Теплое течение гольфстрим продолжается течением. Течение Гольфстрим изменило направление и спровоцировало серьезные природные катаклизмы
Е. Володин, канд. физ.-мат. наук.
Не стихают слухи об ослаблении Гольфстрима, которое происходит то ли из-за утечки нефти в Мексиканском заливе, то ли из-за сильного таяния арктических льдов, и о том, что это грозит нам неслыханными климатическими катастрофами, вплоть до наступления нового ледникового периода. В редакцию приходят письма с просьбой разъяснить, действительно ли тёплое течение скоро исчезнет. На вопросы читателей отвечает кандидат физико-математических наук Евгений Володин, ведущий научный сотрудник Института вычислительной математики РАН.
Рис. 1. Аномалия (отклонение) температуры поверхности в сентябре-ноябре 2010 года по сравнению с сентябрём-ноябрём 1970-2009 годов. Данные NCEP (National Centers for Environmental Prediction, США).
Рис. 2. Разница температур поверхности океана в июне 2010 года и июне 2009 года. Данные GODAS.
Рис. 3. Разница температур поверхности океана в сентябре-ноябре 2010 года и сентябре-ноябре 2009 года. Данные GODAS.
Рис. 4. Скорости течения в июне 2010 года на глубине 50 м, по данным GODAS. Стрелками указано направление, цветом - величина скорости (м/с).
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. Подобные течения существуют и в Тихом океане - Куросио, и в Южном полушарии. Уникальность же Гольфстрима состоит в том, что после отрыва от американского берега он не поворачивает обратно в субтропики, а частично проникает в высокие широты, где уже называется Северо-Атлантическим течением. Именно благодаря ему на севере Атлантики температура на 5-10 градусов выше, чем на аналогичных широтах в Тихом океане или 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. Над Тихим океаном, наоборот, осадки немного преобладают над испарением. Поэтому в Атлантике вода в среднем несколько солонее, чем в Тихом океане, а значит, тяжелее, чем более пресная тихоокеанская, и потому она стремится опуститься на дно. Особенно интенсивно это происходит на севере Атлантики, где солёную воду утяжеляет ещё и охлаждение на поверхности. 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. По самым пессимистическим оценкам, площадь нефтяного пятна составляет сто тысяч квадратных километров, в то время как площадь Атлантического океана чуть меньше ста миллионов квадратных километров (то есть в тысячу раз больше пятна). Согласно данным атмосферного реанализа NCEP (National Centers for Environmental Prediction, США) - синтезированным данным спутников, станций наземных наблюдений, зондирований, «усвоенных» моделью динамики атмосферы (atmospheric model of NCEP’s Global Forecast System - GFS), с тёплыми течениями Северной Атлантики ничего страшного пока не случилось. Взгляните на карту, составленную на основе этих данных (рис. 1). В сентябре-ноябре 2010 года отклонение температуры поверхности в Мексиканском заливе, а также в той части Атлантики, где проходят Гольфстрим и Северо-Атлантическое течение, от среднего значения в те же месяцы 1970-2009 годов не превышает одного градуса Цельсия. Лишь на северо-западе Атлантики, в области холодного Лабрадорского течения, эти аномалии достигают двух-трёх градусов. 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. Как следует из данных GODAS (Global Ocean Data Assimilation System - система усвоения всех имеющихся данных наблюдений - спутников, кораблей, буёв и т.д. - с использованием модели динамики океана), средняя температура поверхности океана в июне 2010 года между примерно 40 и 70 градусами з.д. была ниже, чем в июне 2009 года, всего на один-два градуса и лишь в одном месте - почти на три градуса (рис. 2). Но такие аномалии температуры вполне укладываются в рамки естественной изменчивости. Обычно они сопровождаются «отклонениями» другого знака в соседних районах океана, что и происходило летом 2010 года, согласно данным GODAS. Так что если их усреднить по всей северной Атлантике, то среднее температурное отклонение было близко к нулю. К тому же такие явления живут обычно несколько месяцев, и осенью отрицательная аномалия уже не прослеживалась (рис. 3).
Существование Гольфстрима хорошо подтверждают и данные GODAS по горизонтальным скоростям течения на глубине 50 м, осреднённые за июнь 2010 года. Карта, составленная на основе этих данных (рис. 4), показывает, что Гольфстрим, как и всегда, течёт через Мексиканский залив, вокруг Флориды и вдоль восточного берега США. Затем он отрывается от берега, становится шире, одновременно скорость течения падает (как и должно быть), то есть не прослеживается ничего необычного. Примерно так же, по данным GODAS, Гольфстрим течёт и в другие месяцы 2010 года. Отметим, что 50 м - наиболее характерная глубина, на которой Гольфстрим виден лучше всего. Скажем, поверхностные течения могут отличаться от тех, что на глубине 50 м, чаще всего из-за влияния ветра.
Впрочем, в истории были случаи, когда происходили события, аналогичные тем, что описываются в распространённых сейчас «страшилках». Последнее такое событие произошло около 14 тысяч лет назад. Тогда заканчивался ледниковый период, и на территории Северной Америки из растаявшего льда образовалось огромное озеро, запруженное ещё не растаявшим ледником. 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. В результате в Европе заметно похолодало, особенно зимой. Но тогда, по существующим оценкам, воздействие на климатическую систему было огромным, ведь поток пресной воды составлял около 10 6 м 3 /с. Это более чем на порядок превышает, например, современный сток всех российских рек.
Ещё один важный момент, который хотелось бы подчеркнуть: среднесезонные аномалии атмосферной циркуляции в умеренных широтах в очень небольшой степени зависят от аномалий температуры поверхности океана, в том числе и такие крупные, какие наблюдались этим летом в Европейской России. Специалисты по сезонному прогнозу погоды утверждают, что лишь 10-30% отклонений от «нормы» среднесезонной температуры в каком-либо пункте на территории России обусловлены аномалиями температуры поверхности океана, а остальные 70-90% - результат естественной изменчивости атмосферы, первопричина которой неодинаковое нагревание высоких и низких широт и предсказать которую на срок более двух-трёх недель практически невозможно (см. также «Наука и жизнь» № 12, 2010 г.).
Именно поэтому считать наблюдавшиеся аномалии погоды в Европе летом 2010 года или ещё в какой-либо сезон результатом лишь влияния океана ошибочно. Если бы это было так, сезонные или месячные отклонения погоды от «нормы» легко бы предсказывались, поскольку крупные аномалии температуры океана, как правило, инерционны и живут не меньше нескольких месяцев. Но пока хороший сезонный прогноз погоды не удаётся ни одному прогностическому центру в мире.
