Морские течения – о главном. Заголовки газет и журналов, а порой и сюжеты телевизионных передач пестрят и мелькают громкими словами о том, что человечество в очередной раз обрекло себя на погибель, поскольку своими действиями заставило исчезнуть одно из ключевых океанских течений .

Несмотря на то, что таких заявлений за последние десятилетия было выдвинуто немало, разительных изменений в климате по какой-то причине не наблюдается.

Находятся люди, которые верят, что в течение нескольких месяцев или лет наступит ледниковый период. Есть и те, кто не верит. Но что, если перед тем, как сразу делать вывод об оправданности таких смелых заявлений, разобраться в самом явлении океанских течений?

Некоторым может показаться странным сам факт того, что вода на нашей планете не стоит на месте, а непрерывно путешествует. Однако здесь все довольно просто: таким образом ее заставляет вести себя собственный состав.

В качестве простого примера можно привести тот факт, что соленая вода тяжелее пресной, а плотность различается в зависимости от температуры. Добавим к этому то, что в разных океанах соленость жидкости различается, а в различных климатических поясах солнце нагревает ее в различной степени и с различной скоростью.

Совокупность всех этих факторов и образуют такие феноменальные явления, как морские течения.

Течения, возникающие вследствие температурных и химических особенностей Мирового океана, называют термохалинными. Есть и такие, которые своим появлением обязаны географическим особенностям морского дна: в одном месте глубина больше, в другом меньше. Тем не менее, самые значительные факторы, влияющие на появление течений - это сила Кориолиса и ветер.

Морские течения Гольфстрим и сила Кориолиса

Одно из течений, которое можно отнести к ветровым - это довольно приличная по масштабам циркуляция воды, происходящая в северной части Атлантики. Там, на поверхности океана, вся вода передвигается крайне медленно - всего несколько сантиметров в секунду.

На первый взгляд, ничего особенного: с одной стороны (восточной) вода перемещается на юг, а с другой (западной) на север. Но ключевую роль здесь играет нечто другое.

Сила Кориолиса - это возникающая в результате вращения Земли инерционная сила. Она как бы «прижимает» течение к материку, где большое количество воды, двигающейся с небольшой скоростью, вдруг ускоряется до 2 метров в секунду.

Это течение называется западным пограничным течением, и возникает из-за резкого столкновения с материком. Так как воде больше некуда деваться, ее давление возрастает и она, выталкивая сама себя, следует вдоль берега, после чего и превращается в Гольфстрим.

Разумеется, несмотря на огромную энергию, что несет в себе это океанское течение, со временем его сила ослабевает. От него в процессе движения отделяются так называемые ринги, подобные ответвлениям у рек.

Их диаметр - приблизительно 200 километров, и в Северной Атлантике они хоть и проявляют динамику, но их число всегда больше десяти.

Надо сказать, они тоже играют свою роль в создании климатических условий.

К примеру, если один из таких рингов отправляется в южную сторону океана, то он привносит холодную воду в относительно теплую часть Атлантики. Если ринг отправляется на север, то несет теплую воду в более холодные области океана.

Морские течения и вихри

Неизменным попутчиком морских течений были и остаются вихри. Само по себе течение - это фронт, другими словами - жидкость, имеющая отличные от других участков океана характеристики. Этот фронт непрерывно меняет свое положение в океане, а рядом с ним образуются вихри, порой в диаметре достигая сотен километров.

В пример можно привести Гибралтарский пролив. Разумеется, вода в нем не стоит, как многие могут подумать, а постоянно движется. Более того, движется в двух направлениях - сверху жидкость входит в Средиземное море, а снизу, наоборот, покидает огромный водоем.

Почему именно так? Ответ достаточно прост: в океане вода менее соленая, нежели в Средиземном море. Чем соленее вода, тем тяжелее она, а чем тяжелее, тем ниже опускается.

И в этой ситуации возникает вихрь, вопреки тому, что есть все нужные условия для возникновения течения по градиенту давлений.

Но сила Кориолиса не позволяет этому случиться, и, компенсируя перепад гидростатических давлений, заставляет воду из-за сложившихся условий вырваться из глубин в перпендикулярном дну направлении. Таким образом возникает чудовищных размеров вихрь, в диаметре достигающий около 100 километров.

Еще один интересный пример, который на протяжении долгого времени не получалось объяснить ученым - это Агульясское течение. Оно движется вдоль восточного берега Африки в южную сторону, и, достигая конца материка, поворачивает обратно в Индийский океан.

В том месте, где вода меняет свое направление, рядом с течением образуются вихри, направленные в Атлантический океан. На протяжении трех лет каждый из этих вихрей путешествует через океан, после чего, оказавшись у берегов Южной Америки, теряется в мощных прибрежных течениях.

Сами по себе эти вихри представляют из себя удивительное явление. Их диаметр значительно превышает их толщину, и в сущности они являются образованиями, которые выглядят как водные диски, вращающиеся на поверхности океана.

