Течения, формирующие Азорский максимум и Исландский минимум

Глобальная циркуляция поверхностных вод Атлантического океана представляет собой систему циклонических и антициклонических круговоротов, границами которых являются главные океанические течения.

В образовании Азорского максимума и Исландского минимума принимают участие течения таких круговоротов:

-Северный Субполярный циклонический;

-Северный Субтропический антициклонический;

Северный Субтропический антициклонический круговорот соответствует Азорскому максимуму.

Широтные границы Северного Субтропического круговорота лежат на 10-15 градусах северной широты на юге (на т.н. "южном тропическом фронте") и на 40 градусе северной широты (на т. н. "северном полярном фронте").

Северный Субтропический круговорот на юге ограничен Северо Пассатным течением, на западе Гольфстримом, на севере Североатлантическим течением (являющимся продолжением Гольфстрима) и на востоке - Североафриканским и Канарским течением. В нем воды циркулируют по часовой стрелке.

В центре круговорота наблюдаются нисходящие движения поверхностных вод. Образующие его течения возбуждаются не только ветром, но и термохалинными факторами.

Круговорот асимметричен - его центр смещен к западу, а западные звенья интенсивней восточных.

В полосах прибрежных вод Канарского течения шириной около 100км под действием пассатов, дующих с берега, развивается интенсивный апвелинг. Это приводит не только к понижению температуры воды на поверхности океана, но и выносу на нее биогенов, что создает здесь благоприятные условия для развития океанической флоры и фауны.

К северу от северного полярного фронта развит Северный Субполярный циклонический круговорот, соответствующий Исландскому минимуму. Его формируют на юге- северный фланг Северо-Атлантического течения, на востоке течение Ирмингера, на севере- Восточно-Гренландское и Западно-Гренландское, а также Лабрадорское течение на западе.

Северный субполярный циклонический круговорот характеризуется восходящими вертикальными движениями глубинных вод, которые ближе всего подступают к поверхности в зоне субполярной дивергенции- границы, разделяющей в круговороте западные и восточные потоки.

Движение вод в Субполярном круговороте менее интенсивное, чем в Субтропическом. Здесь термохалинный контраст между субполярной и тропической зоной Атлантики ослабляет ветровую циркуляцию поверхностных вод.

Гольфстрим

Гольфстрим - мощная система теплых течений северной части Атлантического океана.

Гольфстрим вызывает движение теплых вод и смягчает климат в гигантском регионе, простирающемся от берегов полуострова Флорида до островов Шпицберген и Новая земля более чем на 10000 км.

Гольфстрим и тяготеющая к нему область Атлантики относятся к так называемым активным районам взаимодействия океана и атмосферы. Возникающие здесь динамические и тепловые аномалии влияют на погоду и всей северной Атлантики и прилежащей к ней суши.

Название течения переводится с английского как течение из залива.

Северная граница Гольфстрима к северу от 35 градуса северной широты весьма изменчива. Она характеризуется резким понижением температуры, который может достигать 10 градусов на 9 км.

Боковая граница Гольфстрима на юге представлена слабым фронтом с водами Саргассова моря.

Гольфстрим начинается в южной части Флоридского пролива к северо-западу от Малой Багамской банки путем слияния Флоридского- сточного течения из Мексиканского залива и Антильского течения- северной ветви Северо-Пассатного течения.

За мысом Хаттерас Гольфстрим отворачивает к востоку, отрываясь от берегов Северной Америки.

У мыса Хаттерас Гольфстрим отклоняется к северо-востоку к Большой Ньюфаунлендской банке.

Между Флоридой и мысом Хаттерас Гольфстрим распространяется до дна. Ширина Гольфстрима на этом участке всего 75 км

На участке за мысом Хаттерас нижняя граница Гольфстрима точно не установлена, достигая местами глубин 1000-2000м. Ширина течения за мысом Хаттерас возрастает.

На глубинах более 1500м здесь развито противотечение (Антигольфстрим) с расходом до 16 куб. км/с.

Расход Гольфстрима возрастает к северу со скоростью примерно 7% на 100 км. На выходе из Флоридского пролива расход этого течения составляет 25 куб. км./с (или 2160 куб. км. в сутки), что в 20 раз превышает суммарный сток всех рек нашей планеты

На широте Майями летом расход Гольфстрима составляет 33 куб. км/с, зимой- 25 куб. км./с.

На расстоянии 2000 км от Флоридского пролива летом расход Гольфстрима достигает 90 куб. км/с.

Распределение скорости в Гольфстриме поперек течения асимметрично. Максимум смещен к западу.

