МОРСКИ ТЕЧЕНИЯ: КАК СЕ ПРОИЗВЕЖДАТ, ВИДОВЕ, ПОСЛЕДИЦИ, ЗНАЧЕНИЕ - ОКОЛЕН СВЯТ - 2025

На токове са масивна преместване на повърхността, така и дълбока вода, причинена от ветрове, земята е въртене, разликите в температурата и соленост. Те могат да бъдат плитки и дълбоки, като в първите 200 до 400 м дълбочина се появяват плитки. От своя страна, дълбоките течения в по-големи дълбочини.

Повърхностните морски течения се получават поради тласкането на водата от ветровете и дълбоките поради разликите в температурата и солеността.

Основни морски течения в света. Източник: Д-р Майкъл Пидвини (виж http://www.physicalgeography.net) / Публично достояние

Както плитките, така и дълбоките течения се допълват взаимно, образувайки голяма океанска конвейерна лента. Така водните маси се движат в повърхностни течения, които отиват от екватора до полярния кръг и се връщат в дълбоки течения.

В случай на дълбоки течения те се връщат към екватора и продължават към Антарктида през всички океани. В Антарктида се отправят на изток, пресичайки Индийския океан и оттам към Тихия океан, където топлите повърхностни течения се движат на север и се връщат в Атлантическия океан.

Системите на морските течения образуват така наречените океански жири, през които водата циркулира в океаните на планетата. Има 5 основни жира, два в Атлантическия океан, два в Тихия и един в Индийския океан.

Сред най-известните течения са Мексиканският залив, Лас Агуяс, Източна Австралия, Хумболт и Средиземноморските течения. Всички океански течения изпълняват важни функции в планетарната система чрез регулиране на климата, разпределяне на хранителни вещества и биоразнообразие, както и улесняване на навигацията.

Как се произвеждат океански течения?

- Общи условия в океана

В океаните има градиент на повърхностната температура, където максималната температура е разположена в Червено море с 36 ºC, а минималната в морето на Weddell (Антарктида) с -2 ºC. По същия начин има вертикален градиент на температурата, с топли води през първите 400 m и много студена зона под 1800 m.

Има и градиент на соленост, с по-солени води в райони с по-малко валежи като Атлантика и по-малко солени, където вали повече (Тихия океан). От друга страна, по крайбрежието има по-малко соленост, където реки, които доставят прясна вода, текат по отношение на морския бряг.

От своя страна, както температурата, така и солеността влияят на плътността на водата; колкото по-висока е температурата, толкова по-ниска е плътността и колкото е по-висока солеността, толкова по-голяма е плътността. Когато обаче морската вода замръзва и образува лед, плътността й е по-голяма от тази на течната вода.

- Кориолис ефект

Земята се върти по оста си на изток, причинявайки явно отклонение във всеки обект, който се движи по повърхността му. Например снаряд, изстрелян от екватора към обект в Аляска (север), ще кацне леко вдясно от целта.

Същото явление засяга ветровете и океанските течения и е известно като ефектът на Кориолис.

- Развитие на течения

Повърхностни токове

Поради диференциалното нагряване на Земята има топли температури в близост до екватора и студени на полюсите. Масите с горещ въздух се покачват, създавайки вакуум, тоест зона с ниско налягане.

Така пространството, оставено от горещия въздух, се запълва с въздух от студен район (зона с високо налягане), който се движи там поради действието на ветровете. В допълнение, Земята в своето въртеливо движение причинява центробежна сила в екватора, което кара водата да се движи на север и юг в тази област.

По същия начин водите в близост до екватора са по-малко солени поради факта, че има повече дъждове, които осигуряват прясна вода и разреждат солите. Докато към полюсите вали по-малко и голям процент от водата е замръзнала, така че концентрацията на соли в течна вода е по-висока.

От друга страна, при екватора водите са по-топли поради по-високата честота на слънчевата радиация. Това води до разширяване на водата в тази зона и повишаване на нейното ниво или височина.

Повърхностните течения на северноатлантическия жир

При анализ на ефекта на тези фактори в Северния Атлантически океан се наблюдава, че се генерира голяма система от затворена циркулация на морски течения. Започва с ветровете, които идват от североизток (търговски ветрове), причинявайки повърхностни морски течения.

Тези североизточни течения, когато достигнат екватора, се движат на запад поради въртене, започвайки от западното крайбрежие на Африка. След това, достигайки Америка, екваториалният ток среща непрекъснати наземни препятствия на север.