Если же говорить конкретно о причинах аномалии лета 2010 года в России, то она была вызвана взаимодействием двух случайно совпавших факторов: блокирующего антициклона, который обусловил перенос воздуха в центральные области России преимущественно с востока-юго-востока, и почвенной засухи в Поволжье и Предуралье, что позволило распространяющемуся воздуху не тратить тепло на испарение воды с поверхности. В результате повышение температуры воздуха у поверхности получилось действительно беспрецедентным за весь период наблюдений. Однако вероятность возникновения блокирующего антициклона и почвенной засухи в Поволжье мало зависит от аномалий температуры поверхности океана, в том числе и в районе Гольфстрима.
gulfstream - течение из залива) - тёплое морское течение в Атлантическом океане. В узком смысле Гольфстримом называют течение вдоль восточного побережья Северной Америки от Флоридского пролива до Ньюфаундлендской банки (так оно, в частности, отмечается на географических картах). В широком смысле Гольфстримом часто называют систему тёплых течений в северной части Атлантического океана от Флориды до Скандинавского полуострова, Шпицбергена, Баренцева моря и Северного Ледовитого океана. Гольфстрим… представляет собой мощное струйное течение шириной 70-90 км, распространяющееся практически до дна океана, с максимальной скоростью до нескольких метров в секунду в верхнем слое океана, быстро уменьшающейся с глубиной (до 10-20 см/с на глубинах 1000-1500 м). Расход воды Гольфстримом составляет около 50 миллионов кубических метров воды ежесекундно, что в 20 раз больше, чем расход всех рек мира, вместе взятых. Тепловая мощность составляет примерно 1,4·10 15 ватт. Динамика течения заметно изменяется в течение года.Успев набрать в Мексиканском заливе значительное количество тепла, Флоридское течение соединяется возле Багамских островов с Антильским течением (пункт 1, рис 1) и превращается в Гольфстрим, который течёт узкой полосой вдоль побережья Северной Америки. На уровне Северной Каролины (мыс Хаттерас, пункт 2, рис. 1) Гольфстрим покидает прибрежную зону и поворачивает в открытый океан. Максимальный расход течения при этом достигает 85 млн м³/с. Продолжение Гольфстрима к юго-востоку от Большой Ньюфаундлендской банки (пункт 3) известно как Северо-Атлантическое течение, которое пересекает Атлантический океан в северо-восточном направлении, теряя значительную часть энергии в ответвлениях на юг (пункт 4), где Канарское течение замыкает основной цикл течений северной Атлантики. Ответвления на север в Лабрадорскую котловину (пункт 5) образуют течение Ирмингера, Западно-Гренландское течение и замыкаются Лабрадорским течением. При этом основной поток Гольфстрима прослеживается ещё далее на север (пункт 6) вдоль побережья Европы как Норвежское течение, Нордкапское течение и другие. Следы Гольфстрима в виде промежуточного течения наблюдаются также в Северном Ледовитом океане.
Гольфстрим часто образует ринги - вихри в океане. Отделяющиеся от Гольфстрима в результате меандрирования, они имеют диаметр около 200 км и движутся в океане со скоростью 3-5 см/с.
Некоторые ученые заявляют о том, что Гольфстрим замедляет ход своих вод, а некоторые - что оно совсем остановилось. Кто прав, сейчас трудно выяснить, но у течения Гольфстрим действительно есть несколько причин, чтобы замедлится.
Первая из них - глобальное потепление. Поскольку на динамику течения оказывает значительное влияние солёность океанской воды, уменьшающаяся из-за таяния льдов. Возможно также влияние уменьшающейся разности температур между полюсом и экватором при усилении парникового эффекта. Таким образом, «глобальное потепление» грозит Европе катастрофическим похолоданием.
Вторая причина состоит в очень большом количестве нефти, которое было разлито в Мексиканском заливе. Это также сказывается на нем, нарушая и замедляя ход.
Рис. 1. Система течения Гольфстрим.
Остановка теплого течения Гольфстрим несет в себе много опасностей: похолодание Европы, нарушения климата, появление ледникового периода. Оно играет огромную роль в жизни нашей планеты. В пользу принципиальной возможности подобной катастрофы приводятся данные о катастрофических изменениях климата, происходивших на нашей планете ранее. В том числе имеющиеся свидетельства о Малом Ледниковом периоде или данные анализа льдов Гренландии.
Учитывая влияние Гольфстрима на климат, предполагается, что в краткосрочной исторической перспективе возможна климатическая катастрофа, связанная с нарушением течения. Уже давно одной из любимых тем Голливуда стало то, что из-за глобального потепления и таяния северных ледников воды опресняются, а поскольку Гольфстрим образуется при взаимодействии соленой и пресной воды, Европа перестает обогреваться и начинается ледниковый период.
В настоящее время нет достаточно обоснованных данных о влиянии вышеупомянутых факторов на климат. Есть и прямо противоположные мнения. 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. Поэтому никаких внезапных и катастрофических изменений климата Европы не произойдет. (А. Л. Бондаренко , «Куда течёт Гольфстрим?» // Океанология. Научно-популярный блог о Мировом океане и его обитателях.).
Все вышеприведенные сведения находим на сайте «Википедия» и «Океанология. Научно-популярный блог о Мировом океане».
В связи с тем, что нет единого мнения о пространственно-временной изменчивости, и причинно-следственных связях системы течений Гольфстрима, рассмотрим результаты многочисленных измерений скорости и направления течений и распределения температуры и солености в Северной Атлантике.
До настоящего времени производилось большое количество измерений параметров течений разными методами. Рассмотрим некоторые из них, произведенных в различных местах океана и в том числе в системе течения Гольфстрим.
Начать целесообразно с экватора. На рис. 2 (левый) представлена меридиональная компонента экваториального течения Атлантики. Скорость течения изменяется периодически (период20-30 суток). Это течения волновой природы. В литературе их называют по-разному: м едленные осцилляции; нестабильные волны; бароклинные береговые струи; топографические волны; континентальные шельфовые волны; синоптические вихри в океане; бароклинные вихри; океанские вихри; топографические ринги; глубинные струи; захваченные экватором гравитационные волны Россби; экваториальные длинные волны; экваториальные волны; меандры и длинные волны; краевые волны; двойные волны Кельвина.
Н еобходимо отметить, что возможность образования длиннопериодных волн в океане сначала была показана теоретическими расчетами: волн Кельвина (1880 г), медленных крупномасштабных колебаний (low -frequencycurrentfluctuations ) называемых планетарными волнами или волнами Россби (1938 г), топографических, шельфовых (longshelfwaves , continentalshelfwaves ), захваченных берегом (coastal -trappedwaves ), захваченных экватором волн. Регистрировать волны в океане и в Великих озерах начали в 60х годах прошлого века.