В отличие от большинства течений северного полушария, при выходе из залива в океан Гольфстрим отклоняется не вправо (под действием силы Кориолиса), а влево. Воды Гольфстрима здесь следуют от Флориды не к востоку, а на север вдоль побережья США до мыса Хаттерас. Это объясняется влиянием антициклонических процессов в атмосфере над субтропической частью Атлантического океана, деформирующих его поверхность и "отжимающих" поверхностные воды к западу.

Причиной возникновения одной из составляющих Гольфстрима - Флоридского течения, принято считать нагон пассатами через Юкатанский пролив большого количества воды в Мексиканский залив. В результате этого нагона уровень поверхности Мексиканского залива значительно выше уровня поверхности Атлантического океана, что и вызывает мощное течение из залива.

Антильское течение (северная ветвь Северо-Пассатного течения) своим существованием также обязано действию северного пассата.

Поэтому интенсивность Гольфстрима непосредственно связана с интенсивностью пассатов. Усиление пассатов влечет за собой усиление Гольфстрима.

Максимальна скорость Гольфстрима летом, когда наиболее сильны пассаты, минимальна - зимой.

Поэтому течение Гольфстрим является одновременно и ветровым и стоковым.

На участке от Флориды до мыса Хаттерас скорость Гольфстрима убывает с севера на юг.

Скорость во Флоридском течении летом максимальная -3,4 м/с, средняя 1,4м/с; зимой максимальная -3,6м/с, средняя -1,2 м/с.

К югу от мыса Хаттерас скорость Гольфстрима летом максимальная -2,9 м/с, средняя 1,1 м/с; зимой максимальная 2,6 м/с, средняя 0.9 м/с.

К северо- востоку от мыса Хаттерас скорость течения и зимой и летом максимальная -2,7 м/с, средняя 0.5,

К юго-западу от Большой Ньюфаундлендской банки скорость летом максимальная- 2,4м/с, средняя 0.4 м/с; зимой максимальная 1.8 м/с, средняя- 0.3 м/с.

Среднее многолетнее положение Гольфстрима сравнительно гладкое, хотя синоптические изменения его могут быть весьма значительны.

Гольфстрим характеризуется нестационарными и нелинейными возмущениями своего потока, имеющими волновой характер. Вследствие этих возмущений стрежень Гольфстрима совершает колебательные движения поперек потока (меандрирует). Расстояния между гребнями меандров лежат в пределах 35-370 км, направление их перемещения - восточное, а скорость этого перемещения- 9,25 км/сутки.

Кроме меандров, имеющих волнистую форму, здесь также встречаются, рассматривавшиеся в предыдущем разделе, вихри различных масштабов (как синоптические, так и мезомасштабные).

Удивительной особенностью Гольфстрима является то, что его меандры и вихри не образуются в зоне его максимальных скоростей - к югу от мыса Хаттерас.

Среднегодовая температура воды Гольфстрима на поверхности составляет +25-+26 градусов С, соленость- 36,2- 36,4 промилле.

На глубине 400м температура вод Гольфстрима снижается до +10-12 градусов С.. Максимальная соленость отмечается на глубине 200м и составляет 36,5 промилле.

У южной оконечности Ньюфаундледской банки к Гольфстриму с севера подходит холодное Лабрадорское течение. На их границе постоянно существует мощнейшая гидрофронтальная зона. Ее фронтальные разделы обладают высокой контрастностью по температуре (перепад температуры на дистанции 100м достигает 20 градусов). В этой зоне конвергенции течений происходит перемешивание и опускание их вод.

Система теплых течений Гольфстрима оказывает большое влияние на гидрологию и биологические характеристики как Атлантики, так и Северного Ледовитого океана. Она во многом определяет современный климат Европы.

Теплые воды Гольфстрима нагревают проходящие над ними воздушные массы. Преобладающие над Атлантикой в умеренных широтах западные ветры переносят этот теплый и влажный воздух на Европу. Под влиянием Гольфстрима в Норвегии зимой температура воздуха, как правило, превышает средние значения для соответствующих широт в Гренландии на 15-20 градусов. Именно благодаря Гольфстриму Баренцево море не замерзает даже в самые суровые зимы.

Северо-Атлантическое течение

За Ньюфаундлендской банкой (к северу от 45 параллели) Гольфстрим получает название - Северо-Атлантическое течение. Это течение образует северное звено Северного Субтропического антициклонического круговорота.

