исландский струйный, несут ее к глубоким расщелинам в подводных водах. хребет. Пройдя через эти промежутки, плотная вода стекает на более глубокие глубины в виде водопада. В то время как Исландско-Фарерские склонные струи могут показаться маленьким игроком в этой большой системе океанских течений, это важная часть головоломки, которая отсутствовала в общей картине.
Его открытие помогло нам лучше понять, где образуется плотная вода и как она транспортируется к подводному водопаду. Эти подробные знания о нынешнем состоянии северных морей помогут ученым предсказать, как изменение климата повлияет на Западную Европу, а также на потенциально отдаленные регионы.
Коробка 1. Постройте свой собственный подводный водопад
Если вы хотите сами изучить, как холодная вода может образовать подводный водопад, вот несколько советов.
Вам потребуется:
- Прозрачный пластиковый контейнер (размером примерно с обувную коробку, но подойдет любой размер).
- Немного пластилина или пластилина.
- Сумка-холодильник для спортивных травм (или пакет с замороженными овощами).
- Пищевой краситель (или акварель, или цветной фруктовый сок).
- Теплая водопроводная вода.
Подготовка:
- Убедитесь, что ваш холодильник (или овощи) заморожены.
- Соорудить «гребень» из пластилина поперек коробки. Включите промежуток, который немного ниже, чем вершина конька.
- Заполните контейнер водой, пока уровень воды не будет значительно выше гребня.
Включите промежуток, который немного ниже, чем вершина конька.Эксперимент:
- Поместите охлаждающий пакет на одну сторону хребта так, чтобы он был частично погружен в воду.
- Капните немного красителя на охлаждающий пакет так, чтобы он стекал по пакету в воду. Наблюдайте, что происходит с красителем.
- Продолжайте капать краску и наблюдайте, что произойдет.
- Когда холодная подкрашенная вода достигает высоты гребня, наблюдайте, как она начинает переливаться через гребень подводным водопадом.
- Продолжайте капать краску, если хотите.
- Если вы хотите исследовать больше, вы можете повторить эксперимент: добавить еще одну брешь (более глубокую, меньшую или такой же глубины) в гребне или попытаться сделать водопад сильнее или слабее.
Экспериментальная установка. (а) Вид сбоку. (б) вид сверху.
Финансирование
Эта работа была предоставлена в рамках исследовательской и инновационной программы Horizon 2020 Европейского Союза в рамках соглашения о гранте Марии Склодовской-Кюри № 101022251 (SS), гранта Фонда Тронд Мона BFS2016REK01 (SS и KV) и Гранты Национального научного фонда США OCE-1558742 и OCE-1259618 (RP).
Глоссарий
Гольфстрим : ↑ Сильное океанское течение, несущее теплую соленую воду из Флориды в Европу.
Соленость : ↑ Содержание соли в воде; другими словами, насколько соленая вода.
Плотность : ↑ Масса вещества в единице объема; другими словами, насколько тяжело определенное количество вещества.
Континентальный склон : ↑ Район, где глубина воды резко меняется от мелководного континентального шельфа к глубокому океану.
Континентальный шельф : ↑ Область морского дна вблизи побережья, где глубина воды относительно невелика по сравнению с глубиной океана.
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Сноска
1. ↑ Национальное управление океанографии и атмосферы. Где находится самый большой водопад на Земле? Веб-сайт Национальной океанской службы. Доступно в Интернете по адресу: https://oceanservice.noaa.gov/facts/largest-waterfall.html (26 февраля 2021 г.).
Исходная статья
↑ Семпер С., Пикарт Р. С., Воге К., Ларсен К. М. Х., Хатун Х. и Хансен Б. 2020. Наклонная струя Исландия-Фареры: канал для плотной воды к Фарерскому берегу. Переполнение канала. Нац. коммун. 11:5390. doi: 10.1038/s41467-020-19049-5
Каталожные номера
[1] ↑ Семпер, С., Воге, К., Пикарт, Р. С., Вальдимарссон, Х., Торрес, Д. Дж., и Йонссон, С. 2019. Возникновение северной исландской струи и ее эволюция на северо-востоке Исландии. до Датского пролива, Дж . Физ. океаногр. 49: 2499–521. doi: 10.1175/jpo-d-19-0088.1
[2] ↑ Семпер, С.