Естественно, что наблюдаемую в океане большую изменчивость скорости и направления течений пытались отожествить с имеющимися моделями, полученными теоретически: с волнами Россби, Кельвина, с топографическими волнами и т.д.
Основное отличие наблюдаемых волн от теоретически рассчитанных в том, что наблюдаемые волны имеют большой перенос масс воды, тогда как теоретические расчеты показывают, что перенос масс воды в волне мал. Поэтому, на наш взгляд, целесообразно называть наблюдаемую в действительности изменчивость скорости и направления течений длиннопериодными волновыми течениями (ДПВТ), течениями волновой природы. Необходимыми признаками таких течений являются: а) периодическая изменчивость; б) наличие фазовой скорости. Причем фазовую скорость и направление распространения фазы необходимо показывать и вычислять по наблюдениям.
Длительные инструментальные наблюдения за течениями волновой природы стали возможны с появлений автономных измерителей течений.
На рис.2 (слева) показана меридиональная компонента экваториального течения в форме волн Россби на глубине 10 м. (WeisbergR . H .1984 ), на том же рисунке справа - глубинный профиль зональной компоненты скорости (в см/с) в пункте 0°-35°W , в апреле 1996 г., полученного в рейсе НИС Elambor 2 (GouriouY ., BourlesB ., MercierH ., ChuchlaR . 1999). Хорошо видно, что течение существует до глубины 4500 м.
Рис. 2. Меридиональная компонента экваториального течения в форме волн Россби на глубине 10 м. (WeisbergR . H .1984 ) (левый); глубинный профиль зональной компоненты скорости (в см/с) в пункте 0°-35°W , в апреле 1996 г., полученного в рейсе НИС Elambor 2 (GouriouY ., BourlesB ., MercierH ., ChuchlaR . 1999). (правый).
Имеется много измерений течений волновой природы разного качества, и они различным образом представляются в иллюстрациях. Образцовыми являются измерения, которые продолжались 30 лет на экваторе Тихого океана. (TOGO -TAO ) (рис. 3,4).
На рис. 3 течение волновой природы (период 20 суток), имеющее постоянную составляющую, которая достигает 150 см/с летом, и уменьшается до 0 см/с (или имеет отрицательное направление) зимой. Амплитуда изменения волн до 90 см/с. На рис. 4 представлена меридиональная компонента - колебания скорости течения в направлении север-юг, без постоянной составляющей. Видны пакеты, т.е. временные отрезки, когда амплитуда изменчивости течений большая, перемежаются с периодами, когда амплитуда изменчивости течений мала.
Рис. 3. Пример измерения течения на экваторе Тихого океана в пункте
0°, 110° W , на глубине 10 м., зональная компонента (W - E ).
Рис. 4. Пример измерения течения на экваторе Тихого океана в пункте
0°, 110° W , на глубине 10 м., меридиональная компонента.
Экваториальное течение достигает берегов Бразилии, и часть потока проистекает вдоль северного берега Бразилии в Карибское море, другая часть поворачивает на юг (рис.5). Здесь тоже представлены результаты измерения скорости и направления течений на 6 горизонтах до глубины 3235 м. Течение изменяется периодически, имеет постоянную составляющую.
Северная ветвь течения проходит через Карибское море, Мексиканский залив и мощной струей вытекает через Флоридский пролив в Атлантический океан. (показано с помощью траекторий дрифтеров на рис. 6 левый).
Рис. 5. Изменчивость скорости течения у берегов Бразилии(FischerJ ., SchottF . A . 1997).
Рис. 6. Траектории дрифтеров в Карибском море и в Мексиканском заливе и начало Гольфстрима (слева), 240 траекторий поплавков нейтральной плавучести SOFAR (SoundFixingAndRanging ) в северной Атлантике на глубине от 700 до 2000 м.(PhilipL . Richardson 1991) (справа).
Очень интересные результаты прохождения дрифтеров по своим траекториям представлены на рис. 6 (правый). Здесь представлены 240 траекторий. Автор (PhilipL . Richardson 1991г.) начинает статью с фразы «Мы вам покажем кое-что удивительное». Конечно, для многих удивительное даже сейчас, 20 с лишним лет спустя после публикации этой статьи. Большинство до сих пор считают, что течение Гольфстрим является струйным, геострофическим. Автор статьи считает, что течение в Гольфстриме и в прилегающих областях имеют вихревой характер (рис.6 справа). В тексте статьи говорится, что часть вихрей имеет циклонический характер, часть антициклонический. Такое течение не может быть геострофическим. И не может быть образовано неравномерностью плотности.
Рис. 7. Три среднемасштабных вихря проследовавших в восточной Атлантике длительное время (PhilipL . Richardson . 1991).
В той же работе приводятся траектории дрифтеров, увлекаемых среднемасштабными вихрями в восточной Атлантике (рис. 7). Три вихря прослежены в продолжении двух лет, года, и полутора лет (MEDDY 1,2,3 соответственно).
Рис. 8. Пространственное распределение векторов скоростей течений в волне (а) и в вихре (б), которые перемещаются с фазовыми скоростями 2 см/с.
Но существуют разные мнения по поводу природы наблюдаемых вихревых движений в океане.
Захарчук (2010) показывает пространственное распределение векторов скоростей течений в волне и в вихре (рис.8). В волне вектора располагаются вдоль направления движения волны. В вихре вектора располагаются по касательным к круговому движению.
На рис. 9 показана изменчивость скорости течения в Гольфстриме. Характер изменчивости убеждает нас в том, что течение Гольфстрим имеет волновую природу. Оно не струйное, не геострофическое. И явно не термохалинное. Скорость массы воды размером 500 × 100 × 1 км. сначала увеличивается, достигает максимума, затем уменьшается, иногда почти до нуля. И вновь увеличивается. Такой процесс может происходить только в волне.
Рис. 9. Изменчивость скорости продвижения дрифтера №12046 в течении Гольфстрим. (БондаренкоА. Л. 2009).
Таким образом по всему периметру крупномасштабной циркуляции, на всем ее протяжении наблюдаются волновые течения. Можно сказать конкретнее: «Течение крупномасштабной циркуляции (и Гольфстрима тоже) есть осредненное движение течения волновой природы».
Такой вывод подтверждают многочисленные наблюдения. «С 1959 по 1971 г. в западной части Атлантического океана США было осуществлено 350 постановок АБС. Особый интерес представляют многолетние (с перерывами) наблюдения на разрезе 70° з. д. Обнаружен период колебаний скоростей в придонных и поверхностных слоях равный 30 суткам. По всей видимости, эти колебания вызываются топографическими волнами Россби . Интересно отметить, что положение Гольфстрима изменяется с той же периодичностью». (Баранов Е. И. 1988 г.).
