ПОВЕЛИТЕЛЬ ПОГОДЫ
Атмосфера и океан находятся в тесном непрерывном взаимодействии . Солнечные лучи, падая на поверхность океана, нагревают воду, и океан накапливает огромные запасы тепловой энергии, особенно в тропических водах, где лучи солнца падают почти вертикально. Поверхность океана передает свою теплоту воздуху и насыщает его водяными парами, которые поднимаются вверх в процессе испарения поверхностных слоев воды. Пары, содержащиеся в воздухе, обладают значительным запасом потенциальной энергии в виде скрытой теплоты, которая высвобождается при конденсации пара в облаках. Энергия океана рождает ветры , которые уносят с поверхности моря новые потоки тепла, порождающие новые ветры.
Погода и климат являются проявлением окружающей нас природы и в значительной степени находятся под влиянием океана.
Воздействие Мирового океана на погоду и климат зависит от физических особенностей огромной массы воды, находящейся в его бассейнах.
Важнейшим свойством океана является способность поглощать и излучать теплоту, а морская вода обладает большой теплоемкостью - способностью аккумулировать теплоту . Она поглощает огромное количество солнечной энергии, и десятиметровый слой океанских вод аккумулирует теплоты больше, чем вся атмосфера. Солнечные лучи с одинаковой интенсивностью нагревают поверхности моря и суши, но вода, обладая большой теплоемкостью, поглощает значительно больше теплоты при сравнительно стабильной температуре, в то же время температура суши сильно повышается. После захода солнца температура суши быстро падает, а море остывает медленно.
Земная кора, являясь твердым плотным веществом, аккумулирует теплоту только в верхних слоях, а море, находящееся в непрерывном движении, перемещает верхние теплые и нижние, более холодные слои и распространяет теплоту на большие площади за счет течений. Аккумулирующие способности океана усиливает испарение воды с поверхности , поглощающей огромное количество теплоты.
Накапливая и надежно сохраняя теплоту, океан управляет климатом планеты , выделяя в нем две основные зоны: континентальную и морскую . Морской климат характерен для всех районов суши, омываемых морями, континентальный - для глубинных массивов суши . Типичным примером морского климата можно считать климат Британских островов: ровная температура в течение всего года, лето прохладное, а зима мягкая, небо затянуто тучами и дожди идут круглый год. Континентальным климатом отличаются центральные области Сибири: холодная зима и жаркое лето, засухи сменяются грозовыми дождями. Центральные области Азии имеют резко континентальный климат: зимой свирепствуют сильные морозы, а летом безоблачное небо и палящее солнце превращают все вокруг в изнывающее от зноя и пыли пространство.
Влияние моря на температуру различных районов земного шара является основной причиной возникновения ветров . Знаменитые муссоны Индийского океана порождаются сезонными колебаниями температуры океана и лежащего на севере огромного массива суши. В течение знойного лета, характерного для этого района планеты, суша прогревается значительно сильнее, чем океан, который большую часть солнечной энергии аккумулирует. От сильно нагретой суши нагревается и воздух, плотность которого уменьшается, что создает зону пониженного давления. Более низкая температура над океаном уплотняет воздух, способствуя росту давления, и воздушные массы устремляются с моря на сушу - образуются юго-западные муссоны , которые дуют с апреля по октябрь. Зимой суша охлаждается быстрее, чем океан, и зоны высокого и низкого давления меняются местами, воздушные массы устремляются с суши на море образуются северо-восточные муссоны , которые дуют с октября по апрель. Расположение материков и океанов должно было обеспечить муссонам четкие направления, но вращение земли вносит свои коррективы в направление ветров.
Холодные и теплые океанские течения также влияют на климат планеты, особенно ее прибрежных районов . Климат прибрежных стран Северной Атлантики в значительной мере определяется тремя течениями - Гольфстримом, Лабрадорским и Восточно-Гренландским . Теплое течение Гольфстрим зарождается в Мексиканском заливе и, вырвавшись оттуда в океан через Флоридский пролив , устремляется двумя мощными ветвями к берегам Европы. Холодные Лабрадорское и Восточно-Гренландское течения направляются к югу, где, встречаясь с Гольфстримом, понижают его температуру до 5 - 8°С, чему в немалой степени способствуют и холодные северные ветры. Но все же Гольфстрим доносит значительную часть своей теплоты до берегов Европы, определяя характер климата этого района. Весь европейский берег севернее Гибралтарского пролива находится под воздействием Гольфстрима, который огибает Скандинавию и достигает острова Шпицберген , западное побережье которого круглый год свободно ото льда, тогда как Балтийское море у Таллина и Риги , расположенное южнее на 30°, покрывается зимой сплошным льдом.