На протяжении долгого времени ученые не могли разгадать этой загадки, ведь по законам физики эти диски должны были распасться, столкнувшись с менее подвижной жидкостью.

Но, как оказалось, еще находясь в Агульясском течении, эти вихри вращаются подобно твердым телам. Только благодаря тому, что характеристики воды в Индийском океане отличаются от характеристик воды в Атлантическом, эти уникальные образования успешно путешествуют с одного конца света на другой.

Может быть, а может и не быть

То, что происходит с водой в океане, в частности - поведение вихрей, живое подтверждение слов о том, что Мировой океан своими «трюками» способен удивить практически любого человека. Отдельного внимания заслуживают экваториальные течения, где сила Кориолиса не оказывает почти никакого действия.

Однако невероятно важную роль играет Антарктическое круговое течение. Это единственное течение на нашей планете, которое проходит через все меридианы и единственное течение, которое можно назвать абсолютно замкнутым. Его еще называют «течением Западных Ветров».

Самые мощные морские течения, впрочем, находятся на западе Атлантического океана. Гольфстрим в Атлантике на пару с Куросио в Тихом океане в буквальном смысле решают, где будет холодно, а где - тепло.

Благоприятным климатическим условиям в одном регионе и неблагоприятным в другом материки обязаны именно им. И говорить об исчезновении Гольфстрима, учитывая расположение суши относительно океанов, крайне трудно.

Если же представить, что Гольфстрим видоизменится и удлинится ближе к Европе, то там станет теплее, в то время как Россия рискует немного «примерзнуть» к Арктике. В противном случае - трудно сказать, что именно произойдет.

Вероятнее всего, Великобританию ожидает серьезное похолодание, а вот в Северном Ледовитом океане льда больше не будет, после чего он включится в общую систему обмена энергией между океанами и атмосферой.

Впоследствии возникнут новые потоки воздуха, а те, в свою очередь, создадут новые иорские течения. И что случится с климатом на Земле в итоге - точно сказать невозможно.

Однако, возвращаясь к основному вопросу о том, возможно ли это вообще, можно лишь исходить из того, что единственную опасность на данный момент представляет из себя лед вокруг Гренландии.

Медленно, но уверенно ледники Гренландии продолжают таять, постепенно повышая уровень Мирового океана. Однако до сих пор нет ни одного повода полагать, что в ближайшем времени стоит ожидать катастрофы.

Что будет потом? Как уже было отмечено, точно сказать нельзя. Многие, впрочем, пытаются. И, исходя из тех расчетов, которые были предоставлены, по одной версии океан на Земле испарится от невероятной жары, по другой - экватор покроется метровой коркой льда.

Поэтому относиться серьезно к таким сценариям не стоит. Земля - это саморегулирующаяся система, которая способна поддерживать жизнь миллионами лет, чем она и занималась все это время.

Если говорить о том, что официальная наука думает об исчезновении Гольфстрима или любом другом кардинальном изменении в Мировом океане, то все современные публикации и приведенные в них факты говорят о том, что этого не произойдет. Та система, которая образовалась на Земле, приобрела слишком большую устойчивость, чтобы в мгновение ока измениться до неузнаваемости.

Как исследуют морские течения

Чтобы изучать океанские течение, еще в конце прошлого столетия были разработаны устройства, представляющие из себя буи, называющиеся ARGO. Они расположены вдоль всех основных границ Мирового океана.

Расстояние между каждым буем - приблизительно 300 километров. Сперва планировалось, что их общее число будет равно трем тысячам, но этой отметки удалось достичь еще в 2007 году, и их число все еще увеличивается. Буи ARGO проводят замеры электропроводимости воды, ее оптические характеристики и плотность.

Основное функциональное назначение этих «поплавков» заключается в том, чтобы погружаться на разные глубины для сбора данных о воде и про морские течения. Это возможно благодаря изменению объема буя. Внутри него находится гибкий резервуар в виде резинового мешка, куда для погружения закачивается вода, и буй скрывается в глубине океана.

Большую часть времени аппарат под водой, работая циклами по 10 дней. Всплывая в конце этого периода лишь на один день, чтобы отправить на спутник всю собранную информацию, он сразу же приступает к новому циклу, изучая морские течения.

На это все, удачи вам!

Морские течения видео

4. Океанские течения.

© Владимир Каланов,
"Знания-сила".

Постоянное и непрерывное движение водных масс является извечным динамическим состоянием океана. Если реки на Земле текут к морю по своим наклонным руслам под действием силы земного тяготения, то течения в океане вызываются различными причинами. Основными причинами морских течений являются: ветер (дрейфовые течения), неравномерность или изменения атмосферного давления (бароградиентные), притяжение водных масс Солнцем и Луной (приливно-отливные), разность плотностей воды (из-за разности солёности и температуры), разность уровней, создаваемая притоком речной воды с материков (стоковые).

Не всякое перемещение океанской воды можно называть течением. Морскими течениями в океанографии называют поступательное движение водных масс в океанах и морях .