«За последние 30 лет широкое распространение получили дрифтерные наблюдения.
Длительный эксперимент по определению траектории скорости течения в стрежне Гольфстрима был проведен в июне-ноябре 1975 г. Во время этого эксперимента была надежно определена траектория и скорость дрейфа от Флориды до 45° з.д. На этом участке траектории буй находился в пределах стрежня Гольфстрима, несколько правее фронта Гольфстрима. От Флориды до м. Хаттерас скорости были в пределах 200 см/с. Высокие скорости в стрежне, более 100 см/с наблюдались вплоть до 55° з. д. Далее характер дрейфа, значение скоростей резко меняется, что могло быть причиной выброса буя из стрежня системы Гольфстрим-Северо-Атлантическое течение и попадание его в одну из южных ветвей этой системы». (Баранов Е. И. 1988 г.).
«До подхода к м. Хаттерас Флоридское течение следует от Флоридского пролива вдоль континентального склона и пересекает плато Блейк (рис. 10, между 72° и 65°з.д.). Глубинывэтомрайоне700-800м. Распространяясь до дна, течение перемещает всю массу вод от поверхности до дна. Присоединение к Флоридскому течению Антильского течения увеличивает расход Гольфстрима.
В районе м.Хаттерас происходят два процесса, которые качественно и количественно изменяют перенос. В этом районе происходит поворот Гольфстрима от края континентального шельфа в сторону открытого океана. Глубины океана вдоль траектории в месте поворота увеличиваются на расстоянии 20 км. от 1000 до 2000 м (наклон дна здесь 5%, а далее на расстоянии 150 км, от 2000 до 3000 м. (наклон дна 1,5%).
После прохождения района 60-78° з.д., где расходы достигают максимальных значений, наблюдается резкое их уменьшение. В слое 0-2000 м расходы уменьшаются с 89 св. на 68-70° з.д. до 49 св. на 60° з.д. Такое резкое уменьшение можно объяснить следующими факторами. В районе между 60-65° проходит подводная горная цепь Новой Англии (рис. 10)». (Баранов Е. И 1988 г.).
Рис. 10. Рельеф дна океана в районе Гольфстрима после прохождения м. Хаттерас.
«Район, расположенный к югу и юго-востоку от Большой Ньфаундлендской банки называют дельтой Гольфстрима. Продвигаясь к востоку от 50° з.д. Гольфстрим встречает на своем пути юго-восточный Ньюфаундлендский подводный хребет, протянувшийся с северо-запада на юго-восток от края Большой Ньюфаундлендской банки до 39° с.ш., 44° з.д. Этот хребет, как и подводная горная цепь Новой Англии, выступает в качестве барьера на пути Гольфстрима, распространяющийся здесь до дна. Здесь начинается разветвление собственно Гольфстрима на ряд ветвей - на северную, центральную и южную ветви Северо-Атлантического течения. На юг отходит южная ветвь Гольфстрима (Канарское течение).
Основная, центральная ветвь Северо-Атлантического течения пересекает Ньюфаундлендский хребет и, круто повернув на север, следует вдоль изобаты 4500 м. Достигнув широты 50° с. ш. на меридиане 40° з. д., центральная ветвь поворачивает на северо-восток. На широте Шотландии эта ветвь образует совместно с северной ветвью течение Ирмингера. Основная же его часть, перевалив через порог Уайвилла-Томсона, проходит в Норвежское море под названием Норвежского течения.
Южная ветвь Северо-Атлантического течения образуется из той части потока Гольфстрима, которая огибает с юга Ньюфаундлендский хребет и следует на восток вдоль 42-45° с. ш. После пересечения Срединного Атлантического хребта эта ветвь отклоняется вправо и продолжается в виде неустойчивого потока на юг между Азорскими островами и Испанией и под названием Португальского течения дает начало Канарскому течению» (Баранов Е. И. 1988 г.).
Рис. 11. Траектории дрифтеров в северной Атланике (сайт ArturMoriano )
В связи с широким распространением дрифтерных наблюдений были сделаны попытки проследить все вышеописанные течения (продолжение Гольфстрима) по дрифтерным траекториям. По одним данным (Бондаренко А. Л.) из 100 дрифтеров, запущенных во Флоридском проливе только один достиг берегов Исландии. Остальные, небольшая часть ушла влево, в Лабрадорское течение, больщая часть отклонилась вправо и направилась на юг и юго-восток. По другим данным из 400 дрифтеров лишь один достиг берегов Англии. Были даже сделаны выводы, что Гольфстрим не переносит водные массы, а тепло передается турбулентностью.
Прояснить ситуацию помогли данные дрифтерных наблюдений на сайте oceancurrents.rsmas.miami.edu/at
На рис. 11 векторами и цветом отмечены скорости течений. По шкале цвета можно видеть, что вблизи от Флоридского пролива скорости близки к 70 см/с, от мыса Гаттерас до Ньюфаулендской банки скорости составляют около 100 см/с. Далее ширина течения увеличивается и скорости уменьшаются до 20 см/с. Т. е. расположение и цвет векторов подтверждает описанные выше закономерности продвижения течения, отклонение его вправо у мыса Гаттерас. И далее значительное расширение течения. Образование южной ветви (рис. 11). Цвет становится синим (20 см/с). Вектора расположены реже.
Рис. 12. Переход от Гольфстрима в Северо-Атлантическое течение (слева). Траектории дрифтеров в северной части Атлантики.
Рис. 13. Район течения Ирмингера (вблизи Исландии) (слева), дрифтеры из Северо-Атлантического течения в течение Ирмингера (справа).
На рис. 11 течение представлено до 23° з. д. Продолжение течения видим на следующем рис.12 (справа). С района 30-25° з. д., 54°с.ш. начинается течение Ирмингера в северо-западном направлении (рис.13). С широты 20° з.д. (Рис. 12 справа) сформирована ветвь Северо-Атлантического течения, которая проходит мимо Англии к берегам Норвегии (рис. 14).
На рис.14 представлены траектории трех дрифтеров, запущенных на долготе 37° з.д. и 52° с. ш. Два из них дошли до нулевого меридиана, а один прошел вдоль берегов Норвегии.
Итак, мы проследили путь дрифтеров от Флоридского пролива до берегов Норвегии, ответвления на юг, на северо-запад (течение Ирмингера), и в Северо-Атлантическое течение.
Как же объяснить, что из сотен (100, 400) дрифтеров, запущенных в районе Флоридского пролива только еди ницы достигают конца Северо-Атлантического течения? Объяснить очень просто. Даже если запустить дрифтеры в реке (струйное течение), в результате турбулентности, трения о берега, дрифтеры будут приближаться к берегам, и постепенно все окажутся на берегу.