В средних широтах, где воздушные массы движутся с запада на восток, климат находится под влиянием океана и западных ветров одновременно. Поэтому климат двух городов - японского Иокогамы и американского Сан-Франциско, лежащих на одной широте по разные стороны Тихого океана, сильно отличается друг от друга. В Иокогаме годовые колебания температуры достигают 28°С, и климат имеет все черты континентального, а в Сан-Франциско - 17°С и климат морской.
Океан регулирует выпадение осадков над материком . Когда в атмосфере ощущается недостаток влаги, увеличивается испарение с океанской поверхности, и насыщенные влагой воздушные массы надвигаются на сушу, принося с собой дожди и грозовые ливни - над материками зависают мощные циклоны.
Огромные океанские просторы, соприкасаясь с атмосферой, обеспечивают непрерывный газообмен - верхние слои океана, насыщаясь кислородом, выделяющемся при фотосинтезе планктона , обогащают кислородом нижние слои атмосферы. Поэтому океан называют «легкими» планеты , поэтому человека манит к себе морское побережье, где всегда легко дышится.
Океан оказывает не только глобальное влияние на климат Земли, но и управляет погодой в небольшом районе . Вследствие разностей теплоемкостей моря и суши рождаются приятные прохладные ветры морских побережий - бризы . Днем дует морской бриз , потом на некоторое время все затихает, и начинает дуть береговой бриз . Оба эти ветра лучше наблюдать в тихую солнечную погоду, так как их скорость не превышает 5 м/сек и когда поднимается какой-либо другой ветер, они легко затухают. Бриз - тот же муссон , только местного масштаба с суточным циклом в изменении направления.
Океанические течения создают особенно резкие расхождения в температурном режиме поверхности моря и сами влияют на распределение температуры воздуха и на атмосферную циркуляцию. Стойкость океанических течений приводит к тому, что их влияние на атмосферу имеет климатическое значение. Гребень изотерм на картах средней температуры наглядно показывает теплое влияние Гольфстрима на климат восточной части Северной Атлантики и Западной Европы.
Холодные океанические течения также обнаруживаются на средних картах температуры воздуха соответствующими возмущениями в конфигурации изотерм – языками холода, направленными к низким широтам.
Над районами холодных течений увеличивается повторяемость туманов, в частности в Ньюфаундленде, где воздух может переходить от теплых вод Гольфстрима на холодные воды Лабрадорского течения. Над холодными водами в пассатной зоне ликвидируется конвекция и резко уменьшается облачность. Это, в свою очередь, являть фактором, который поддерживает существование так называемых прибрежных пустынь.
Влияние снежного и растительного покрова на климат
Снежный (ледяной) покров уменьшает потерю тепла почвой и колебание ее температуры. Поверхность покрова отражает солнечную радиацию днем и охлаждается излучением ночью, поэтому она снижает температуру приземного слоя воздуха. Весной на таяние снежного покрова расходуется большое количество тепла, которое берется из атмосферы. Таким образом, температура воздуха над тающим снежным покровом, остается близкой к нулю. Над снежным покровом наблюдаются инверсии температуры: зимой - связанные с радиационным выхолаживанием, весной - с таянием снега. Над постоянным снежным покровом полярных областей даже летом отмечаются инверсии или изотермии. Таяние снежного покрова обогащает почву влагой и имеет большое значение для климатического режима теплого времени года. Большое альбедо снежного покрова приводит к усилению рассеянной радиации и увеличению суммарной радиации и освещенности.
Густой травяной покров уменьшает суточную амплитуду температуры почвы и снижает ее среднюю температуру. Также он уменьшает суточную амплитуду температуры воздуха. Более сложное влияние на климат имеет лес, который может увеличивать над собою количество осадков, вследствие шероховатости подстилающей поверхности.
Однако влияние растительного покрова имеет в основном микроклиматическое значение, которое распространяется преимущественно на приземные слои воздуха и на небольшие площади.
