Популярная морская энциклопедия
Ю.Г.Глотов и В.А.Семченко
(отрывки)
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.
Океанический и материковый типы климатов.
Морской, или океанический, климат – это климат океана, островов и западных или восточных приморских частей материков. Он формируется при большой повторяемости морских воздушных масс и характеризуется малыми годовой (»10°С над океанами) и суточной (1-2°С) амплитуда температур воздуха и большим количеством осадков. Континентальный – климат материка, с небольшим количеством осадков, высокими летними и низкими зимними температурами воздуха, большими годовыми и суточными амплитудами. Континентальность климата может быть разной, поэтому ее степень определяется по годовой амплитуде температур воздуха. Чем больше годовая амплитуда температур воздуха, тем континентальнее климат. Большое влияние на климат оказывают морские течения. Они переносят тепло (или холод) из одних широт в другие, нагревая или охлаждая располагающиеся над ними воздушные массы. Воздушные массы, приобретая новые свойства под влиянием течений, приходят на материк уже измененными и обусловливают на побережье иную, не свойственную данным широтам погоду. Поэтому климат побережий, омываемых теплыми течениями, обычно теплее и мягче, чем на материках. Холодные течения, кроме того, усиливают сухость климата, они охлаждают нижние слои воздуха в прибрежной части, что препятствует образованию облаков и выпадению осадков.
Влияние океанических течений на климат.
Особое значение для формирования и изменения климата имеет взаимодействие между океаном и атмосферой, проявляющееся в обмене теплом, влагой и количеством движения. Океан находится в непрерывном взаимодействии с атмосферой и земной корой. Он представляет собой огромный аккумулятор солнечного тепла и влаги. Благодаря ему на Земле сглаживаются резкие колебания температуры и увлажняются отдаленные районы суши, что создает благоприятные условия для жизни и деятельности человека. Обратное воздействие атмосферы на океан проявляется главным образом через циркуляцию вод, путем ослабления или усиления поверхностных течений через ветровой режим. Таким образом, энергетическая роль Мирового океана в климатической системе чрезвычайно велика. Климатически значимыми параметрами Мирового океана являются следующие: температура поверхности океана, соленость воды, теплосодержание деятельного слоя океана, морские течения, льды. Существенное влияние на климат оказывают морские (океанические) течения, которые представляют собой поступательное движение водных масс в морях и океанах, на поверхности которых они распространяются широкой полосой, захватывая слой воды различной глубины. Морские течения вызываются: действием силы трения между водой и воздухом, движущимся над поверхностью моря, градиентами давления, возникающими в воде, приливообразующими силами Луны и Солнца. На направление течений большое влияние оказывает сила вращения Земли, под влиянием которой потоки вод отклоняются в северном полушарии вправо, а в южном — влево. Морские (океанические) течения играют важную роль в процессе межширотного переноса тепла. Количество переносимого ими тепла очень велико. Установлено, что около половины адвективного переноса тепла из низких широт в высокие осуществляется с морскими течениями, а остальная половина через атмосферную циркуляцию. Соответственно, в обратном направлении с холодными течениями совершается адвекция холода. Поэтому морские течения оказывают влияние в первую очередь на температуру воздуха и ее распределение. Устойчивость течений приводит к тому, что их влияние на атмосферу имеет климатическое значение. Все холодные течения в большей или в меньшей степени способствуют отсутствию осадков на ближайших восточных побережьях континента (в тропической-субтропической зонах). Они играют важную роль в образовании прибрежных пустынь, как Атакама, Намиб, и др. районах тропических побережий. Над районами холодных течений увеличивается повторяемость туманов, особенно ярко у Ньюфаундленда, где воздух может переходить с теплых вод Гольфстрима на холодные воды Лабрадорского течения. У западных берегов континентов в умеренных широтах совместное действие океанических и воздушных течений создают благоприятные условия для образования теплых и влажных климатов. Океанические течения влияют на стратификацию воздушных масс над ними. Холодные течения усиливают устойчивость стратификации атмосферы, и тем самым ослабляют вертикальный обмен воздуха. Теплые течения наоборот, способствуют развитию конвекции и, следовательно, увлажнению до значительных высот. Особенно сильная неустойчивость воздуха- над теплыми течениями в зимнее время, что часто приводит к зимней грозовой деятельности, даже в таких северных районах, как побережье Норвегии. С теплыми океаническими течениями обычно связаны зоны повышенного выпадения осадков, а с холодными — наоборот. Теплые течения, направленные в высокие широты (Гольфстрим и др.) создают на омываемых ими берегах особый климат с очень теплой зимой и малой годовой амплитудой колебаний температуры. Здесь выпадает повышенное количество осадков, которые часто сопровождаются грозами. Воды системы Гольфстрим проникают на 10 тыс. км — от Флориды до Шпицбергена и Новой Земли. Имея наибольшую ширину потока до 120 км и толщину 2 км, Гольфстрим переносит воды в 22 раза больше, чем все реки земного шара. Пресекая Атлантический океан, Гольфстрим направляется на северо-восток (в своей дельте он разделяется на несколько потоков). Гольфстрим приносит огромное количество тепла к берегам Западной Европы, где он имеет температуру летом 13-15 °С и зимой 8 °С. Омывая берега Норвегии, Северо-Атлантическое течение проникает далее в Баренцево море до Шпицбергена и частично даже в Карское море, значительно утепляя климат западного сектора Арктики. Восточнее из-за большой плотности воды это течение опускается в более глубокие слои океана. Все холодные течения, направленные в сторону экватора (Лабрадорское, Калифорнийское и др.), вызывают понижение температуры и частые туманы на омываемых ими берегах. Низкая температура воды восточных пограничных течений (Канарского, Калифорнийского, Перуанского и Бенгальского) обусловлена не только переносом водных масс из высоких широт в низкие, но и постоянным пополнением поверхностных вод холодными глубинными водами. В тропических и субтропических широтах холодные течения, омывающие западные побережья континентов, способствуют усилению пассатных инверсий. Они являются одной из причин того, что в Южной Америке и Африке почти у самых берегов океана располагаются пустыни с почти полным отсутствием осадков
25.Влияние течений Мирового океана на климат и растительность материков.
