4. تيارات المحيط.
© فلاديمير كالانوف،
"المعرفة قوة."
الحركة المستمرة والمستمرة للكتل المائية هي الحالة الديناميكية الأبدية للمحيط. إذا كانت الأنهار على الأرض تتدفق إلى البحر على طول قنواتها المائلة تحت تأثير الجاذبية، فإن التيارات في المحيط ناتجة عن أسباب مختلفة. الأسباب الرئيسية للتيارات البحرية هي: الرياح (التيارات الانجرافية) أو المخالفات أو التغيرات الضغط الجوي(باروغرادينت)، وجذب كتل المياه من قبل الشمس والقمر (المد والجزر)، والفرق في كثافة المياه (بسبب الاختلافات في الملوحة ودرجة الحرارة)، والفرق في المستويات الناتجة عن تدفق مياه الأنهار من القارات (الجريان السطحي ).
لا يمكن تسمية كل حركة لمياه المحيط بالتيار. في علم المحيطات، التيارات البحرية هي الحركة الأمامية للكتل المائية في المحيطات والبحار..
اثنين القوة البدنيةتسبب التيارات - الاحتكاك والجاذبية. متحمس لهذه القوى التياراتيتم استدعاؤها الاحتكاكو الجاذبية.
عادة ما تكون التيارات في المحيط العالمي ناتجة عن عدة أسباب. على سبيل المثال، يتشكل تيار الخليج العظيم من اندماج الكثافة والرياح وتيارات التفريغ.
وسرعان ما يتغير الاتجاه الأولي لأي تيار تحت تأثير دوران الأرض وقوى الاحتكاك وتكوين الخط الساحلي والقاع.
حسب درجة الاستقرار تتميز التيارات مستمر(على سبيل المثال، تيارات الرياح التجارية الشمالية والجنوبية)، مؤقت(التيارات السطحية لشمال المحيط الهندي الناجمة عن الرياح الموسمية) و دورية(المد والجزر).
بناءً على موقعها في عمود مياه المحيط، يمكن أن تكون هناك تيارات سطحي، تحت سطحي، متوسط، عميقو قاع. علاوة على ذلك، يشير تعريف "التيار السطحي" أحيانًا إلى طبقة سميكة إلى حد ما من الماء. على سبيل المثال، يمكن أن يصل سمك التيارات البينية التجارية المعاكسة في خطوط العرض الاستوائية للمحيطات إلى 300 متر، ويصل سمك التيار الصومالي في الجزء الشمالي الغربي من المحيط الهندي إلى 1000 متر. ويلاحظ أن التيارات العميقة غالبا ما يتم توجيهها في الاتجاه المعاكس مقارنة بالمياه السطحية التي تتحرك فوقها.
تنقسم التيارات أيضًا إلى دافئة وباردة. التيارات الدافئةيتحرك كتل الماءمن المنخفض خطوط العرض الجغرافيةإلى الأعلى، و بارد- في الاتجاه المعاكس. هذا التقسيم للتيارات نسبي: فهو يميز فقط درجة حرارة سطح المياه المتحركة مقارنة بالكتل المائية المحيطة. على سبيل المثال، في تيار كيب الشمالي الدافئ (بحر بارنتس) تبلغ درجة حرارة الطبقات السطحية 2-5 درجة مئوية في الشتاء و5-8 درجة مئوية في الصيف، وفي تيار البيرو البارد (المحيط الهادئ) - على مدار السنة. من 15 إلى 20 درجة مئوية، في تيار الكناري البارد (المحيط الأطلسي) – من 12 إلى 26 درجة مئوية.
المصدر الرئيسي للبيانات هو عوامات ARGO. تم الحصول على الحقول باستخدام التحليل الأمثل.
تتحد بعض تيارات المحيط مع تيارات أخرى لتشكل دوامة واسعة النطاق.
وبشكل عام، فإن الحركة المستمرة للكتل المائية في المحيطات هي نظام معقد من التيارات الباردة والدافئة والتيارات المضادة، السطحية والعميقة.
الأكثر شهرة بالنسبة لسكان أمريكا وأوروبا هو بالطبع تيار الخليج. يُترجم هذا الاسم من الإنجليزية ويعني التيار من الخليج. في السابق، كان يعتقد أن هذا التيار يبدأ في خليج المكسيك، حيث يندفع عبر مضيق فلوريدا إلى المحيط الأطلسي. ثم اتضح أن تيار الخليج لا يحمل سوى جزء صغير من تدفقه من هذا الخليج. بعد أن وصل إلى خط عرض كيب هاتيراس على الساحل الأطلسي للولايات المتحدة، يتلقى التيار تدفقًا قويًا للمياه من بحر سارجاسو. هذا هو المكان الذي يبدأ فيه تيار الخليج نفسه. تكمن خصوصية تيار الخليج في أنه عندما يدخل المحيط، ينحرف هذا التيار إلى اليسار، بينما تحت تأثير دوران الأرض يجب أن ينحرف إلى اليمين.