Северноатлантическо течение. Източник: Център за космически полети Goddard Изработка на работа MagentaGreen (SVG версия) / Публично достояние

Наличието на препятствията плюс центробежната сила на екватора и разликата в температурата между екваториалните и полярните води насочват тока към североизток. Токът увеличава скоростта си, когато циркулира в тесните канали между Карибските острови и Юкатанския канал.

След това от Мексиканския залив тя продължава през пролива Флорида, като се укрепва, като се присъединява към течението на Антилите. От тук тя продължава своя курс на север по източния бряг на Северна Америка и по-късно на североизток.

Дълбоки течения на северноатлантическия жир

По пътя си на север Гълфстриймът губи топлина и водата се изпарява, става по-солена и по-гъста, потъвайки, за да се превърне в дълбок ток. По-късно, достигайки сухопътното препятствие в Северозападна Европа, се разделя и единият клон продължава на север, след това завива на запад, а другият продължава на юг и се връща към екватора.

Закриване на северноатлантическия жир

Клонът на теченията на северното Атлантическо жиро, който се сблъсква със Западна Европа, се отправя на юг и образува Канарските течения. В този процес са включени теченията на Средиземно море в западна посока, които допринасят голямо количество соли в Атлантическия океан.

По същия начин търговските ветрове изтласкват водите на африканския бряг на запад, завършвайки северноатлантическия завой.

Северноатлантическа субполярна жира

Настоящата посока на север образува Северноатлантическия субполарен Гире, като на запад се среща Северна Америка. Тук се образува студеният и дълбок лабрадоров ток, който се насочва на юг.

Този океански поток Лабрадор преминава под Голфстрийм в обратна посока. Движението на тези течения се дава от разликите в температурата и концентрацията на физиологичен разтвор (термохалинови токове).

Голям океански конвейер

Наборът от термохалинови токове формира системата от токове, която циркулира под повърхностните течения, образувайки големия океански конвейер. Това е система от студени и дълбоки течения, която преминава от Северния Атлантически океан до Антарктида.

Океанска конвейерна лента. Източник: Avsa / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

В Антарктида теченията отиват на изток, а при преминаване на Австралия се отправят към Северния Тихи океан. При този процес водите се затоплят, така че те се издигат, когато стигнат до Северния Тихи океан. След това се връщат в Атлантическия океан под формата на топъл повърхностен ток, преминавайки през Индийския океан и свързвайки се с океанските жири.

Видове океански течения

Съществуват два основни типа океански течения, определени от факторите, които ги пораждат и от океанското ниво, през което те циркулират.

Плитки и дълбоки морски течения. Източник: Thomas Splettstoesser / Public domain

Повърхностни морски течения

Тези течения се появяват в първите 400-600 м дълбочина на морето и са породени от ветровете и въртенето на Земята. Те съставляват 10% от масата на водата в океаните.

Дълбоки морски течения

Дълбоките течения се появяват под 600 m дълбочина и изместват 90% от масата на морската вода. Тези течения се наричат ​​термохалинова циркулация, тъй като се причиняват от разлики в температурата на водата ("термо") и концентрацията на сол ("халин").

Основни океански течения

Основни морски течения в света. Mariiana QM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Океанските жири

Според схемата на ветровете и чрез действието на въртенето на Земята морските течения образуват кръгови системи от течения, наречени океански жири. Има 6 основни оборота:

• Северноатлантическа жира
• Южноатлантическа жира
• Северно-тихоокеанския жир
• Южно Тихоокеанско жиро
• Завой на Индийския океан
• Антарктида спин

Всеки завой се формира от различни токове, от които токът от западната граница на всеки завой е насочен към съответния полюс. С други думи, северните атлантически и северно-тихоокеанските жири отиват към северния полюс, а южният атлантически, южно-тихоокеанският и индийският жири отиват към южния полюс.

Океански жири. Източник: NOAA / Public domain

Теченията на западната граница на всяка жира са най-силни и по този начин течението на Мексиканския залив съответства на северноатлантическия жир, а течението на Курошио - на северната част на Тихия океан.

В южната част на Атлантическия жир най-силен е токът на Бразилия, а в Южния Тихи океан - в Източна Австралия. От своя страна в Жиро дел Индико е течението на Лас Агуас, което протича по източния бряг на Африка от север на юг.

Вземайки за пример северноатлантическия жир, установяваме, че цялата система е съставена от четири тока. В това Жиро, освен Гълфстрийм на запад, северният Атлантически поток върви на североизток.