Две физические силы вызывают течения – трение и сила тяжести. Возбуждаемые этими силами течения называются фрикционными и гравитационными .

Течение в Мировом океане вызывается обычно сразу несколькими причинами. Например, могучее течение Гольфстрим образуется слиянием плотностного, ветрового и стокового течений.

Первоначальное направление любого течения вскоре изменяется под воздействием вращения Земли, сил трения, конфигурации береговой линии и дна.

По степени устойчивости выделяют течения устойчивые (например, Северное и Южное пассатные течения), временные (поверхностные течения северной части Индийского океана, вызываемые муссонами) и периодические (приливно-отливные).

По положению в толще океанских вод течения могут быть поверхностными, подповерхностными, промежуточными, глубинными и придонными . При этом определение «поверхностное течение» иногда относится к достаточно мощному слою воды. Например, толщина межпассатных противотечений в экваториальных широтах океанов может составлять 300 м, а толщина Сомалийского течения в северо-западной части Индийского океана достигает 1000 метров. Отмечается, что глубинные течения чаще всего направлены в противоположную сторону по сравнению с движущимися над ними поверхностными водами.

Течения делятся также на тёплые и холодные. Тёплые течения перемещают водные массы из низких географических широт в более высокие, а холодные – в обратном направлении. Такое деление течений относительно: оно характеризует лишь поверхностную температуру движущихся вод в сравнении с окружающими водными массами. Например, в тёплом Нордкапском течении (Баренцево море) температура поверхностных слоёв составляет 2–5 °С зимой и 5–8 °С летом, а в холодном Перуанском течении (Тихий океан) – круглый год от 15 до 20 °С, в холодном Канарском (Атлантика) – от 12 до 26 °С.

Основной источник данных - буи ARGO. Поля получены при помощи оптимального анализа.

Некоторые течения в океанах соединяются с другими течениями, образуя общебассейновый круговорот.

В целом постоянное перемещение водных масс в океанах представляет собой сложную систему холодных и тёплых течений и противотечений как поверхностных, так и глубинных.

Самым известным для жителей Америки и Европы является, конечно, морское течение Гольфстрим. В переводе с английского это название означает Течение из залива. Раньше считалось, что это течение начинается в Мексиканском заливе, откуда через Флоридский пролив устремляется в Атлантику. Потом выяснилось, что из этого залива Гольфстрим выносит лишь небольшую долю своего потока. Достигнув широты мыса Хаттерас на атлантическом побережье США, течение принимает в себя мощный приток воды из Саргассова моря. Вот здесь и начинается собственно Гольфстрим. Особенностью Гольфстрима является то, что при выходе в океан это течение отклоняется влево, тогда как под влиянием вращения Земли оно должно было бы отклониться вправо.

Параметры этого могучего течения весьма внушительны. Поверхностная скорость воды в Гольфстриме достигает 2,0–2,6 метра в секунду. Даже на глубине до 2 км скорость слоёв воды составляет 10–20 см/с. При выходе из Флоридского пролива течение выносит 25 млн.кубометров воды в секунду, что в 20 раз больше общего стока всех рек нашей планеты. Но после присоединения потока воды из Саргассова моря (Антильское течение) мощность Гольфстрима достигает уже 106 миллионов кубометров воды в секунду. Этот могучий поток движется на северо-восток до Большой Ньюфаундленской банки, а отсюда поворачивает на юг и вместе с отделившимся от него Течением Склона включается в северо-атлантический круговорот воды. Глубина течения Гольфстрим составляет 700–800 метров, а ширина достигает 110–120 км. Средняя температура поверхностных слоёв течения равна 25–26 °С, а на глубинах около 400 м – всего 10–12 °С. Поэтому представление о Гольфстриме как о тёплом течении создают именно поверхностные слои этого потока.

Отметим ещё одно течение в Атлантике – Северо-Атлантическое. Оно проходит через океан на восток, к Европе. Северо-Атлантическое течение по сравнению с Гольфстримом менее мощное. Расход воды здесь составляет от 20 до 40 млн.кубометров в секунду, а скорость от 0,5 до 1,8 км/ч, в зависимости от места. Однако влияние Северо-Атлантического течения на климат Европы очень заметное. Вместе с Гольфстримом и другими течениями (Норвежским, Нордкапским, Мурманским) Северо-Атлантическое течение смягчает климат Европы и температурный режим омывающих её морей. Такое воздействие на климат Европы только одно тёплое течение Гольфстрим оказывать не может: ведь существование этого течения заканчивается за тысячи километров от берегов Европы.

А теперь возвратимся в экваториальную зону. Здесь воздух нагревается значительно сильнее, чем в других районах земного шара. Нагретый воздух поднимается вверх, достигает верхних слоёв тропосферы и начинает растекаться по направлению к полюсам. Примерно в районе 28-30° северной и южной широт, охладившись воздух начинает опускаться. Притекающие из района экватора всё новые воздушные массы создают в субтропических широтах избыточное давление, в то время как над самим экватором вследствие оттока нагретых воздушных масс давление постоянно понижено. Из районов повышенного давления воздух устремляется в районы низкого давления, то есть к экватору. Вращение Земли вокруг своей оси отклоняет воздух от прямого меридионального направления на запад. Так возникают два мощных потока тёплого воздуха, называемые пассатами. В тропиках Северного полушария пассаты дуют с северо-востока, а в тропиках Южного полушария – с юго-востока.