Влияние течений на климат атлантических побережий
Теплые и холодные течения Атлантического океана оказывают большое влияние на климат прибрежных территорий. Мощное испарение в районе Гольфстрима,, переходящего в североатлантическое, приводит к образованию облачности и более влажному климату Северо-Американского побережья. Его отепляющее влияние сказывается и на климате всей Европы. Холодное Лабродорское течение обуславливает более суровый климат полуострова Лабрадор по сравнению с теми же широтами в Европе. Холодные Канарское и Бенгельское течения оказывают иссушающее влияние на климат западного побережья Африки в тропических широтах, где расположены пустыни.
Влияние течений на климат тихоокеанских побережий
Течения оказывают существенное влияние на климат побережий Тихого океана. Климат западных и восточных территорий, находящихся примерно на одной широте, но испытывающих влияние разных течений сильно отличается. Так Тихоокеанское побережье Канады, омываемое теплым Северным тихоокеанским течение , отличается более густой растительность, чем побережье Камчатки, омываемым холодным курильским течением. Восточные склоны Большого Водораздельного хребта в Австралии омываются теплым Восточно-Австралийским течением, вследствие чего покрыты лесами, а на западе Южной Америки находится самая засушливая пустыня Атакама, т.к. побережье омывается холодным Перуанским течением. Пустынные ландшафты видны и на побережье, омываемом водами холодного Калифорнийского течения.
Холодные течения,( Калифорнийское, Перуанское, Бенгельское и Канарское) проходящие у западных побережий материков в тропических широтах, препятствуют испарению влаги с поверхности Океана и способствуют тем самым образованию пустынь.
Влияние течений на климат побережий индийского океана.
Муссоны течения северной части индийского океана оказывают огромное влияние на климат. Эти течения меняются в течении года, из-за муссонных ветров. Самалийское течение летом холодное и течет в сторону Индии, а зимой наоборот.
Так же огромное влияние на климат оказывает холодное течение западных ветров проходящим через все океаны. Это течение не допускает таяния ледников Антарктиды.
26.Поверхостные течения Атлантического океана.
Поверхностные течения в северной части Атлантического океана движутся по часовой стрелке. Основными элементами этой большой системы являются направленное на север теплое течение Гольфстрим, а также Северо-Атлантическое, Канарское и Северное Пассатное (Экваториальное) течения. Гольфстрим следует от Флоридского пролива и о.Куба в северном направлении вдоль побережья США и примерно на 40 с.ш. отклоняется на северо-восток, меняя название на Северо-Атлантическое течение. Это течение разделяется на две ветви, одна из которых следует на северо-восток вдоль берегов Норвегии и далее в Северный Ледовитый океан. Вторая ветвь поворачивает на юг и далее на юго-запад вдоль берегов Африки, образуя холодное Канарское течение. Это течение движется на юго-запад и соединяется с Северным Пассатным течением, €€которое направляется на запад в сторону Вест-Индии, где и сливается с Гольфстримом. К северу от Северного Пассатного течения находится область застойных вод, изобилующая водорослями и известная под названием Саргассова моря. Вдоль североатлантического побережья Северной Америки с севера на юг проходит холодное Лабрадорское течение, следующее из Баффинова залива и моря Лабрадор и охлаждающее берега Новой Англии.
Основные системы течений в южной части Атлантического океана движутся против часовой стрелки. Южное Пассатное течение направлено на запад. У выступа восточного побережья Бразилии оно разделяется на две ветви: северная несет воды вдоль северного берега Южной Америки в Карибский бассейн, а южная, теплое Бразильское течение, движется к югу вдоль берегов Бразилии и присоединяется к течению Западных Ветров, или Антарктическому, которое направляется на восток, а затем на северо-восток. Часть этого холодного течения отделяется и несет свои воды на север вдоль африканского побережья, образуя холодное Бенгельское течение; последнее в конце концов присоединяется к Южному Пассатному течению. Теплое Гвинейское течение движется на юг вдоль берегов Северо-Западной Африки в Гвинейский залив.