Рис. 14. Траектории дрифтеров в Северо-Атлантическом и Норвежском течении.
А между тем ВСЯ вода проходит вниз по течению. Течение Гольфстрим имеет волновую природу, большую изменчивость скорости. Велико влияние неровностей дна и глубинного западного противотечения (Лабрадорского течения), так же волновой природы. Дрифтеры, достигая края течения, жидких берегов, легко переходят границы течения, покидают его. Для того, чтобы проследить течение дальше, можно предложить в сечении, где осталась примерно половина дрифтеров, запустить еще такое же количество. Конечно нужно учитывать тот очевидный факт, что объем воды в Северо–Атлантическом течении составляет малую часть течения Гольфстрим, поскольку значительное количество воды уходит в ветви на юг, затем влево (течение Ирмингема). Конкретно определить количественно долю воды непосредственно Гольфстрима в разных ветвях Северо – Атлантического течения затруднительно. Для качественного представления распределения вод Гольфстрима по ветвям можно воспользоваться картами распределения тепла в Северной Атлантике (рис. 16 а, б, в), переносимого разными ветвями.
Данные о распределении температуры на трех горизонтах северной Атлантики находим в атласе Атлантического океана:
AtlanticOcean. WOCE Hydrographic Atlas and Global Climatology. N3. CD.
Рассмотрим распределение тепла на горизонте 200 м. по пути следования Гольфстрима (рис. 15а). Во Флоридском проливе температура воды равна 20°С. После прохождения м. Гаттерас температура равна 18°С. У Ньюфаундлендской банки температура воды равна 14,5° - 17°С (по разрезу север-юг). У порога Уайвилла-Томсона (по линии от Ирландии до Англии) температура воды составляет 8,5° -10°С (поперек течения). И далее узкой струей вода с температурой 8,5° -10°С проистекает к берегам Норвегии.
а). Температура на гл. 200 метров
б). Температура на гл. 500 м.
Рис 15. Распределение температуры на глубине 200 м. а), на глубине 500 м. б).
На глубине 500 м. вода с температурой 15°-16,5°С выходит из Флоридского пролива очень тонкой струей. Слева вдоль берега холодная вода Лабрадорского течения. После прохождения м. Гаттерас температура равна 18°С. У Ньюфаундлендской банки температура воды равна 4,5° - 12°С (по разрезу север-юг). Перед порогом Уайвилла-Томсона (перпендикулярно линии от Ирландии до Англии) температура воды составляет 7° -9°С (вдоль течения). Дальше порога Уайвилла-Томсона теплая вода на глубине не проходит. Она располагается в районе к югу от Ислндии до Ирландии, и далее на юг. За порогом Томсона температура воды равна от 2° до 5°С. Т е мы видим, что теплая вода Гольфстрима-Северо-Атлантического течения на горизонте 500 м. за порог Томсона не проходит.
Рассмотрим распределение температуры воды на глубине 1000 м. Вдоль северного берега Мексиканского залива, во Флоридском проливе и далее вдоль берега Америки до М. Хаттерас на карте (Рис. 16 в. – голубой цвет), что соответствует холодной воде 3,5°С. Но дело в том, что от Флоридского пролива до м. Хаттерас глубина рвна 700-800 м. (плато Блейк). Практически здесь обозначено дно. Врайонем.Хаттерас происходит поворот Гольфстрима от края континентального шельфа в сторону открытого океана. Глубины океана вдоль траектории в месте поворота увеличиваются на расстоянии 20 км. от 1000 до 2000 м. (наклон дна здесь 5%, а далее на расстоянии 150 км, от 2000 до 3000 м. наклон дна 1,5%). От м. Хаттерас далее Ньюфаундлендской банки температура воды на горизонте 1000 м. равна 7°-12°С, и вблизи порога Уайвилла-Томсона температура воды увеличиваются до 13-14°С. За порогом Томсона вода холодная.
Результаты этого анализа приведены в таблице 1.
В). Температура на гл. 1000 м.
Рис. 15 в. Распределение температуры на глубине 1000 м.
Таблица 1.
|
Флоридский пролив |
Мыс Гаттерас |
Ньюфаундлендская Банка |
У порога Томсона |
За порогом Томсона |
|
Горизонт 200 м. 20° Горизонт 500 м. 15°-16,5°С Гор. 1000 м. Нет (гл. 700-800 м). |
18° 18° 7°-12°С |
14,5° - 17°С 4,5° - 12°С 7°-12°С |
8,5° -10°С 4,5° - 12°С 13-14°С |
8,5° -10°С 2° до 5°С 2° до 5°С |
«С левой стороны Гольфстрима проходит холодное Лабрадорское течение. «Воктябре 1962 в районе м. Хаттерас на глубине 800-2500 м. инструментально был зарегистрирован поток, направленный на юг. К северу и югу от м. Хаттерас глубинное западное пограничное течение (ГЗПТ) находилось на некотором расстоянии от Гольфстрима, В районе м. Хаттерас ГЗПТ располагалось непосредственно рядом со стрежнем Гольфстрима.
Длительная серия измерения придонных течений вдоль меридиана 70° з.д. Осреднениеза 240 суток. Гор. 200 и1000 м. Средниескорости 2,5-4,9 м/сек.
Водная масса ГЗПТ к югу от м.Хаттерас идентична глубинному потоку из Лабрадорского бассейна в район м. Хаттерас и далее на юг.
С ГЗПТ связана не решенная до сих пор проблема. По всем приведенным данным Флоридское течение и Гольфстрим у м. Хаттерас, а так же к югу и северо-востоку от него распространяется до дна океана. В то же время и ГЗПТ также распространяется до дна океана. К северо-востоку от м. Хаттерес ГЗПТ располагается на левом фланге Гольфстрима, а к югу оказывается на его правом фланге. Согласно (KnaussJ . A .1969 г.) ГЗПТ проходит через Гольфстрим в районе м. Хаттерас» (Баранов Е. И. 1988 г.).
Это дает основание предположить, что здесь зафиксировано начало Антило-Гвианского глубинного противотечения, продолжением которого является Экваториальное противотечение. По существу, это составные части циклонической крупномасштабной циркуляции в Северной Атлантике. Аналогичные циркуляции существуют отдельно в северных и южных частях трех океанов.
Итак, анализ наблюдений, инструментальных и дрифтерных показывает такую же картину системы течений Гольфстрима, которая приведена в Экипедии.
Почему Гольфстрим существует? Имеются разные мнения.