Общая циркуляция атмосферы
Общей циркуляцией атмосферы называют систему крупномасштабных воздушных течений над Земным шаром, то есть таких течений, которые по своим размерам сравнимы с большими частями материков и океанов. От общей циркуляции атмосферы отличаются местные циркуляции, такие, как брызги на побережьях морей, горно-долинные ветры, ледниковые ветры и др. Эти местные циркуляции временами в определенных районах накладываются на общую циркуляцию атмосферы.
На ежедневных синоптических картах погоды видно, как в каждый данный момент распределяются течения общей циркуляции над большими площадями Земли или над всем Земным шаром и как непрерывно меняется это распределение. Разнообразие проявлений общей циркуляции атмосферы в особенности зависит от того, что в атмосфере постоянно возникают огромные волны и вихри, которые по-разному развиваются и по-разному перемещаются. Это образования атмосферных возмущений - циклонов и антициклонов - является самой характерной особенностью общей циркуляции атмосферы.
Однако в общей циркуляции атмосферы, при всем разнообразии ее непрерывных изменений, можно заметить и некоторые постоянные особенности, которые повторяются ежегодно. Такие особенности лучше всего обнаруживаются с помощью статистического осреднения, при котором ежедневные возмущения циркуляции более или менее сглаживаются.
Средняя величина давления над каждым полушарием снижается от зимнего полугодия к летнему полугодию. От января к июлю она снижается над северным полушарием на несколько мб; в южном полушарии происходит обратное изменение. Но атмосферное давление равняется весу столба воздуха, а значит, он пропорционален массе воздуха. Это значит, что из того полушария, в который сейчас лето, какая-то масса воздуха оттекает в то полушарие, в котором в настоящее время зима. Так происходит сезонный обмен воздуха между полушариями. За год из северного полушария в южное полушарие и обратно переносится 1013 т воздуха.
Переходим теперь к более детальному рассмотрению условий общей циркуляции по зонам.
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.
Большое влияние на формирование климата континентов оказывают течения. В данной публикации рассмотрим именно теплые течения.
Понятие
Это поступательное движение водных масс в морских и океанических просторах, которое обусловлено действием различных сил. Направление их в большой мере зависит от осевого вращения Земли.
По различным критериям ученые выделяют несколько классификаций течений. В статье рассмотрим температурный критерий, то есть теплые и В них температура воды, соответственно, выше или же ниже уровня окружающей среды. У теплых - на несколько градусов выше, у холодных - ниже. Теплые течения направляются из более теплых широт в менее теплые, а холодные - наоборот.
Первые увеличивают температуру воздуха на три-четыре градуса и добавляют осадков. Другие же, наоборот, снижают температуру и осадки.
Среднегодовая температура теплых течений варьируется от +15 до +25 градусов. Они на карте обозначаются стрелками красного цвета, указывающими направление их движения. Ниже рассмотрим, какие теплые течения есть в Мировом океане.
Гольфстрим
Одно из известнейших теплых морских течений, которое ежесекундно переносит миллионы тонн воды. Это мощнейший водный поток, благодаря которому во многих европейских странах сформировался мягкий климат. Протекает в Атлантическом океане вдоль побережья Северной Америки и доходит до острова Ньюфаундленда.
Гольфстрим - это целая система теплых ширина которой достигает восьмидесяти километров. Он по праву считается важнейшим элементом в тепловом регулировании всей планеты. Благодаря ему Ирландия и Англия не стали ледником.
При столкновении с Лабрадорским течением Гольфстрим образует так называемые вихри в океане. Далее он частично теряет свою энергию в результате воздействия различных факторов, вследствие чего водный поток сокращается.
В последнее время некоторые ученые говорят о том, что Гольфстрим изменил свое направление. Теперь он движется к Гренландии, создавая более теплый климат в Америке и более холодный в русской Сибири.
Куросио
Еще одно из теплых течений, которое находится в Тихом океане возле японских берегов. Название в переводе имеет значение "тёмные воды". Оно несет теплые воды морей в северные широты, благодаря чему климатические условия региона смягчаются. Скорость течения колеблется от двух до шести километров в час, а ширина достигает почти 170 километров. Летом вода прогревается практически до тридцати градусов по Цельсию.
Куросио очень схоже с вышеупомянутым Гольфстримом. Оно также в значительной мере влияет на формирование погодных условий японских островов Кюсю, Хонсю и Сикоку. На западе наблюдается разница температур поверхностных вод.