Для простоты изложения мы не упоминаем о влиянии циклонов и антициклонов в умеренных широтах обоих полушарий. Важно подчеркнуть, что пассаты – это самые устойчивые ветры на Земле, они дуют постоянно и вызывают тёплые экваториальные течения, которые перемещают с востока на запад огромные массы океанской воды.

Экваториальные течения приносят пользу в мореплавании, помогая кораблям быстрее пересечь океан с востока на запад. В своё время Х.Колумб, ничего заранее не зная о ветрах пассатах и экваториальных течениях, ощутил их могучее действие во время своих морских путешествий.

Исходя из постоянства экваториальных течений, норвежский этнограф и археолог Тур Хейердал выдвинул теорию о первоначальном заселении островов Полинезии древними жителями Южной Америки. Чтобы доказать возможность плавания на примитивных судах, он построил плот, который, по его мнению, был похож на те плавсредства, которыми могли пользоваться древние жители Южной Америки, пересекая Тихий океан. На этом плоту, названном «Кон-тики», Хейердал вместе с пятью другими смельчаками в 1947 году совершил полное опасностей плавание от побережья Перу до архипелага Туамоту в Полинезии. За 101 день он проплыл расстояние около 8 тысяч километров по одной из ветвей южного экваториального течения. Смельчаки недооценили силу ветра и волн и едва не поплатились за это своими жизнями. Вблизи тёплое экваториальное течение, подгоняемое пассатами, совсем не ласковое, как можно было подумать.

Кратко остановимся на характеристике других течений в Тихом океане. Часть вод северного экваториального течения в районе Филиппинских островов поворачивает на север, образуя тёплое течение Куросио (по-японски «Тёмная вода»), которое мощным потоком направляется мимо Тайваня и южных японских островов на северо-восток. Ширина Куросио составляет около 170 км, а глубина проникновения достигает 700 м, но в целом по модности это течение уступает Гольфстриму. Около 36° с.ш. Куросио поворачивает в океан, переходя в тёплое Северо-Тихоокеанское течение. Его воды текут на восток, пересекают океан примерно по 40-й параллели и согревают побережье Северной Америки вплоть до Аляски.

На отворот Куросио от побережья заметно повлияло воздействие холодного Курильского течения, подходящего с севера. Это течение по-японски называется Оясио («Голубая вода»).

В Тихом океане наблюдается ещё одно замечательное течение – Эль Ниньо (по-испански «Младенец»). Название это дано потому, что течение Эль-Ниньо подходит к берегам Эквадора и Перу перед Рождеством, когда отмечается приход в мир младенца – Христа. Течение это возникает не каждый год, но когда оно всё же приближается к берегам упомянутых стран, то иначе как стихийное бедствие оно не воспринимается. Дело в том, что слишком тёплые воды Эль-Ниньо губительно действуют на планктон и мальков рыб. В результате уловы местных рыбаков снижаются в десятки раз.

Учёные считают, что это коварное течение может также вызывать ураганы, ливни и другие стихийные бедствия.

В Индийском океане воды движутся по не менее сложной системе тёплых течений, которые постоянное влияние оказывают муссоны – ветры, которые летом дуют с океана на континент, а зимой – в противоположном направлении.

В полосе сороковых широт Южного полушария в Мировом океане постоянно в направлении с запада на восток дуют ветры, что порождает холодные поверхностные течения. Самым крупным из этих течений, где почти постоянно бушуют волны, является течение Западных ветров, которое циркулирует в направлении с запада на восток. Полосу этих широт от 40° до 50° по обе стороны экватора моряки не случайно называют «Ревущими сороковыми».

Северный Ледовитый океан большей частью закован льдами, но от этого его воды совсем не стали неподвижными. Течения здесь непосредственно наблюдают учёные и специалисты дрейфующих полярных станций. За несколько месяцев дрейфа льдина, на которой находится полярная станция, иногда проходит многие сотни километров.

Наиболее крупным холодным течением в Арктике является Восточно-Гренландское течение, которое выносит воды Северного Ледовитого океана в Атлантику.

В районах соприкосновения тёплых и холодных течений наблюдается явление подъёма глубинных вод (апвеллинг) , при котором вертикальные потоки воды выносят к поверхности океана глубинные воды. Вместе с ними поднимаются биогенные вещества, которые содержатся в нижних горизонтах воды.