Одни считают, «что горячие и холодные воды Атлантического океана образуют своеобразный конвейер. Горячие экваториальные воды поднимаются наверх и образуют течение, а дойдя до конца пути, охлаждаются. При этом, опускаются вниз в толщу воды, и перемещаются обратно в начало течения. Таким образом теплый Гольфстрим и существует». (Википедия).
Другие считают, что «в планетарном масштабе Гольфстрим, как и любое мировое течение, обусловлено в первую очередь вращением Земли, которое разгоняет тропические пассаты, пассатные течения, в том числе Северное пассатное течение, нагоняет избыточное количество воды в Карибское море, определяет силу Кориолиса, прижимающую течение к восточному побережью американского континента. Локально в каждой отдельной области направление и характер течения определяется так же очертанием материков, температурным режимом, распределением солености и другими факторами». (Википедия).
В связи с тем, что существуют серьезные разногласия по поводу основных закономерностей образования и существования Гольфстрима, целесообразно рассмотреть данные многочисленных инструментальных наблюдений. Это позволит из различных точек зрения выбрать наиболее вероятно соответствующую действительности.
Первое важное замечание: Гольфстрим не является единственным, уникальным течением в Океане. Существуют еще 5 таких течений, по 2 в каждом океане - Атлантическом, Тихом и Индийском океане. В Атлантике на север идет течение Гольфстрим, на юг Бразильское течение. В Тихом океане на север идет течение Куро-Сио, на юг – Австралийское, в Индийском океане на север идет течение Сомали, на юг течение Зеленого мыса (Мозамбикское). То есть, в северной и южной частях трех океанов образуются отдельные крупномасштабные антициклонические циркуляции и Гольфстрим и подобные ему течения являются частью этих циркуляций. Схема океанских течений Атлантического океана показана на рис. 16 (Добролюбов А. И. 1996).
Рис. 16. Структурная схожесть крупно-масштабных течений в Тихом,
Атлантическом и Индийском океанах. (Добролюбов А. И. 1996).
«Схема океанических течений находится в полном соответствии с воздушными течениями – ветрами . Обширные океанические круговороты вод, начало которым дают пассатные течения, отвечают как по направлению движения, так и по положению антициклонического движения воздуха над океанами в Северном полушарии по часовой стрелке, в Южном – против часовой стрелки». (Краткая географическая энциклопедия. Изд-во «Советская Россия» М. 1962.).
Но существуют и сомнения по поводу ветровой природы океанической циркуляции. Никифоров Е. Г. (Институт Арктики и Антарктики) на I съезде Советских океанологов (1977 г.) сказал: «Проблема объяснения современной циркуляции вод не может считаться удовлетворительно решенной даже на уровне качественных гипотез. Гипотезы о ветровом происхождении циркуляции вод не объясняют глубинную циркуляцию, а гипотеза о термохалинной природе циркуляции вод опирается главным образом на существующее поле плотности. Поэтому никаких выводов о природе циркуляции вод на основе расчетов, выполненных по фактическому полю плотности …сделать так же невозможно”.
Действительно, пассаты воздействуют только на верхний слой водной массы (до 200 м.). Тогда как течение в экваториальных областях наблюдается до глубины 4 – 5 км. Аналогично, ветровое воздействие (завихренность) на всю северную (южную) часть трех океанов ограничено верхними горизонтами до 200 м., тогда как течения наблюдаются до глубин 3000-4000 м.
По поводу термохалинной природы Гольфстрима Стоммел писал: «Было установлено так же, что разности плотностей поперек Гольфстрима не имеют ничего общего с движущей силой Гольфстрима, а просто представляют часть равновесия, вызванного косвенным образом действием ветра» (Стоммелл 1963, стр. 27).
Ферронский В. И. (Динамика Земли) высказал гипотезу, в соответствии с которой водные массы океанов отстают от скорости вращения Земли, движение вод достигает западных берегов океанов, течение отклоняется к северу и к югу, возникают крупномасштабные антициклонические циркуляции. Ранее такая гипотеза была высказана И. Кеплером.
И наконец, наиболее физически обоснованная гипотеза по поводу причины возникновения и существования экваториальных течений высказал И. Кант (1744 г.). Астрономические наблюдения показали, что происходит замедление скорости вращения Земли (теория эволюции скорости вращения Земли) (Монин, Шишков). Высказывались разные объяснения причины этого процесса. И. Кант предположил, что Луна (и Солнце) тащит воду вдоль экватора, возникает течение с востока на запад, которое трением о дно тормозит, замедляет скорость вращения. Впоследствии(Broche P., Sundermann J. Die Gezeiten des Meeres und die Rotation der Erde. PureAppl . Geophys ., 86, 95-117, 1971)предположили, что замедление возникает за счет вязких отрицательных вращающих моментов.
Можно так же предположить, что экваториальные течения, обладая большой кинетической энергией, создают отрицательный вращательный момент, когда они воздействуют на восточные берега континентов и поворачивают на север и на юг. Это предположение более физически достоверное.
Гипотеза И. Канта 100 лет не признавалась под влиянием Лапласса. В настоящее время нет никаких сомнений в том, что именно воздействие ПО сил Луны и Солнца на водные массы в районе экватора приводит к образованию экваториальных течений. Такой точке зрения придерживаются около 20 исследователей: Авсюк Ю. Н., Суворова И., Светлозанова И.; Добролюбов А. И. 1996, Гарецкий Р. Г.;Монин А. С., Шишков Ю.; KantI .; LeBlondP . H ., MysakL . A ., Broche , S ündermannJ .; GrovesG . V .; MornerN . A .; MunkW ., WunschC .; EgbertG . D ., RayR . D .
В географической энциклопедии (1960 г.) в статье «Приливное трение» Джуан Дж. Паттулло пишет «Гарольд Джеффрис подсчитал, что каждый день около половины всей энергии приливов расходуется на трение о дно в мелководных морях, например, в мелководной части Берингова моря. Теоретически это трение должно постепенно замедлить вращение Земли. Имеются некоторые данные (по кольцам суточного роста кораллов), что 400 млн. лет назад количество дней в году составляло более 400; кроме того, имеются некоторые астрономические данные, указывающие на то же самое».
«Претерпела ли Земля в своем вращении вокруг оси, благодаря которому происходит смена дня и ночи, некоторые изменения со времени своего возникновения?», задает вопрос И. Кант в статье, в которой обосновывал замедление осевого вращения Земли приливным трением вод Мирового океана.