, Пикарт, Р. С., Воге, К., Ларсен, К. М. Х., Хатун, Х., и Хансен, Б. 2020. Наклонная струя Исландия-Фареры: канал для плотной воды к переполнение канала Фарерской отмели. Нац. коммун. 11:5390. doi: 10.1038/s41467-020-19049-5
[3] ↑ Jónsson, S., and Valdimarsson, H. 2004. Новый путь перелива Датского пролива из Исландского моря в Датский пролив. Геофиз. Рез. лат. 31, L03305. дои: 10.1029/2003GL019214
[4] ↑ Нансен, Ф. 1912. Das Bodenwasser und die Abkühlung des Meeres. Междунар. Преподобный Gesamten Hydrobiol. гидрогр. 5:1–42.
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 Гольфстрима составляет около 90 км в ширину и имеет максимальную скорость
более 2 м/с (5 узлов).
Нажмите здесь, например, графики
средние сезонные. | ||
Сильный термический
градиенты также сделали его видимым для инфракрасных измерений, таких как VHRR (Very
Радиометр высокого разрешения) показания с использованием первых спутников NOAA, THIR
(Инфракрасный радиометр температуры и влажности) показания Nimbus
спутники и расширенные показания VHRR (AVHRR) с более поздних спутников NOAA. Гольфстрим начинается вверх по течению от мыса Гаттерас, где Флоридское течение
перестает следовать за континентальным шельфом. Положение потока, как это
выходы на берег меняются в течение года. Осенью он меняется
на север, а зимой и ранней весной смещается на юг (Auer, 1987;
Келли и Гилле 1990; Франкиноул и др. 2001). По сравнению с шириной
течения (около 100-200 км), дальность этого изменения (30-40 км)
относительно невелика (Hogg and Johns 1995). Однако недавние исследования, проведенные
Мариано и др. (2002) предполагает, что меридиональный диапазон годового
изменение пути потока может быть ближе к 100 км. Другие характеристики
ток более изменчив. Значительные изменения в его транспорте,
меандрирование, и структуру можно наблюдать во многих временных масштабах, поскольку она
путешествует на северо-восток.
Транспорт Гольфстрима почти удваивается ниже по течению от мыса
Хаттерас (Кнаусс, 1969; Холл и Фофонофф, 1993; Хендри, 1988; Лиман и др.
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, обнаруженными 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 различия в переносе глубинных 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
Мероприятия.
Кинетическая энергия вихрей как вдоль Гольфстрима, так и на севере
Атлантическое течение достигает здесь пиковых значений (Richardson 1983). Существует также
наличие продолговатых ячеек высокого давления вдоль морской стороны
Североатлантическое течение (Уортингтон 1976; Кларк и др. 1980 г.; Баранов
и Гинкул 1984; Краусс и др. 1987). Эти датчики давления могут быть связаны
к прорывам вод Лабрадорского течения из Гранд Бэнкс (Krauss et al.
1987), которые приводят к интенсивному перемешиванию в конце Гольфстрима.
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 ди 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 для Международного союза геодезии и
Геофизика 1991-1994 ,
Дополнение к Обзоры по геофизике , 33 , 1311-1334.
Изелин, CO’D, 1936: Изучение циркуляции западной части Северной Атлантики. Статьи по физической океанографии и метеорологии , 4 , 101 стр.
Джонс, В.Э., 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 (Дополнение), 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.
Новые симуляции ставят под сомнение роль Гольфстрима в смягчении зимы в Европе
В течение века школьников учили, что массивное океанское течение, известное как Гольфстрим, несет теплую воду из тропической части Атлантического океана в северо-западную Европу. Прибыв, вода нагревает воздух над собой. Этот воздух перемещается вглубь суши, поэтому зимние дни в Европе мягче, чем на северо-востоке США
Возможно, пришло время удалить эту аккуратную историю. Взрыв интереса к глобальному климату побудил ученых внимательно изучить влияние Гольфстрима на климат только для того, чтобы обнаружить, что эти последствия не так очевидны, как можно было бы предположить.