В открытом океане апвеллинг возникает в районах расхождения течений. В таких местах уровень океана понижается и происходит подток глубинных вод. Процесс этот развивается медленно – несколько миллиметров в минуту. Наиболее интенсивный подъём глубинных вод замечается в прибрежных районах (10 – 30 км от береговой линии). В Мировом океане существуют несколько постоянных районов апвеллинга, отражающихся на общей динамике океанов и влияющих на условия рыболовства, например: Канарский и Гвинейский апвеллинги в Атлантике, Перуанский и Калифорнийский в Тихом океане и апвеллинг моря Бофорта в Северном Ледовитом океане.

Глубинные течения и подъёмы глубинных вод отражаются на характере поверхностных течений. Даже такие могучие потоки, как Гольфстрим и Куросио, временами то усиливаются, то ослабевают. В них меняется температура воды и образуются отклонения от постоянного направления и огромные завихрения. Подобные изменения в морских течениях влияют на климат соответствующих регионов суши, а также на направление и дальность миграции некоторых видов рыб и других животных организмов.

Несмотря на кажущуюся хаотичность и разрозненность морских течений, фактически они представляют определённую систему. Течения обеспечивают их одинаковый солевой состав и объединяют все воды в единый Мировой океан.

© Владимир Каланов,
"Знания-сила"

Океанические, или морские, течения - это поступательное движение водных масс в океанах и морях, вызванное различными силами. Хотя наиболее значительной причиной, образующей течения, является ветер, они могут сформироваться и из-за неодинаковой солёности отдельных частей океана или моря, разности уровней воды, неравномерного нагрева разных участков акваторий. В толще океана существуют вихри, созданные неровностями дна, их размер нередко достигает 100-300 км в диаметре, они захватывают слои воды в сотни метров толщиной.

Если факторы, вызывающие течения, постоянны, то образуется постоянное течение, а если они носят эпизодический характер, то формируется кратковременное, случайное течение. По преобладающему направлению течения делятся на меридиональные, несущие свои воды на север или на юг, и зональные, распространяющиеся широтно - прим.. Течения, температура воды в которых выше средней температуры для тех же широт, называют тёплыми, ниже - холодными, а течения, имеющие ту же температуру, что и окружающие его воды, - нейтральными.

Муссонные течения изменяют своё направление от сезона к сезону, в зависимости от того, как дуют прибрежные ветры муссоны. Навстречу соседним, более мощным и протяжённым течениям в океане, движутся противотечения.

На направление течений в Мировом океане оказывает влияние отклоняющая сила, вызванная вращением Земли, - сила Кориолиса. В Северном полушарии она отклоняет течения вправо, а в Южном - влево. Скорость течений в среднем не превышает 10 м/с, а в глубину они распространяются не более чем на 300 м.

В Мировом океане постоянно существуют тысячи больших и малых течений, которые огибают континенты и сливаются в пять гигантских колец. Система течений Мирового океана называется циркуляцией и связана, прежде всего, с общей циркуляцией атмосферы. Океанические течения перераспределяют солнечное тепло, поглощённое массами воды. Тёплую воду, нагретую солнечными лучами на экваторе, они переносят в высокие широты, а холодная вода из приполярных областей благодаря течениям попадает на юг. Тёплые течения способствуют повышению температуры воздуха, а холодные, наоборот, понижению. Территории, омываемые тёплыми течениями, отличаются тёплым и влажным климатом, а те, около которых проходят холодные течения, - холодным и сухим.

Самое мощное течение Мирового океана - холодное течение Западных Ветров, называемое также Антарктическим циркумполярным (от лат. cirkum - вокруг - прим.. Причиной его образования являются сильные и устойчивые западные ветры, дующие с запада на восток на огромных пространствах Южного полушария от умеренных широт до побережья Антарктиды. Это течение охватывает зону шириной 2500 км, распространяется на глубину более 1 км и переносит каждую секунду до 200 млн тонн воды. На пути течения Западных Ветров не встречается крупных массивов суши, и оно соединяет в своём круговом потоке воды трёх океанов - Тихого, Атлантического и Индийского.

Гольфстрим - одно из крупнейших тёплых течений Северного полушария. Оно проходит через Мексиканский залив (англ. Gulf Stream - течение залива) и несёт тёплые тропические воды Атлантического океана к высоким широтам. Этот гигантский поток тёплых вод во многом определяет климат Европы, делая его мягким и тёплым. Каждую секунду Гольфстрим переносит 75 млн. тонн воды (для сравнения: Амазонка, самая полноводная река в мире, - 220 тыс. тонн воды). На глубине около 1 км под Гольфстримом наблюдается противотечение.

АПВЕЛЛИНГ

Во многих районах Мирового океана наблюдается «всплывание» глубинных вод к поверхности моря. Это явление, названное апвеллингом (от англ. up - наверх и well - хлынуть - прим.), возникает, например, если ветер отгоняет тёплые поверхностные воды, а на их место поднимаются более холодные. Температура воды в районах апвеллинга ниже, чем средняя на данной широте, что создаёт благоприятные условия для развития планктона, а следовательно, и других морских организмов - рыб и морских животных, которые им питаются. Районы апвеллинга - важнейшие промысловые участки Мирового океана. Они находятся у западных берегов материков: Перуанско-Чилийский - у Южной Америки, Калифорнийский - у Северной Америки, Бенгельский - у Юго-Западной Африки, Канарский - у Западной Африки.