Помысли философа: «Под воздействием лунного притяжения морские приливы перемещаются с востока на запад и тормозят земное вращение…Правда, отмечает И. Кант, если сопоставить медленность этого движения с быстротой вращения Земли, незначительность количества воды с громадными размерами земного шара, то может показаться, что действие такого движения следует считать равными нулю. Но если с другой стороны, принять во внимание, что этот процесс совершается неустанно и вечно, что вращение Земли представляет собой свободное движение, малейшая потеря которого остается невозмещенной, то было бы совершенно неподобающим для философа предрассудком, объявить этот малый эффект не имеющим значения». (И. Кант, 1754).
Итак, наиболее физически обоснованной причиной образования и существования крупномасштабных антициклонических циркуляций (а, следовательно, и течений Гольфстрим, Куро-сио и т. д.) является ежедневное воздействие приливообразующих сил Луны и Солнца на водные массы в экваториальных областях. Вполне понятно, что величина ПО сил (среднегодовая) не меняется от изменений средней температуры, или каких-то других причин. Средняя скорость экваториальных течений остается постоянной, а потому и скорость Гольфстрима и ему подобных течений не может замедлиться, или совсем остановиться . Но поскольку Гольфстрим определяет климат Европы, необходимо понять закономерности изменчивости этого течения по пути следования от Флоридского пролива до берегов Норвегии, которая является одной из причин изменения переноса количества тепла, влияния на погоду и климат.
Литература
Баранов Е. И. Структура и динамика вод системы Гольфстрима. М. Гидрометеоиздат, 1988.
Добролюбов А. И. Бегущие приливные волны деформации как генератор глобальных геофизических процессов. // Л i тасфера №4, 1996, с. 22-49. Минск.
Захарчук Е. А. Синоптическая изменчивость уровня и течений в морях, омывающих северо-западное арктическое побережья России.С.-Петербург 2008. 358 с.
Краткая географическая энциклопедия. Изд-во «Советская Россия» М. 1962.
Стоммел Г. Гольфстрим. Физическое и динамическое описание. 1963 г. М. И.Л.
Ферронский В. И., Ферронский С. В. Динамика Земли. М. Научный мир. 2007 г. 335 с.
Шокальский Ю. М. Океанография.Л. Гидрометеоиздат. 1959 г. 537 с.
Щевьёв В. А. Физика течений в океанах, морях и в озерах. История поисков, размышлений, заблуждений, открытий. 2012 г.312 с. Изд-во LAMBERTAcademicPublishing .
ISNB : 978-3-8484-1929-6
Щевьёв В. А. Физика течений в океанах, морях и в озерах.
Broche P., Sundermann J. Die Gezeiten des Meeres und die Rotation der Erde. PureAppl . Geophys ., 86, 95-117, 1971).
Кант И. Исследование вопроса о том, могли ли произойти изменения во вращении Земли вокруг своей оси, вызывающем смену дня и ночи, с первых дней ее возникновения и как об этом можно узнать. 1754 г .
Knauss J. A. A note on the transport of the Golfstream. – Deep-Sea Res., 1969, vol. 16, p. 117-123.
Сайт oceancurrents.rsmas.miami.edu/at ... orida.html (Artur Moriano).
AtlanticOcean. WOCE Hydrographic Atlas and Global Climatology. N3. CD.
(так оно, в частности, отмечается на географических картах). В широком смысле Гольфстримом часто называют систему тёплых течений в северной части Атлантического океана от Флориды до Скандинавского полуострова , Шпицбергена , Баренцева моря и Северного Ледовитого океана
Гольфстрим является мощным струйным течением шириной 70-90 км, распространяющимся с максимальной скоростью до нескольких метров в секунду в верхнем слое океана, быстро уменьшающимся с глубиной (до 10-20 см/с на глубинах 1000-1500 м). Полный расход воды в течении имеет порядок 0,1 км³/с . Расход воды Гольфстримом составляет около 50 миллионов кубических метров воды ежесекундно, что в 20 раз больше, чем расход всех рек мира, вместе взятых.
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.
Нарушение течения Гольфстрим
Неустойчивость течения
Гипотеза о связи изменений климата с нарушениями течения Гольфстрим
Учитывая влияние Гольфстрима на климат, предполагается, что в краткосрочной исторической перспективе возможна климатическая катастрофа, связанная с нарушением течения. Уже давно одной из любимых тем Голливуда стало то, что из-за глобального потепления и таяния северных ледников воды опресняются, а поскольку Гольфстрим образуется при взаимодействии солёной и пресной воды, Европа перестает обогреваться и начинается ледниковый период (см. фильм Послезавтра).
Исторические данные
В пользу принципиальной возможности подобной катастрофы приводятся данные о катастрофических изменениях климата, происходивших на нашей планете ранее. В том числе имеющиеся свидетельства о Малом Ледниковом периоде или данные анализа льдов Гренландии.
Всемирное потепление
Также считается, что нарушение течения может стать результатом глобального потепления . Поскольку на динамику течения оказывает значительное влияние солёность океанской воды, уменьшающаяся из-за таяния льдов. Возможно также влияние уменьшающейся разности температур между полюсом и экватором при усилении
Обоснованность гипотезы
В настоящее время нет достаточно обоснованных данных о влиянии вышеупомянутых факторов на климат. Есть и прямо противоположные мнения. 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 . Поэтому никаких внезапных и катастрофических изменений климата Европы не произойдёт .
В 2010 году мировое сообщество потрясла ужасная новость: течение Гольфстрим, терморегулятор нашей планеты, может остановиться! Чтобы понять масштаб грядущей катастрофы, достаточно знать, что временная остановка течения 14 тысяч лет назад привела к малому ледниковому периоду. Но что же представляет собой Гольфстрим, и почему его циркуляция настолько важна для климата Земли?
Название происходит от английского выражения golf stream, что дословно переводится как «течение из залива». Так условно называют тёплое течение вдоль восточного побережья Северной Америки, но на самом деле понятие несколько шире: под Гольфстримом подразумевают целую систему, разветвлённую в северной части Атлантического океана. Его движение обусловлено суточным вращением Земли. Мощные струи шириной 70-90 км достигают скорости до нескольких метров в секунду. Примечательно, что выработать такое же количество тепла, как Гольфстрим, не могут даже сотни атомных станций.
Почему на севере растут пальмы
Своё начало Гольфстрим берёт в нагретом Мексиканском заливе, оттуда катит тёплые воды во Флоридском течении, в районе Багамских островов соединяется с Антильским течением и потоком изливается в океан. На уровне острова Ньюфаундленд смешивается с холодным Лабрадорским течением, что способствует активному испарению – именно поэтому ближайшие регионы такие влажные и туманные. А климат Старого Света благодаря этой особенности Гольфстрима становится мягким – в иных странах на тех же широтах, но лишённых такого течения поблизости, не зеленеют луга и не растут теплолюбивые растения. Например, в Нормандии те же пальмы чувствуют себя вполне вольготно, а побережье материка не превращается в тундру. Да и само Северное полушарие теплее Южного.