На основе работы по моделированию и данных об океане появились новые объяснения того, почему зима в Северной Европе обычно менее суровая, чем зима на тех же широтах на северо-востоке США и Канады, и модели различаются по роли Гольфстрима. Одно из объяснений также дает представление о том, почему зима на северо-западе США теплее, чем в Тихом океане на востоке России.
В то же время недавние исследования ставят под сомнение популярную несколько лет назад гипотезу о том, что таяние арктических льдов может «перекрыть» Гольфстрим, тем самым нанеся ущерб погоде в Европе. Тем не менее исследования предполагают, что изменение климата может, по крайней мере, повлиять на силы Гольфстрима, что может уменьшить воздействие глобального потепления на Северную Европу.
Конкурирующие теории
Климатические изменения по всему земному шару связаны, прежде всего, со сферической формой Земли. Поскольку солнечные лучи более перпендикулярны поверхности земли в более низких широтах, они отдают там больше тепла на единицу площади, чем в более высоких широтах.
Этот дифференциальный нагрев приводит к преобладающим атмосферным ветрам, нестабильность которых перераспределяет это тепло от тропиков к полюсам. Океаны, покрывающие 70 процентов земного шара, также играют важную роль в этом перераспределении. Верхние два метра океанов хранят больше солнечного тепла, чем вся атмосфера над морями, потому что удельная теплоемкость (свойство, определяющее способность сохранять тепло) кубического метра воды примерно в 4000 раз больше, чем тот же объем воздуха. (и примерно в четыре раза больше, чем для почвы). Температура воды в верхних 100-200 метрах океанов в средних широтах может изменяться на 10 градусов по Цельсию в течение года, накапливая и выделяя огромное количество тепла по сравнению с атмосферой или землей. А поскольку океанские течения, такие как Гольфстрим, перемещают воду по всему земному шару, тепло, полученное летом в одном месте, впоследствии может быть выброшено в атмосферу за тысячи километров.
Учитывая это движение и способность океанов накапливать тепло, легко предположить, что океанские течения могут быть ответственны за тот факт, что зимние температуры воздуха в Ирландии примерно на 50 градусах северной широты почти на 20 градусов выше, чем на на той же широте через Атлантику в Ньюфаундленде.
Точно так же температура воздуха на 50 градусах северной широты в восточной части Тихого океана, недалеко от Ванкувера, примерно на 20 градусов выше, чем на той же широте на южной оконечности российского полуострова Камчатка.
В 19 веке географ и океанограф Мэтью Фонтейн Мори первым объяснил относительно мягкий климат северо-западной Европы Гольфстриму. Это мощное океаническое течение течет на север вдоль юго-восточного побережья США, являясь продуктом теплых вод субтропиков и тропиков. Примерно на широте мыса Гаттерас, Северная Каролина, Гольфстрим поворачивает на северо-восток и впадает в Атлантику. Мори предположил, что Гольфстрим снабжает теплом лежащие выше западные ветры, которые движутся через Атлантику в сторону северо-западной Европы. Он также предположил, что если бы сила Гольфстрима каким-то образом уменьшилась, зимние ветры были бы намного холоднее и что в Европе наступили бы арктические зимы. С годами идея Мори стала почти аксиомой — и до недавнего времени она также оставалась в значительной степени непроверенной.
Однако десять лет назад Ричард Сигер из Земной обсерватории Ламонта-Доэрти Колумбийского университета и его коллеги представили объяснение более теплой зимы в Европе, которое не имело никакого отношения к Гольфстриму. Моделирование Сигера показало, что когда атмосферный реактивный поток, обтекающий Землю с запада на восток, достигает Скалистых гор, он начинает колебаться с севера на юг. Колебания вызывают ветры, которые дуют с северо-запада над западной стороной Атлантического бассейна и с юго-запада над восточной стороной Атлантики. Северо-западные ветры приносят холодный континентальный воздух на северо-восток США, тогда как юго-западные ветры приносят теплый морской воздух на северо-запад Европы.