В отличие от аналогичного течения в Тихом океане (Северо-Тихоокеанского) Северо-Атлантическое течение несет свои воды не на восток, а на северо-восток. Благодаря этому к северо-западным берегам Европы вплоть до Кольского полуострова подходят его сравнительно теплые воды, что существенно смягчает климат этого региона.

Северо-Атлантическое течение не является единым, устойчивым потоком. Оно представляет собой сложную и нестационарную систему струй, включающую многочисленные волновые возмущения и меандры.

Меандры на наиболее быстрых струях иногда отрываются от них, замыкаются и образуют мезомасштабные вихри- т.н. ринги. Ринги (фронтальные вихри) образуются в результате развития неустойчивости течений.

Неустойчивость течения, вызванная высокой скоростью потока, называется баротропной. Если причина ее возникновения - неравномерность поля плотности воды - она называется бароклинной. На устойчивость течений большое влияние оказывает рельеф морского дна. Неустойчивость Северо-Атлантического течения преимущественно баротропная.

Ринги Гольфстрима имеют диаметр от 50 до 110 миль и существуют в океане от полугода до двух- трех лет. Слева от Гольфстрима образуются только антициклонические ринги, справа - циклонические. В антициклонических рингах поверхностные воды движутся от периферии к центру, где происходит их постепенное погружение в промежуточную водную массу. В циклонических – напротив. В их центрах воды промежуточной водной массы поднимаются на поверхность и растекаются на периферию. Поэтому в центрах антициклонических вихрей происходит удаление из поверхностного слоя моря полютантов и насыщение промежуточных вод кислородом. В центрах циклонических вихрей к поверхности поднимаются воды, богатые фосфатами и нитратами, что повышает их трофность. В центрах антициклонических вихрей вода имеет повышенную температуру, в центрах циклонических - существенно пониженную.

Скорость вращения воды в рингах у поверхности максимальна достигая 1-2 м/с. Сами ринги перемещаются в океане к северо-востоку со скоростью до 0.05 м/с.

На границе основного потока в поверхностном 200 м слое наблюдаются сравнительно узкие полосы противотечений, имеющих скорость 0.5-1 м/с.

Северо-Атлантическое течение движется на северо-восток и разделяется на три ветви. Одна из них, северная, на широте Ирландии заворачивает влево и получает имя течение Ирмингера. Оно отворачивает к западу и в основном проходит южнее Исландии, согревая ее, и через Девисов пролив проникает в Баффиново море. Здесь оно образует теплое Западно-Гренландское течение. Меньшая часть вод этого течения проходит севернее Исландии и достигает Гренландского моря.

Третья (южная) ветвь Северо-Атлантического течения, отворачивает к востоку- юго-востоку, проникает в Бискайский залив и здесь движется к югу вдоль берегов Португалии. Эта ветвь Северо-Атлантического течения омывает Азорские и Канарские острова, достигает западных берегов Африки, где носит название Северо-Африканского или Канарского течения. За время пребывания в высоких широтах температура вод этой ветви Гольфстрима понижается настолько, что по сравнению с окружающими ее поверхностными водами тропической зоны Атлантики оно холоднее на 2-3 градуса. За Канарскими островами рассматриваемое течение отворачивает на юго-запад, давая начало Северо-Пассатному течению.

Канарское (Северо-Африканское) течение.

Канарское течение - это холодное мощное поверхностное течение в восточной части северной Атлантики, направленное практически на всем своем протяжении с севера на юг. Оно образует восточную периферию Субтропического антициклонического круговорота и омывает Пиринейский полуостров и северо-западное побережье Африки.

Канарское течение берет начало от Северо-Атлантического течения, являясь его южной ветвью. К югу от Канарских островов оно частично отворачивает к западу, переходя в Северо-Пассатное течение, частично отклоняется к востоку в Гвинейский залив.

Ширина Канарского течения 400-600 км, его скорость до 2 км /час. Температура воды на поверхности в феврале от 12 градусов на севере до 23 градусов на юге, в августе- от 19 градусов на севере до 26 градусов на юге. Соленость на поверхности 36-36,8 промилле.

Канарское течение располагается в зоне действия Азорского максимума атмосферного давления. Здесь погода типична для антициклона. Здесь весьма редки кучевые облака, на небе господствует сплошная низкая пелена слоистых или слоисто-кучевых облаков, не дающих осадков. Причина их образования - охлаждение нижней части пассатного потока, создающее в нем инверсию непосредственно над поверхностью океана. Толщина этого слоя инверсии составляет 300-400м.