Вопросы типизации течений рассматривались многими авторами (Б. Д. Зайков (1955), А. В. Караушев (1969), Б. Б. Богословский (1960), Д. Хатчинсон (Hutchinson, 1957), Б. Дюссар (Dussart, 1954, 1966). Наиболее полно учитывают особенности течений в открытом водоеме и в прибрежной зоне типизации Б. Д. Зайкова и А. В. Караушева. Однако и эти типизации не отражают специфику их развития в искусственных водоемах. По мнению гидрологов Пермского государтсвенного университета более приемлема для водохранилищ типизации Т. Н. Филатовой (1972). В соответствии с этой типизацией течения внутренних водоемов подразделяются на две группы: течения наблюдаемые по всей акватории (в т.ч. и в прибрежной зоне) и течения развивающиеся только в прибрежной зоне. К первой группе относятся стоковые, проточные, ветровые, волновые, плотностные, барогра-диентные, сейшевые, внутриволновые и инерционные течения. К второй группе относятся вдольбереговые ветровые, компенсационные течения (Матарзин, Богословский, Мацкевич, 1977).

Стоковые течения возникаютв результате наклона водной поверхности при изменении соотношения основных элементов водного баланса - притока в водоем и стока из него.

Ветровые течения обусловлены действием касательного напряжения ветра. Разновидностью ветровых течений являются дрейфовые течения , возникшие непосредственно в результате действия ветра на поверхность воды и захвата водных масс приповерхностного слоя. Ветровые градиентные и вторичные ветровые течения наблюдаются на некоторой глубине и в поверхностном слое.

Волновые (стоксовы) течения - составная часть дрейфового течения - определяются поступательным перемещением вод, имеющим место при волнении (одновременно с движением частиц по орбитам). В чистом виде наблюдается в волнах зыби.

Плотностные (конвективные) течения возникают в результате неравномерного распределения плотности воды, что обусловлено в основном пространственным изменением ее температуры и минерализации. Неравномерность распределения водной массы при плотностных течениях восстанавливается компенсационными течениями.

Бароградиентные течения возникают в результате перекоса водной поверхности под воздействием резких перепадов атмосферного давления и носят компенсационный характер. Бароградиентные течения являются разновидностью сейшевых течений.

Сейшевые течения развиваются при сейшевых колебаниях поверхности водохранилищ, которые возникают при периодических воздейдействиях метеорологических элементов на водную поверхность водохранилищ (ветер, давление, а также сгонно-нагонных явлениях, при интенсивном выпадении атмосферных осадков). При сейшах происходят колебательные движения всей водной массы с периодическим изменением уклона.

Внутриволновые течения развиваются при формировании внутренних волн и наблюдаются на границе раздела вод различной плотности.

Инерционные течения имеют место после прекращения действия силы, вызвавшей перемещение водной массы. Частным случаем инерционных течений являются инерционные спиралеобразные течения . Их направление в значительной мере определяется действием силы Кориолиса.

К первой группе течений относятся также волновые - сточные течения, появление и развитие которых обусловлено неравномерной работой гидросооружений (гидроэлектростанций, шлюзов, водозаборов). Эти течения имеют локальное развитие и наблюдаются только в искусственных водоемах на участках работы этих гидротехнических сооружений.

Среди течений первой группы наибольшую повторяемость и значение имеют стоковые (проточные) и ветровые течения. По этому признаку Т. Н. Филатова (1969) их определяет как течения первого порядка , а все остальные виды течений объединяет как течения второго порядка .

Течения второй группы развиваются исключительно в прибрежной зоне. Они отличаются сложной структурой и на их развитие большое влияние оказывают конфигурация берега и рельеф дна. Наибольшее практическое значение имеют вдольбереговые ветровые течения. Они представляют разновидность ветровых течений, наблюдаемых в открытом водоеме. В результате трансформации волновой энергии при косом подходе волн к берегу образуются вдольбереговые волноприбойные течения, которые от­носятся к разряду энергетических. Частный случай волноприбойных представляют разрывные течения . В отличие от первых они возникают при нормальном подходе волн к берегу, в результате накопления масс воды в прибрежной зоне. Они компенсируют в виде отдельных сосредоточенных струй приток воды в волноприбойную зону и направлены всегда от берега в открытую часть водоема часто в виде «языков» насыщенных наносами.

Некоторые из рассмотренных разновидностей течений могут рассматриваться как компенсационные течения . По существу компенсационные течения представляют движение воды, возникающее при различном гидростатическом давлении на отдельных участках водоема и стремящееся восстановить его нарушенное состояние.