С этой точки зрения, не тепло, переносимое Гольфстримом, смягчает европейский климат. Вместо этого тепло, которое накапливается у берегов Европы, в верхних 100 метрах океана летом, выделяется в атмосферу зимой, когда юго-западные ветры смешивают поверхностные океанские воды.
В этом сценарии классическая догадка Мори неверна: крупномасштабные ветры, направленные горными хребтами, плюс локальные запасы тепла океаном вблизи Европы задают разницу температур между западной и восточной сторонами Атлантики [9].0055 см. рамку на следующих двух страницах ].
Важно иметь в виду, что модель Сигера не учитывала перенос тепла океаном, что было рассмотрено в исследовании, опубликованном вскоре после исследования Сигера Питером Райнсом из Вашингтонского университета и Сирпой Хаккинен из Годдардского НАСА. Центр космических полетов. Они выдвинули контраргумент, предлагающий некоторую современную поддержку историческим идеям Мори. Изучив архивные данные о температуре поверхности моря, два океанографа пришли к выводу, что количества тепла, хранящегося в верхнем слое восточной части Атлантического океана на широтах северной Европы, достаточно для поддержания умеренных температур воздуха только в течение декабря среднего года. Дополнительное тепло, необходимое для смягчения климата в течение оставшейся части зимы, приходилось импортировать из других мест.
Наиболее вероятный источник: Гольфстрим, текущий на северо-восток.
Измерения показали, что на 35 градусах северной широты — примерно на широте Северной Каролины — Северная Атлантика переносит около 0,8 петаватт тепла на север, в основном по Гольфстриму. Однако на 55 градусе северной широты — широте Лабрадора в Канаде — этот перенос тепла к полюсу пренебрежимо мал. Куда уходит все тепло? Рейнс и Хаккинен предположили, что он выбрасывается океаном в атмосферу по пути Гольфстрима. Затем господствующие ветры переносят тепло на восток, где оно смягчает европейский климат. Райнс и Хаккинен, по сути, приводили доводы в пользу гипотезы Мори о Гольфстриме, а Сигер возражал против нее, сосредоточив внимание на роли атмосферного реактивного течения.
В 2011 году Йохай Каспи, работающий сейчас в Научном институте Вейцмана в Реховоте, Израиль, и Тапио Шнайдер из Калифорнийского технологического института представили третью идею, основанную на новых численных экспериментах с атмосферой и океаном.
Они предложили некоторую степень правды как в сценариях Сигера, так и в сценариях Райнса, но сосредоточились в основном на закономерностях атмосферного давления. Модель Каспи и Шнайдера показала, что потеря тепла из океана в атмосферу на пути Гольфстрима, где он покидает восточное побережье США, создает стационарную систему атмосферного низкого давления на востоке — на европейской стороне Атлантики. . Он также создает стационарную систему высокого давления на западе — над восточной окраиной Североамериканского континента. По сложным причинам конечным результатом этой модели является то, что стационарная система низкого давления доставляет теплый воздух в Западную Европу через юго-западные ветры струйного течения, которые собирают тепло, выделяемое всю зиму Гольфстримом. Стационарный максимум притягивает холодный воздух из Арктики, охлаждая восточную часть Северной Америки и увеличивая температурный контраст между Северной Америкой и Европой.
Таким образом, разница в климате через Атлантику возникает не только потому, что теплеет Западная Европа, но и потому, что восток Северной Америки становится холоднее.
Оба региона имеют свои характерные температуры из-за схемы атмосферной циркуляции, определяемой потерями тепла океаном в районе Гольфстрима.
Однако потери тепла Гольфстримом, необходимые для установления этой циркуляции, не могут быть обеспечены только за счет тепла, которое Средняя Атлантика получает летом. Также необходимо тепло, переносимое Гольфстримом из более низких широт. В этом смысле Каспи и Шнайдер в некоторой степени подтверждают более ранние идеи Мори. Хотя атмосферные системы низкого и высокого давления созданы без какой-либо необходимости ссылаться на влияние Скалистых гор на струйное течение, эта новая работа подчеркивает важность юго-западных ветров для обогрева Европы.