В зоне Канарского течения часта плохая видимость. Причиной ее ухудшения может быть не только туман, но и т.н. сухая мгла- пыль, приносимая ветром из прибрежных пустынь Западной Африки.

Вследствие своей пониженной температуры, Канарское течение препятствует развитию рифообразующих кораллов и другой теплолюбивой флоры и фауны во всей зоне его влияния.

В прибрежных зонах Канарского течения шириной до 100 км под действием пассатов, дующих с берегов, развивается апвелинг - подъем на поверхность холодных и богатых фосфатами глубинных вод. Это повышает трофность поверхностного слоя моря и его биопродуктивность. Поэтому район Канарского апвелинга- один из важнейших и богатейших рыбопромысловых районов Северной Атлантики.

Устойчивость течения составляет преимущественно 25-50 %, но местами возрастает до 75% и более. Поэтому меандры и мезомасштабные вихри здесь образуются весьма редко.

Северо-Пассатное течение.

Северо-Пассатное течение Атлантического океана начинается у островов Зеленого мыса. Оно несет свои воды на запад. Максимум его скорости (21 см/с) наблюдается весной и летом на параллели 12 градусов 30 минут северной широты. Минимальна скорость данного течения осенью- 15 см/с. Скорость течения увеличивается при усилении ветра с северо- северо-востока (пассат).

У малых Антильских островов течение разделяется. Северная ветвь образует Антильское течение, идущее на запад к Флоридскому проливу. Южная ветвь проходит южнее, где соединяется с Гвианским течением, идущим вдоль побережья Южной Америки с юга. После их слияния образуется Карибское течение, заходящее в Мексиканский залив и дающее начало Флоридскому течению.

Северо-Пассатному течению характерна сезонная изменчивость. В период с июля по сентябрь оно располагается в широтном поясе ограниченном 4 и 10 градусами северной широты. Через пол года течение существенно ослабевает и прослеживается лишь у берегов Африки.

Лабрадорское, Баффиново и Западно-Гренландское течения.

Лабрадорское течение - одно из главных холодных течений северной Атлантики. Оно берет начало в Лабрадорском бассейне,- обширной акватории Атлантического океана, ограниченной на западе островами Ньюфаунленд и Баффинова земля, а также полуостровом Лабрадор; на севере - Гренландией; на востоке- подводным горным хребтом Рейкьянес.

В Девисовом проливе Гренландско - Канадский порог глубиной около 800 м отделяет Лабрадорский бассейн от моря Баффина, относящегося к Северному Ледовитому океану.

Водообмен через пролив осуществляют теплое Западно-Гренландское течение, несущее воды Атлантики на север и направленное в противоположную сторону холодное Баффиново (оно же Канадское) течение, несущее на юг воду Арктики.

Сточное, компенсационное течение из Северного Ледовитого океана в Атлантический в основном несет свои воды через Датский и Девисов проливы.

В час через Датский пролив проходит в Атлантику в среднем 13.3 куб. км арктических вод. Основная часть атлантических вод, проходящих через пролив между Исландией и Фарерскими островами, возвращается обратно в Атлантику через западную часть Фареро-Шетландского канала. Воды этих потоков, соединяясь, образуют Восточно-Гренландское течение.

Через Девисов пролив в Атлантику поступает Баффиново течение, поставляющее 17 куб. км арктических вод в час. Здесь оно преобладает над Западно-Гренландским течением. В Лабрадорском бассейне оно проходит у Баффиновой земли (в западной его части).

Западно-Гренландское течение образуется при смешении теплых и высоко соленых вод течения Ирмингера и холодных и распресненных вод Восточно-Гренландского течения.

Установлено, что расходы течений Ирмингера и Восточно-Гренландского течения колеблются в противофазе. Так, в период с 1953 по 1956 годы расход течения Ирмингера был больше, а в период с 1956 по 1968 годы больше был расход Восточно-Гренландского течения. В результате этого пропорция, в которой перемешиваются воды этих течений, со временем изменяется. Изменяется при этом также температура и соленость Западно-Гренландского течения.

Западно-Гренландское течение расположено в восточной части Лабрадорского бассейна и имеет расход около 1 куб км/сек. Лишь 15-20% его вод проникают через Девисов пролив в Арктику. Большая часть вод этого течения отклоняется здесь на запад, а затем на юг и соединяется с водами Баффинова течения.

В результате объединения вод Баффинова и, отклонившейся к западу, ветви Западно-Гренландского течения образуется мощный поток Лабрадорского течения.

Лабрадорское течение несет свои воды вдоль побережья Канады и США на юг, юго-восток к о. Ньюфаундленд со скоростью 1-2 км в час.