На практике редко наблюдаются течения только одного какого-нибудь вида. Как правило, несколько видов течений развиваются и действуют одновременно. В результате в определенных ситуациях образуются системы поверхностных и глубинных течений. В практике наблюдений такие течения называются суммарными . Обычно в отдельные сезоны отмечается преобладание определенных видов суммарных течений, которые действуют длительный период образуя циркуляционные схемы . При одновременном действии дву основных течений их называют их сочетанием (стоково-ветровые, плотностно-ветровые, стоково-волновые и др.

Суммарные течения - это течения со сложной структурой. Однако в водоемах возникает различная форма перемещения водных масс: прямолинейная, обратная, циркуляционная, круговая и др.

По устойчивости или изменчивости течения искусственных водоемов подразделяются на постоянные и временные. Постоянные течения наблюдаютсмя по всему водоему или на отдельных его участках. В случае устойчивого выдерживания генерального направления течения относят к квазипостоянным, или квазистационарным.

Большая часть течений, наблюдаемых в водохранилищах, относится к временным . В соответствии с изменчивостью основных характеристик (направление и скорость) все временные течения делятся на непериодические, периодические и течения с периодическими изменениями одной из характеристик.

К непериодическим относятся течения, возникающие и изменяющиеся в ходе развития, без определенной периодичности. Этот тип течений наблюдается преимущественно в результате непосредственного ветрового воздействия. К непериодическим относятся течения, скорость и направление которых регулярно изменяются через определенный промежуток времени. Повторяемость измене­ний течения может составлять от нескольких часов и минут до сезона или года.

Примером периодически действующих факторов могут служить регулярное уменьшение сброса через гидростанцию в ночные часы и выходные дни или ежегодные весенние половодья. Периодические течения могут формироваться и непериодическим действием силы. К таким течениям относится перемещение водной массы, наблюдаемое при сейшах и внутренних волнах.

В случаях, когда изменения, наблюдаемые в характеристиках течений, кратковременны и не имеют определенной закономерности, их следует называть квазипериодическими. Филатова Т. Н. (1970) относит к временным течениям, характеризующимся квазипериодичностью в направлении, инерционные спиралеобразные течения.

По положению (локализации ) течения разделяются в зависимости от их развития по акватории водоема (по всему водохранилищу или только в прибрежной зоне) и по глубине. Течения, распространяющиеся на поверхности с захватом небольшого слоя в глубину, относятся к поверхностным . Течения, наблюдающиеся в глубинных слоях и не выраженные на поверхности, называются глубинными . Течения, отмеченные только в непосредственной близости от дна водоема, называются придонными .

По характеру и форме движения течения подразделяются на прямолинейные и циркуляционные , В последнем случае перемещение водных масс происходит по замкнутым круговым или эллиптическим траекториям. В зависимости от направления различают циклональную (движение против часовой стрелки) и антициклональную циркуляции.-В зависимости от плоскости развития циркуляции различают горизонтальную и вертикальную циркуляции.

По физико-химическим свойствам выделяются холодные и теплые течения.

Среди рассмотренных типов течений наиболее часто встречаются стоковые и ветровые течения, или суммарные, т.е. производные от них.

Морские течения классифицируются:

По факторам их вызывающим, т.е.

1. По происхождению: ветровые, градиентные, приливо-отливные.

2. По устойчивости: постоянные, непериодические, периодические.

3. По глубине расположения: поверхностные, глубинные, придонные.

4. По характеру движения: прямолинейные, криволинейные.

5. По физико-химическим свойствам: теплые, холодные, соленые, пресные.

По происхождению течения бывают:

1 Ветровые течения возникают под действием силы трения о водную поверхность. После начала действия ветра скорость течения растет, а направление, под воздействием ускорения Кориолиса, отклоняется на определенный угол (в северном полушарии вправо, в южном – влево).

2. Градиентные течения также являются и непериодическими и вызываются рядом природных сил. Они бывают:

3. сточные, связанные с нагоном и сгоном вод. Примером сточного течения служит Флоридское течение, которое является результатом нагона вод в Мексиканский залив ветровым Карибским течением. Избыточные воды залива устремляются в Атлантический океан, давая начало мощному течению Гольфстрим.

4. стоковые течения возникают в результате стока речных вод в море. Это Обь-Енисейское и Ленское течения, проникающие на сотни километров в Северный Ледовитый океан.

5. бароградиентные течения, возникающие за счет неравномерного изменения атмосферного давления над соседними районами океана и связанного с ним повышения или понижения уровня воды.

По устойчивости течения бывают:

1. Постоянными - векторной суммой ветрового и градиентного течений является дрейфовое течение. Примером дрейфовых течений являются пассатные течения в Атлантическом и Тихом океанах и муссонные в Индийском океане. Эти течения постоянны.

1.1. Мощные устойчивые течения со скоростями 2-5 уз. К таким течениям относятся Гольфстрим, Куросио, Бразильское и Карибское.

1.2. Постоянные течения со скоростями 1,2-2,9 уз. Это Северное и Южное пассатные течения и экваториальное противотечение.