Интересно, что модель Каспи-Шнайдера также может объяснить, почему в западном Орегоне, штате Вашингтон и Британской Колумбии зимы намного мягче, чем на Камчатке. Этот транстихоокеанский контраст никогда не приписывался присутствию Куросио, аналога Гольфстрима в Тихом океане, в первую очередь потому, что Тихий океан гораздо больше, а Куросио — значительно более слабое течение, чем Гольфстрим на большей его части.
Тем не менее, результат Каспи-Шнайдера предполагает, что потеря тепла над Куросио может вызвать стационарную систему атмосферного давления, подобную той, что находится вблизи Гольфстрима в Атлантике. Система будет доставлять холодный полярный воздух в северо-западную Азию через северо-западные ветры, а юго-западные ветры будут доставлять более теплый воздух на северное побережье Тихого океана США.
Закрытие Гольфстрима
До сих пор не принято решение о том, какая модель верна, хотя сценарий Каспи-Шнайдера кажется правдоподобным. Вторая часть гипотезы Мори — что прекращение Гольфстрима приведет к более суровым зимам над северо-западной Европой — также недавно вызвала значительный интерес. В течение многих лет природа роли Гольфстрима в изменении климата формулировалась следующим образом: если более теплый климат растапливает арктические льды, не уменьшит ли избыток пресной воды, поступающий в океан в северной части Атлантического океана, опрокидывающую циркуляцию в этом месте, перекроет залив? Поток и лишить северо-западную Европу важного источника тепла?
Опрокидывающая циркуляция состоит из теплых верхних вод Северной Атлантики, которые движутся на север, к полюсу, и холодных глубинных вод, которые движутся на юг, к экватору.
Эти мелкие и глубокие течения соединяются, образуя что-то вроде конвейерной ленты за счет погружения или опускания поверхностных вод в высоких широтах Лабрадорского и Северного морей, а также глубинных вод в других местах глобального бассейна, которые поднимаются или поднимаются на поверхность. . По сути, холодные воды, которые тонут в северной части Северной Атлантики, заменяются относительно теплыми поверхностными водами, поднимающимися вверх в других частях мирового океана.
Во многих сценариях потепления климата таяние арктических льдов добавило бы большое количество пресной воды в океан в высоких широтах. Поскольку пресная вода менее соленая (и, следовательно, менее плотная), чем морская, она может не утонуть, поэтому нисходящий поток, питающий глубинные течения опрокидывающей циркуляции, будет подавлен. В этом случае не было бы физической потребности в том, чтобы теплые глубокие воды поднимались в другом месте, потому что не было бы компенсирующего опускания; как следствие, если новая теплая вода не поднимается на поверхность, поток такой воды на север — Гольфстрим — может уменьшиться.
Альтернативные сценарии предполагают, что добавление пресной воды в высоких широтах отклонит Гольфстрим дальше на юг или уменьшит его силу. В любом случае ослабление или отклонение Гольфстрима будет давать меньше тепла европейским зимам. Многие модели убедительно предсказывают, что уменьшение опрокидывающей циркуляции коррелирует с последующим похолоданием в Северной Атлантике и северо-западной Европе.
Тем не менее, недавние исследования моделирования с более высоким разрешением океанских течений показывают, что пресная арктическая талая вода может изливаться в основном в течения, которые более ограничены береговыми линиями и, следовательно, оказывают меньшее влияние на открытый океан, где в основном происходит нисходящий поток. Даже если пресная вода значительно повлияет на количество воды, стекающей вниз в Северной Атлантике, маловероятно, что это изменение действительно перекроет Гольфстрим. Отключение маловероятно, потому что путь и сила Гольфстрима во многом зависят от скорости и направления крупномасштабных ветров средних широт.
