Морские течения

На формирование глобального климата влияют сложные процессы в Мировом океане.

В основном водные массы в океане премещаются благода ветрам. Течения отклоняются от прямолинейного движения действием силы Кориолиса (о ней мы поговорим в следующей теме): в Северном полушарии по часовой стрелке, в Южном - в обратном направлении. водные массы нагреваются в экваториальной зоне, по мере движения в высокие широты остывают - таким образом попадает тепло к полюсам. На экваторе расчетная температура воды составляет 26,5°С, около полюсов (в районе полярного круга на севере и у Антарктиды на юге) 0,1°С.

В четырех регионах мирового океана - в море Лабрадор, в Северном море, в море Уэделла и море Росса - остывшая вода с высокой соленостью опускается с поверхности на глубину нескольких сотен метров и начинает движение в обратном направлении по отношению к водным массам на поверхности. Это напоминает ленту конвейера. Такая термохалинная (т.е. определяемая температурой и соленостью) циркуляция - типичное явление для всей акватории Мирового океана.

Чем сильнее Солнце нагревает океан, следовательно, тем больше испаряется воды с поверхности и тем выше концентрация солей. Ветры гонят отяжелевшие водные массы в сторону полюсов, при этом вода остывает и у полюса частично замерзает. За счет вымораживания и испарения соленость еще возрастает, а вместе с ней повышается и плотность воды. Она опускается и порождает глубинное противотечение. У экватора холодная вода, постепенно перемешиваясь с верхними слоями, вновь поднимается к поверхности.

Гольфстрим является частью глобальной циркуляции: теплая вода из Мексиканского залива и Карибского бассейна поступает на север. У берегов Гренландии остывшая вода опускается ко дну и на глубине часть ее уходит на юг, а другая часть вновь поднимается на поверхность. Вся эта система, которую питает Южное экваториальное течение, является составной частью гораздо более разветвленной системы течений, движение в которой поддерживается благодаря ветрам и различной плотностью воды. (подумайте, что произойдет с Мировым конвейером, если в ходе глобального потепления из-за таяния льдов вода опреснится...)

Океанские течения, которые несут тепло к полюсам от экватора, формируются воздушными массами, а все это движется с помощью энергии Солнца.

1. Солнечная энергия (солнечное тепло)

15 000 000 000 000 кДж (15 трлн кДж) солнечной энергии достигает Земли за год. Солнечное излучение отчасти отражается и поглощается атмосферой. В итоге на 1 км² поверхности планеты ежедневно поступает в среднем 17 500 кДж (примерно 4200 ккал). Около 30% солнечной энергии отражается в космос, а остальная часть определяет протекание метеорологических процессов.

2. Система ветров

На экваторе нагретый воздух поднимается вверх, на большой высоте перемещается к югу или к северу, там охлаждается и снова опускается к земной поверхности.

Так возникают области с различным давлением: там, где воздух поднимается, оно ниже, чем там, где он опускается. Из области высого давления воздух устремляется в область более низкого давления - таким образом возникают конвективные циркуляционные ячейки. Над ними на большой высоте образуются атмосферные струйные течения: сильные западные ветры, которые вызваны большим перепадом температур между полярными и экваториальными регионами.

На меньшей высоте возникают циклоны и тропические ураганы. Их источник - гигантские вихревые движения воздуха в регионах низкого давления над теплыми морями. Эти макровихри подпитываются энергией с помощью интенсивно испаряющейся воде и восходящим воздушным потокам.

3. Мосрские течения

Постоянное перемещение водных масс в океане вызывают мощные поверхностные и глубинные течения, также они ведут к выравниванию температур по всему земному шару. Поверхностные течения, такие как Южное экваториальное или Бразильсоке, накапливая тепло на экваторе, отдают его в высоких южных широтах.

Южное экваториальное течение между Африкой и Южной Америкой

Бразильское течение

В результате испарения вода становится более соленой и ее удельный вес растет, в полярных областях она опускается на глубину и формирует подповерхностные течения. Так, к примеру, образуется Гольфстрим - поверхностный поток несет теплые воды к берегам Северной Европы, определяя здесь относительно мягкий климат, а глубинный поток возвращает воду к экватору.

Термическая карта севера  Атлантического океана, четко виден Гольфстрим

Немного о Гольфстриме: Гольфстри́м (от англ. gulf stream — течение из залива) — тёплое морское течение в Атлантическом океане. Благодаря большому количеству термической энергии Гольфстрим является «отоплением» западной и северной Европы, включая Кольский полуостров и незамерзающий российский порт Мурманск. Из-за Гольфстрима эти регионы отличаются более мягким климатом, нежели регионы на аналогичной географической широте.

Если учесть, что севернее 50-го градуса северной широты в Канаде начинается уже тундра, в которой выживают лишь северные олени и бизоны, то в Европе картина благодаря Гольфстриму существенно иная. Здесь существуют лиственные леса и сочные луга, хорошие условия для земледелия и животноводства. А в регионах, расположенных в непосредственной близости от Гольфстрима возможно ещё больше: в ботанических садах Корнуолла и Шотландии с успехом выращивают даже пальмы.

Охлажденный поток Гольфстрима возвращается в южные широты, замыкая конвейер течения. Динамика конвейера заметно изменяется в течении года. Предполагается, что климатические катастрофы, выявленные путем анализа льдов Гренландии, связаны с нарушением работы этого конвейера. На работу этого конвейера сильное влияние оказывает соленость океанской воды,которая заметно меняется из-за таяния льдов Гренландии и увеличения потока пресной воды выносимой сибирскими реками. Таким образом, всемирное потепление грозит Европе катастрофическим похолоданием (вспомни фильм "Послезавтра").