1.3. Слабые постоянные течения со скоростями 0,5-0,8 уз. К ним относятся Лабрадорское, Северо-Атлантическое, Канарское, Камчатское и Калифорнийское течения.

1.4. Локальные течения со скоростями 0,3-0,5 уз. Такие течения для отдельных районов океанов, в которых отсутствуют четко выраженные течения.

2. Периодические течения – это такие течения, направление и скорость которых изменяются через равные промежутки времени и в определенной последовательности. Примером таких течений являются приливно- отливные течения.

3. Непериодические течения вызываются непериодическим воздействием внешних сил и в первую очередь рассмотренными выше воздействиями ветра и градиента давления.

По глубине течения бывают:

Поверхностные - течения наблюдаются в так называемом навигационном слое (0-15 м), т.е. слое, соответствующем осадке надводных судов.

Основной причиной возникновения поверхностных течений в открытом океане является ветер. Существует тесная связь между направлением и скоростью течений и преобладающими ветрами. Устойчивые и продолжительные ветры оказывают большее влияние на образование течений, чем ветры переменных направлений или местные.

Глубинные течения наблюдаются на глубине между поверхностным и придонным течениями.

Придонные течения имеют место в слое, прилегающем ко дну, где большое влияние на них оказывает трение о дно.

Скорость движения поверхностных течений наиболее высока в самом верхнем слое. Глубже она снижается. Глубинные воды движутся значительно медленнее, а скорость перемещения придонных вод 3 – 5 см/с. Скорости течений неодинаковы в разных районах океана.

По характеру движения течения бывают:

По характеру движения выделяют меандрирующие, прямолинейные, циклонические и антициклонические течения. Меандрирующими называют течения, которые движутся не прямолинейно, а образуют горизонтальные волнообразные изгибы – меандры. Вследствие неустойчивости потока меандры могут отделяться от течения и образовывать самостоятельно существующие вихри. Прямолинейные течения характеризуются перемещением воды по относительно прямым линиям. Круговые течения образуют замкнутые окружности. Если движение в них направлено против часовой стрелки, то это – циклонические течения, а если по часовой стрелке– то антициклонические (для северного полушария).

По характеру физико-химических свойств различают теплые, холодные, нейтральные, соленые и распресненные течения (подразделение течений по этим свойствам в известной степени условно). Для оценки указанной характеристики течения производится сопоставление его температуры (солености) с температурой (соленостью) окружающих его вод. Так, теплым (холодным) называется течение температура воды в котором выше (ниже) температуры окружающих вод.

Теплыми называются течения, у которых температура выше температуры окружающих вод, если она ниже течения называются холодными. Таким же образом определяются соленые и распресненные течения.

Теплые и холодные течения . Эти течения можно разделить на два класса. К первому классу относятся течения, температура воды которых соответствует температуре окружающих водных масс. Примерами таких течений являются теплые Северное и Южное пассатные течения и холодное течение Западных Ветров. Ко второму классу принадлежат течения, температура воды которых отличается от температуры окружающих водных масс. Примерами течений этого класса служат теплые течения Гольфстрим и Куросио, которые переносят теплые воды в более высокие широты, а также холодные Восточно-Гренландское и Лабрадорское течения, несущие холодные воды Арктического бассейна в более низкие широты.

Холодные течения, относящиеся ко второму классу, в зависимости от происхождения несомых ими холодных вод могут быть разделены: на течения, несущие холодные воды полярных районов в более низкие широты, такие как Восточно-Гренландское, Лабрадорское. Фолклендское и Курильское, и на течения более низких широт, такие как Перуанское и Канарское (низкая температура вод этих течений вызвана подъемом на поверхность холодных глубинных вод; но глубинные воды не такие холодные, как воды течений, идущих из более высоких широт в низкие).

Теплые течения, переносящие теплые водные массы в более высокие широты, действуют на западной стороне основных замкнутых циркуляции в обоих полушариях, тогда как на восточной их стороне действуют холодные течения.

На восточной стороне южной части Индийского океана не наблюдается подъем глубинных вод. Течения на западной стороне океанов по сравнению с окружающими водами на тех же широтах зимой относительно теплее, чем летом. Холодные течения, приходящие из более высоких широт, имеют особое значение для мореплавания, так как они переносят лед в более низкие широты и обусловливают в некоторых районах большую повторяемость туманов и плохой видимости.

В Мировом океане по характеру и скоростям можно выделить следующие группы течений. Основные характеристики морского течения: скорость и направление. Последнее определяется обратным способом по сравнению со способом направления ветра, т. е. в случае с течением указывается, куда течет вода, тогда как в случае с ветром указывается, откуда он дует. Вертикальные движения масс воды при исследовании морских течений обычно не учитываются, т. к. они не велики.

Не существует ни одного района в Мировом океане, где скорость течений не достигала бы 1 уз. Со скоростью 2–3 уз идут главным образом пассатные течения и теплые течения у восточных побережий материков. С такой скоростью идет Межпассатное противотечение, течения в северной части Индийского океана, в Восточно-Китайском и Южно-Китайском морях.