У северного края Большой Ньюфаунлендской банки Лабрадорское течение разделяется на две ветви. Основная часть его вод движется на юго-восток вдоль восточного края банки. У ее южной оконечности она встречается с Гольфстримом. Оставшаяся часть вод Лабрадорского течения отворачивает на юго-запад, затем на запад вдоль юго-восточного берега о. Ньюфаунленд по относительно большим глубинам и далее на юг. Иногда от нее отделяется еще одна струя, идущая к банке Флеминг- Кап.

При встрече основного потока Лабрадорскеого течения с Гольфстримом образуется мощнейшая гидрофронтальная зона.

Температура Лабрадорского течения зимой на севере +1, на юге +5, летом на севере +2,на юге+10 градусов С. Температура вод Гольфстрима на 15-20 градусов выше. Соленость вод Лабрадорского течения 30-32 промилле, а вод Гольфстрима более 36 промилле. Контрасты температуры и солености вод этих течений в зоне их контакта настолько велики, что в океане создается своеобразная "холодная стена". При ее пересечении судном температура воды у носа и кормы может различаться более чем на 12 градусов. Этот эффект прослеживается до глубины 1000-1200 м.

По линии схождения Гольфстрима и Лабрадорского течения поверхностные воды последнего опускаются в глубину. Менее соленые, но несравненно более холодные воды Лабрадорского течения уходят под его более теплые и легкие воды. На фронте интенсивно формируются вихри, развиваются интрузионные процессы, а также процессы перемешивания.

Над самой Ньюфаунлендской банкой господствуют воды холодного Лабрадорского течения (летом температура воды от 1-2 градуса на севере до 4 градусов на юго-восточных склонах банки).

Воды Лабрадорского течения несут на юг большое количество айсбергов. Основной очаг образования айсбергов на западном побережье Гренландии - ледник Якобсхавен в районе о. Диско. Даже зимой языки этого ледника движутся в сторону моря. За год здесь образуется до 1000 айсбергов.

Отрываясь от языка ледника, айсберг далее увлекается течением. Основной поток айсбергов от западного побережья Гренландии увлекается на север Западно-Гренландским течением. Южнее Девисова пролива большая часть айсбергов поворачивает на запад. Водами Лабрадорского течения она транспортируются на юг в район Большой Ньюфаунлендской банки. Надводная часть айсберга в 7 раз меньше его подводной части. Поэтому айсберги движутся по течению, не взирая на направление ветра.

Гренландские айсберги, увлекаясь Лабрадорским течением, проникают далеко на юг, являясь большой угрозой для судоходства. Один из них 14.04.1912 г. протаранил в свое время "Титаник".

В гидрофронтальной зоне образованной слиянием Лабрадорского течения и Гольфстрима весьма велика изменчивость положения фронтальных разделов, что оказывает значительное влияние на обитающие здесь сообщества.

На южных склонах Ньюфаунлендского мелководья размножается мойва, а в нескольких десятках миль к югу встречаются тунцы и меч рыба. На Ньюфаунлендском мелководье весьма обильны скопления планктона, в воде повышено содержание фосфатов и кремния.

Быстрая смена температуры воды при перемещении фронтальных разделов вызывает массовую гибель трески, пикши, мойвы, сельди. Ни один из этих видов в период нереста или нагула не встречается в водах Гольфстрима.

Установлено, что изменчивость поля поверхностной температуры в гидрофронтальной зоне контакта Лабрадорского течения и Гольфстрима имеет колебательный характер с периодом около 3,5 лет.

Упомянутые явления вызваны изменениями мощности и положения основной струи Лабрадорского течения. Иногда основная струя отходит к востоку к банке Флеминг Кап. При этом на Большую банку с юго-востока смещается "вода склона" и поверхностная температура вод повышается. На южную окраину банки при южном ветре иногда вторгаются воды Гольфстрима, что приводит к значительному и резкому повышению поверхностной температуры.

Адвекция теплого морского воздуха на более холодную водную поверхность Лабрадорского течения вызывает здесь интенсивные туманы. Сезонный ход температуры воздуха, осадков и ветра ярко выражен.

Летом над зоной течения господствуют умеренные западные ветры, характерные для обращенной к полюсу периферии антициклона. Преобладает облачность слоистых форм, дающих мало осадков.

Зимой над океаном развивается циклоническая деятельность. Ветры усиливаются до штормового, увеличивается облачность и количество выпадающих осадков преимущественно в виде снега. Осадки существенно превышают испарение.

Дата добавления: 2015-07-02