Тогава на изток се намира токът Лас Канариас, който се насочва на югоизток и веригата се затваря със Северния екваториален ток на запад.

Мексиканският залив поток

Този ток е част от северноатлантическия жир и е наречен така, защото се ражда в Мексиканския залив. Тук повърхностните води се загряват и разширяват, повишавайки морското равнище спрямо по-студените северни води.

Следователно токът се генерира от Персийския залив на север, където водата ще загуби потъване на топлина и ще образува северноатлантическия ток.

Западноевропейски климат

Гълфстрийм допринася значително за регулирането на климата на Западна Европа, благодарение на топлината, която носи от Мексиканския залив. Тази топлина, отделяна от Гренландия, се издухва към континента от западни ветрове, като се умеряват континенталните температури.

Средиземноморското течение

Средиземно море е почти затворен басейн, с изключение на 14,24 км широка връзка с Атлантическия океан през Гибралтарския проток. Това море губи около 1 м вода годишно чрез изпаряване в топлите си лета.

Връзката с Атлантическия океан и генерираните течения позволяват да се обновява и оксигенира загубената вода. Теченията, които напускат Средиземноморието, помагат за образуването на Гълфстрийм.

Градиент на соленост

Солеността и температурата са основните фактори, които действат за производството на тока между Средиземноморието и Атлантическия океан. Като губи вода чрез изпаряване в затворен район, солеността в Средиземноморието е по-висока, отколкото в Атлантическия океан отвъд протока.

Водата с по-високо съдържание на сол е по-гъста и отива на дъното, образувайки дълбок поток към Атлантика с по-ниска концентрация на соли. От друга страна, повърхностният воден слой на Атлантическия океан е по-топъл от този на Средиземноморието и генерира повърхностен ток от Атлантика до Средиземноморието.

Токът на Хумболт

Това е повърхностен поток студена вода, който пътува от Антарктида до екватора по южноамериканския бряг на Тихия океан. Той идва от издигането или издигането на част от студените води на дълбокия поток на Южния Тихи океан при удряне на южноамериканското крайбрежие.

Той е част от субтропичното Жиро на Южния Тихи океан и е отговорен за осигуряването на голямо количество хранителни вещества в бреговете на Чили, Перу и Еквадор.

Последствия

Разпределение на топлина и соленост

Океанските течения протичат от места с по-топли и по-солени води до по-студени райони с по-малка концентрация на солна киселина. В този процес те спомагат за разпределението на околната топлина и съдържанието на сол в океаните.

Въздействие върху климата

Премествайки маси от топла вода към студени райони, течения участват в регулирането на климата на Земята. Пример за това е умеряващият ефект на околната температура, упражняван от течението на Мексиканския залив в Западна Европа.

По този начин, ако Гълфстрийм спря да тече, температурата на Западна Европа ще спадне средно 6 ° C.

Урагани

Морските течения, транспортирайки топлина, осигуряват влага чрез изпаряване и генерират кръгово движение в тясна връзка с ветровете, които са причина за ураганите.

Газова борса

Морската вода поддържа постоянен обмен на газове с атмосферата, включително водна пара, кислород, азот и CO _2. Този обмен е възможен благодарение на движението на водата по морските течения, което допринася за нарушаване на повърхностното напрежение.

Крайбрежно моделиране

Океанските течения упражняват сила на износване (ерозия) върху повърхността на морското дъно и бреговете, през които преминават. Този ерозивен ефект в продължение на хиляди години оформя морското дъно, морските брегове и бреговите линии.

Разпределение на хранителни вещества и биоразнообразие

От друга страна, морските течения носят със себе си хранителните вещества, както и планктона, който се храни с тях. Това обуславя разпространението на морската фауна, тъй като е концентрирано там, където има повече храна.

Планктонът пасивно се пренася от повърхностни течения и част от хранителните вещества се утаяват на дъното, където те се изместват от дълбоки течения. По-късно тези хранителни вещества се връщат на повърхността в т. Нар. Напластявания или морски оголвания на води.

Изливи или изблици на морски води

Дълбоките течения пораждат т. Нар. Издигания или изблици на морски води. Това е издигането на студени дълбоки води на повърхността, които пренасят хранителни вещества, отложени в дълбокия океан.

Нарастващи морски течения. Източник: NASA / Public domain

В районите, където това се случва, има по-голямо развитие на популациите на фитопланктона и следователно на рибите. Тези райони стават важни риболовни зони, като например перуанското Тихоокеанско крайбрежие.