Со своей средней температурой воды в 26 градусов идеально для многих видов рыб и китов. Микроорганизмы, служащие им пищей, благодаря потокам попадают прямо в жадно раскрытые рты.
Новый ледниковый период
К сожалению, прогнозы учёных насчёт Гольфстрима не утешают. Течение постепенно замедляет свой ход и становится неустойчивым. Это влечёт за собой резкое изменение климата: Финляндия изнывает от жары, зато на Лазурном Берегу выпадает снег. Природные катаклизмы вроде цунами, торнадо и наводнения происходят всё чаще. Именно поэтому экологи били тревогу после разлива нефти в Мексиканском заливе: вредные химические вещества изменили вязкость и солёность воды, что сказалось на её течении. Видимо, фантазии голливудских режиссёров вполне могут претвориться в жизнь – без Гольфстрима Землю ждёт неясное будущее в условиях нового ледникового периода.
Но не только переработка «чёрного золота» вредит экосистеме Гольфстрима. Так называемый парниковый эффект, возникающий из-за активного и безрассудного технологического прогресса, приводит к таянию льдов Северного ледовитого океана и, соответственно, появлению пришлых вод в Гольфстриме. Сколько он будет с ними справляться и чем обернётся их соседство – вопрос времени.
Первым о возможной остановке Гольфстрима заявил в 2010 году доктор Джанлуиджи Зангари, физик-теоретик из института Фраскати в Италии. Позже исследователи подтвердили, что течение изменило своё направление: теперь оно уходит от острова Шпицберген и поворачивает в сторону Гренландии. Таким образом, если концентрация углерода в атмосфере будет продолжать расти, то циркуляция воды действительно прекратится. Будем надеяться, что учёные не допустят этой экологической трагедии. Человечество (и конкретно каждый из нас) должно осознавать масштаб проблемы и решать вопросы экологии – важнейшие и самые что ни на есть насущные.
ЭТНОМИР, Калужская область, Боровский район, деревня Петрово
Всё, что есть в ЭТНОМИРе, наглядно, красочно и доступно знакомит детей с культурой или историей, достопримечательностью или климатом, этносами или флорой и фауной региона, что способствует фиксации информации через впечатление, а значит, знания, полученные в ЭТНОМИРе, хорошо усвоятся детьми и сохранятся в их памяти на всю жизнь.
Посещение павильонов Улицы Мира, этнических жилищ, музеев парка и контактных зоопарков в доступной и наглядной форме дополняет школьную программу, а аттракционы и море развлечений на свежем воздухе делают отдых в парке не только познавательным, но и очень весёлым!
ЭТНОМИР предлагает множество вариантов программ для школьников. Одна из самых популярных – , включающая в себя экскурсию и посещение зоодома на территории парка.
Гольфстрим — самое известное океанское течение, протекающее по морю, а не по суше. Но Гольфстрим настолько велик, что его масса больше всех рек, текущих по суше!
Гольфстрим перемещается в северном направлении вдоль восточного побережья Соединенных Штатов, через северную часть Атлантического океана, достигая северо-запада Европы. Цвет Гольфстрима — ярко-синий — контрастирует с зеленоватой и серой водой океана, сквозь который проходит его путь.
Он начинает свой путь в Атлантическом океане недалеко от экватора. Движение воды на поверхности или «дрейф» происходит в западном направлении, поэтому вначале Гольфстрим направляется к северу от Южной Америки в Карибское море. И только когда он поворачивает на север и движется вдоль восточного побережья США, он становится Гольфстримом.
Так как Гольфстрим зарождался в теплой части света, это поток теплой воды. Приток огромной массы теплой воды приносит значительные изменения в климат многих регионов!
Вот некоторые удивительные примеры: ветры, проходящие через Гольфстрим в Северную Европу (где его называют североатлантическим потоком) приносят тепло в Норвегию, Швецию, Данию, Голландию и Бельгию. В результате — здесь теплее зимой, чем в других районах, расположенных на такой же широте. По этой же причине морские порты на побережье Норвегии свободны ото льда круглый год.
Благодаря Гольфстриму, зима в Париже и Лондоне теплее, чем в южной части Лабрадора, где зимой очень холодно. Ветры, проходя над Гольфстримом, становятся теплыми и влажными. Когда такой ветер остывает, например при приближении к Ньюфаундленду, образуется густой туман. Вот почему бывают известные туманы на Большой Банке в районе Ньюфаундленда.
Гольфстрим не оказывает такого влияния на зимние температуры в Северной Америке, как в Европе, так как ветры дуют в сторону Европы.
Что является причиной океанских течений?
В море есть огромные массы воды, которые постоянно перемещаются. Их циркуляция очень сложна, так как действуют много других причин, заставляющих воду двигаться. Одна из них та, что плотная вода опускается вниз, а более легкая поднимается вверх.
Самая плотная вода в океане — холодная и соленая. Такой она становится, когда морская вода замерзает в Северном Ледовитом океане и около Антарктиды. Во льду, получающемся в результате этого замерзания, очень мало соли. Холодная соленая вода, остающаяся после образования льда, опускается в глубины моря.
Самая соленая вода в океане находится в районе тропиков. Эта вода очень теплая и поэтому не такая плотная, как холодная и менее соленая, находящаяся под ней. Она и остается на поверхности океана. Соленая вода перемещается с помощью ветров.
Иногда ветры и контуры берега соединяют двигающиеся массы воды вместе. Вода вынуждена течь быстрее, образуя течение. Течения напоминают реки в море. Наиболее известное течение — Гольфстрим, которое было открыто Бенджамином Франклином. Гольфстрим начинается в Атлантическом океане недалеко от экватора.
Постоянные ветры у экватора почти всегда дуют с востока. Они гонят теплую соленую воду мимо Карибских островов в огромный залив, образованный полуостровом Флорида и восточным побережьем Соединенных Штатов. Вода здесь накапливается, а затем течет к северу, к мысу Гаттераса.
Здесь Гольфстрим становится узким и течет быстро. Его скорость составляет несколько километров в час, Течение здесь менее 16 километров в ширину и около 550 метров в глубину. Как река на земле, Гольфстрим не течет строго прямо, а виляет вдоль океанской поверхности. Но, в отличие от реки, Гольфстрим не всегда находится в одном и том же месте, так как у него нет определенного курса.
Многие поверхностные течения, такие, как Гольфстрим, имеют под собой еще несколько течений. Они называются противотечениями. Они движутся в противоположном направлении, но по тому же пути, что и основное поверхностное течение.
Вращение Земли вокруг своей оси также оказывает влияние на формирование течений.
Статьи по теме