Бразильское течение
Еще одно течение, проходящее через Атлантический океан. Образуется из Экваториального течения и находится возле берегов Южной Америки, а точнее, проходит рядом с бразильским побережьем. Поэтому и имеет такое название. У мыса Доброй Надежды меняет название на Поперечное, а затем у берегов Африки на Бенгельское (Южное Африканское) течение.
Развивает скорость до двух-трех километров в час, а температура воды колеблется от восемнадцати до двадцати шести градусов выше нуля. На юго-востоке сталкивается с двумя холодными течениями - Фолклендским и течением Западных ветров.
Гвинейское течение
У западных африканских берегов медленно протекает теплое Гвинейское течение. В Гвинейском заливе движется с запада на восток, а затем поворачивает на юг. Вместе с другими течениями образует круговорот в Гвинейском заливе.
Средние годовые температуры составляют 26-27 градусов по Цельсию выше нуля. При движении с запада на восток скорость падает, в некоторых местах достигает более сорока километров в сутки, иногда доходит практически до девяноста километров.
Его границы меняются в течении года. Летом они расширяются, и течение смещается немного на север. Зимой, наоборот, смещается к югу. Основным источником питания является теплое Южное пассатное течение. Гвинейское течение является поверхностным, так как оно не проникает глубоко в водную толщь.
Аляскинское течение
Еще одно теплое течение находится в Тихом океане. Входит в систему Проходя через Аляскинский залив, попадает на севере в вершину залива и двигается на юго-запад. В этом месте течение усиливается. Скорость - от 0,2 до 0,5 метров в секунду. Летом вода прогревается до пятнадцати градусов выше нуля, а в феврале температура воды составляет два-семь градусов выше нуля.
Может уходить на большую глубину, прямо до дна. В течении присутствуют сезонные изменения, вызванные ветрами.
Таким образом, в статье было раскрыто понятие "теплые и холодные течения", а также рассмотрены теплые морские течения, которые формируют на континентах теплый климат. В сочетании с другими течениями они могут образовывать целые системы.
Океанические течения перераспределяют поглощенное солнечное тепло в горизонтальном направлении и значительно влияют на климат прибрежных территорий, которые они омывают.
Так, холодное Бенгальское течение понижает температуру воздуха прибрежной части Западной Африки. Кроме того, оно не благоприятствует выпадению дождей, т.к. охлаждает нижние слои воздуха в прибрежной части, а холодный воздух, как известно становится тяжелее, плотнее, не может подниматься, образовывать облака и давать осадки.
Теплые же течения (Мозамбикское, течение мыса Игольного ), наоборот, повышают температуру воздуха на восточном побережье материка, способствуют насыщению воздуха влагой и образованию осадков.
Теплое Восточно – Австралийское течение , омывая берега Австралии, обуславливает обилие осадков на восточных склонах Большого Водораздельного хребта .
Холодное Перуанское течение , проходя вдоль западного побережья Южной Америки, сильно охлаждает воздух прибрежных территорий и не способствует выпадению осадков. Поэтому здесь находится пустыня Атакама , где дожди – редкое явление.
Большое влияние на климат как Европы, так и Северной Америки оказывает теплое течение Гольфстрим (Северо - Атлантическое ). Скандинавский полуостров лежит примерно на тех же широтах, что и остров Гренландия . Однако последний круглый год покрыт толстым слоем снега и льда, в то время как в южной части Скандинавского полуострова, омываемого Северо - Атлантическим течением, растут хвойные и широколиственные леса.
Приливы и отливы
Периодические колебания уровня океана (моря), вызываемые силами притяжения Луны и Солнца, - это приливы иотливы .
Приливно-отливные течения в Мировом океаневозникают под действием гравитационных сил (сил притяжения) Луны и Солнца. Это периодические колебания уровня воды у побережий в открытом море. Приливообразующая сила Луны почти в 2 раза больше приливообразующей силы Солнца. В открытом море величина прилива не более 1м, но при входе в сужающиеся заливы приливная волна поднимается; наибольшие высоты приливов в заливе Фанди на юго-востоке Канады - 18м.Частота приливов и отливов может быть полусуточная, суточная или смешанная.
Мировой океан имеет огромное значение в жизни людей. Это источник природных ресурсов: биологических (рыбы, морепродукты, жемчуг и пр.) и минеральных (нефть, газ). Это транспортное пространство и источник энергетических ресурсов.
Loading...