Концентрация на замърсители

Океаните страдат от сериозни проблеми със замърсяването поради човешки действия, в които са вложени големи количества отпадъци, особено пластмаса. Морските течения носят този отломки и поради кръговия модел на повърхността, те са концентрирани в определени зони.

Тук възникват т. Нар. Пластмасови острови, които се образуват чрез концентриране на пластмасови фрагменти в големи площи в центъра на океанските жири.

По същия начин комбинацията от повърхностни морски течения с вълните и формата на бреговата линия концентрира отпадъците в определени райони.

Значение за екосистемите и живота на Земята

Морски миграции

Много морски видове, като костенурки, китоподобни (китове, делфини) и риби, използват океански течения за своите далечни океански миграции. Тези течения помагат да се определи маршрута, да се намали пътуващата енергия и да се осигури храна.

Наличност на хранителни вещества

Разпределението на хранителните вещества както хоризонтално, така и вертикално в океаните зависи от морските течения. Това от своя страна засяга популациите на фитопланктон, които са основни производители и база на хранителните мрежи.

Там, където има хранителни вещества, има планктон и риби, които се хранят с него, както и други видове, които се хранят с риби като морски птици.

Риболов

Разпределението на хранителните вещества през океанските течения влияе на наличието на риболов за хора.

Наличие на кислород

Морските течения, мобилизирайки водата, допринасят за нейното оксигениране, което е от съществено значение за развитието на водния живот.

Наземни екосистеми

Крайбрежните и вътрешните екосистеми се влияят от морските течения, доколкото те регулират континенталния климат.

Корабоплаването

Морските течения са позволили развитието на навигация от хората, което позволява на морските пътувания до далечни дестинации. Това направи възможно изследването на Земята, разпространението на човешкия вид, търговията и икономическото развитие като цяло.

Фактори, влияещи върху посоката на токовете

Посоката, която поемат океанските течения, се изразява в редовен модел в световните океани. Този модел на посоките се определя от множество фактори, чиито сили са слънчевата енергия и гравитацията на Земята и Луната.

Слънчева радиация, атмосферно налягане и посоката на ветровете

Слънчевата радиация влияе на посоката на океанските течения, като е причина за ветровете. Това са основната причина за образуване на повърхностни течения, които следват посоката на ветровете.

Температурен градиент и гравитация

Слънчевата радиация също влияе на посоката на океанските течения, като загрява водата и причинява разширяването й. Поради това водата се увеличава в обем и повишава морското ниво; с по-високи райони на океана (горещ) от други (студен).

Това формира разлика в нивата, тоест наклон, придвижвайки водата към долната част. Например в екватора температурите са високи и следователно водата се разширява, което определя нивото на морето с 8 см по-високо, отколкото в други райони.

Градиентът на соленост

Друг фактор, който влияе на посоката на океанските течения, е разликата в солеността между различните зони на океана. Тъй като водата е по-солена, плътността й се увеличава и потъва, а дълбоките течения се движат като функция от градиентите на температурата и солеността.

Морският и крайбрежният релеф

Формата на континенталния шелф и бреговата линия също влияят на посоката на морските течения. В случай на повърхностни течения, които протичат по бреговете, наземните форми влияят върху тяхната посока.

От своя страна дълбоките течения, въздействащи върху континенталния шелф, могат да търпят както хоризонтални, така и вертикални отклонения.

Въртенето на Земята и ефектът на Кориолис

Въртенето на Земята влияе върху посоката на ветровете, като генерира центробежна сила в екватора, изтласквайки токовете към полюсите. Освен това ефектът на Кориолис отклонява течения отдясно в Северното полукълбо и отляво в Южното полукълбо.

Препратки

1. Campbell, N. and Reece, J. (2009). Биология. 8-мо издание Pearson Benjamin / Cummings.
2. Кастро, П. и Хубер, ME (2007). Морска биология. 6-то издание McGraw-Hill.
3. Kelly, KA, Dickinson, S., McPhaden, MJ и Johnson, GC (2001). Океански течения, очевидни в сателитните данни за вятъра. Писмо за геофизични изследвания.
4. Нойман, Г. (1968). Океански течения. Издателска компания Elsevier.
5. Pineda, V. (2004). Глава 7: Морфология на океанското дъно и характеристики на бреговата линия. В: Werlinger, C (Ed.). Морска биология и океанография: концепции и процеси. Том I
6. Prager, EJ And Earle, SS (2001). Океаните. McGraw-Hill.
7. Улански, С. (2012). Гълфстрийм. Невероятната история на реката, която пресича морето. Turner Publications SL