В большинстве сценариев изменения климата общее направление крупномасштабных ветров существенно не меняется по мере таяния арктических льдов, поэтому общий путь и сила Гольфстрима также не сильно меняются. Однако северо-восточное продолжение Гольфстрима — относительно небольшой ветви, которая приносит теплые верхние воды в приполярные регионы — потенциально может быть нарушено. Таким образом, множество свидетельств указывает на то, что Гольфстрим сохранится, но неясно, сколько воды Гольфстрима будет перенесено на север при различных климатических сценариях.
Больше данных, лучшее разрешение
В настоящее время ответы на вопрос о том, как изменение климата повлияет на погоду в Европе, в основном приходят из экспериментов по моделированию. Тем не менее, эксперименты имеют значительные погрешности, которые можно согласовать только с более обширными данными об океанах. Немногие наблюдения из открытого океана старше столетия, а у нас есть спутниковые данные только за последние 30 лет или около того.
В последнее время ученые добились значительного прогресса в совершенствовании океанической базы данных в рамках проекта Арго, постоянного глобального сбора измерений температуры и солености с более чем 3000 плавучих датчиков, разбросанных по всему миру. Массив Argo, развернутый и эксплуатируемый США и более чем 30 другими странами, позволяет ученым делать карты температуры и солености почти в реальном времени на верхних 2000 метров мирового океана. Полный массив существует менее десяти лет, и мы только начинаем использовать его для эффективного изучения связи между атмосферной изменчивостью и крупномасштабными изменениями в океане.
Например, сравнение данных Арго с наблюдениями за океаном в 1980-х годах, проведенное Дином Ремихом и Джоном Гилсоном из Океанографического института Скриппса, показывает, что верхние несколько сотен метров океана прогрелись примерно на 0,2 градуса по Цельсию в последние 20 лет. Соленость верхних слоев океана также увеличилась в глобальном масштабе на небольшие 0,1 процента, но ниже нескольких сотен метров океанские воды кажутся значительно более пресными, чем в предыдущие десятилетия.
Достаточно ли этих изменений, чтобы изменить климат в Европе или где-либо еще, остается открытым вопросом, но данные, которые мы сейчас получаем с Арго, дают некоторые подсказки. Чтобы Земля не нагревалась и не охлаждалась, поступление тепла от Солнца должно быть равно количеству тепла, излучаемого Землей обратно в космос. Накопление парниковых газов в атмосфере, по-видимому, нарушает это равновесие. Наблюдаемое потепление на 0,2 градуса по Цельсию в верхних слоях океана согласуется с превышением приходящей солнечной радиации над исходящей примерно на один ватт на квадратный метр.
Первые результаты нашей усовершенствованной океанской обсерватории внесли весомый вклад в теории и модели климата. Результаты также намекают на то, что станет возможным в ближайшие десятилетия. В следующие 10 лет, когда ученые одновременно изучают данные о поверхности моря со спутников, компьютерные модели и более длительные записи данных о недрах с Арго, они должны быть в состоянии оценить роль океана в климате с новой точностью.
В этот момент мы, возможно, наконец сможем определить, как Гольфстрим повлияет на изменение климата на нашей водной планете.
Эта статья была первоначально опубликована под названием «Переосмысление Гольфстрима» в журнале Scientific American 308, 2, 50-55 (февраль 2013 г.)
Является ли течение Гольфстрим ответственным за мягкие зимы в Европе? Р. Сигер и др. in Ежеквартальный журнал Королевского метеорологического общества , Vol. 128, № 586, стр. 2563–2586; Октябрь 2002 г.
Среднегодовой и годовой цикл температуры, солености и стерической высоты в Глобальном океане за 2004–2008 гг. по программе Арго. Дин Реммих и Джон Гилсон в Progress in Oceanography , Vol. 82, № 2, стр. 81–100; Август 2009.
Зимний холод восточных континентальных границ, вызванный теплыми водами океана. Йохай Каспи и Тапио Шнайдер в Nature , Vol. 471, страницы 621–624; 31 марта 2011 г.
НАУЧНЫЙ АМЕРИКАНСКИЙ ОНЛАЙН
Для получения более подробной информации об океанском массиве Argo, состоящем из 3000 плавучих датчиков по всему миру, см.