معلمات هذا التيار القوي مثيرة للإعجاب للغاية. تصل سرعة سطح الماء في تيار الخليج إلى 2.0-2.6 متر في الثانية. وحتى على عمق 2 كم، تبلغ سرعة طبقات المياه 10-20 سم/ث. عند الخروج من مضيق فلوريدا، ينفذ التيار 25 مليون متر مكعب من المياه في الثانية، وهو ما يزيد 20 مرة عن إجمالي تدفق جميع أنهار كوكبنا. ولكن بعد إضافة تدفق المياه من بحر سارجاسو (تيار الأنتيل)، تصل قوة تيار الخليج بالفعل إلى 106 مليون متر مكعب من المياه في الثانية. يتحرك هذا التيار القوي شمال شرقًا إلى ضفة نيوفاوندلاند الكبرى، ومن هنا يتجه جنوبًا، ويتم تضمينه مع تيار المنحدر المنفصل عنه في دورة مياه شمال الأطلسي. ويبلغ عمق تيار الخليج 700-800 متر، ويصل عرضه إلى 110-120 كم. ويبلغ متوسط درجة حرارة الطبقات السطحية للتيار 25-26 درجة مئوية، وعلى أعماق حوالي 400 متر تكون 10-12 درجة مئوية فقط. ولذلك فإن فكرة تيار الخليج كتيار دافئ هي التي نشأت على وجه التحديد من خلال الطبقات السطحية لهذا التيار.
دعونا نلاحظ تيارًا آخر في المحيط الأطلسي – شمال الأطلسي. ويمتد عبر المحيط إلى الشرق باتجاه أوروبا. تيار شمال الأطلسي أقل قوة من تيار الخليج. ويتراوح تدفق المياه هنا من 20 إلى 40 مليون متر مكعب في الثانية، وتتراوح السرعة من 0.5 إلى 1.8 كم/ساعة، حسب الموقع. ومع ذلك، فإن تأثير تيار شمال الأطلسي على مناخ أوروبا ملحوظ للغاية. جنبا إلى جنب مع تيار الخليج والتيارات الأخرى (النرويجية، كيب الشمالية، مورمانسك)، يخفف تيار شمال الأطلسي مناخ أوروبا ونظام درجة حرارة البحار الذي يغسلها. تيار الخليج الدافئ وحده لا يمكن أن يكون له مثل هذا التأثير على مناخ أوروبا: فوجود هذا التيار ينتهي على بعد آلاف الكيلومترات من شواطئ أوروبا.
الآن دعونا نعود إلى المنطقة الاستوائية. الهواء هنا أكثر سخونة من المناطق الأخرى. الكرة الأرضية. يرتفع الهواء الساخن ويصل إلى الطبقات العليا من طبقة التروبوسفير ويبدأ بالانتشار نحو القطبين. تقريبًا في منطقة خطوط العرض 28-30 درجة شمالًا وجنوبًا، يبدأ الهواء البارد في النزول. المزيد والمزيد من الكتل الهوائية الجديدة المتدفقة من منطقة خط الاستواء تخلق ضغطًا زائدًا في خطوط العرض شبه الاستوائية، بينما فوق خط الاستواء نفسه، بسبب تدفق كتل الهواء الساخنة، يتناقص الضغط باستمرار. ومن مناطق الضغط المرتفع يندفع الهواء إلى مناطق الضغط المنخفض، أي إلى خط الاستواء. إن دوران الأرض حول محورها يؤدي إلى انحراف الهواء عن الاتجاه الطولي المباشر نحو الغرب. وهذا يخلق تدفقين قويين من الهواء الدافئ، يُطلق عليهما الرياح التجارية. في المناطق الاستوائية في نصف الكرة الشمالي، تهب الرياح التجارية من الشمال الشرقي، وفي المناطق الاستوائية في نصف الكرة الجنوبي - من الجنوب الشرقي.
لتبسيط العرض، لا نذكر تأثير الأعاصير والأعاصير المضادة في خطوط العرض المعتدلة في نصفي الكرة الأرضية. ومن المهم التأكيد على أن الرياح التجارية هي أكثر الرياح استقرارًا على وجه الأرض؛ فهي تهب باستمرار وتسبب تيارات استوائية دافئة تحرك كتلًا هائلة من مياه المحيط من الشرق إلى الغرب.
تفيد التيارات الاستوائية الملاحة من خلال مساعدة السفن على عبور المحيط من الشرق إلى الغرب بسرعة أكبر. في وقت واحد، شعر كولومبوس، دون معرفة أي شيء مقدما عن الرياح التجارية والتيارات الاستوائية، بتأثيرها القوي خلال رحلاته البحرية.
بناءً على ثبات التيارات الاستوائية، طرح عالم الإثنوغرافيا وعالم الآثار النرويجي ثور هيردال نظرية حول الاستيطان الأولي للجزر البولينيزية من قبل السكان القدماء في أمريكا الجنوبية. ولإثبات إمكانية الإبحار على متن سفن بدائية، قام ببناء طوف كان، في رأيه، يشبه المراكب المائية التي يمكن أن يستخدمها سكان أمريكا الجنوبية القدامى عند عبور المحيط الهادئ. على هذه الطوافة، التي تسمى كون تيكي، قام هايردال، مع خمسة متهورين آخرين، برحلة محفوفة بالمخاطر من ساحل بيرو إلى أرخبيل تواموتو في بولينيزيا في عام 1947. وسبح خلال 101 يوما مسافة نحو 8 آلاف كيلومتر على طول أحد فروع التيار الاستوائي الجنوبي. لقد قلل الرجال الشجعان من قوة الرياح والأمواج وكادوا أن يدفعوا ثمنها بحياتهم. عن قرب، التيار الاستوائي الدافئ، الذي تحركه الرياح التجارية، ليس لطيفًا على الإطلاق كما قد يظن المرء.
دعونا نلقي نظرة سريعة على خصائص التيارات الأخرى في المحيط الهادئ. يتجه جزء من مياه التيار الاستوائي الشمالي في منطقة جزر الفلبين نحو الشمال ليشكل تيار كوروشيو الدافئ (باليابانية "المياه المظلمة")، والذي يتدفق في تيار قوي عبر تايوان وجزر جنوب اليابان إلى الشمال الشرقي. يبلغ عرض كوروشيو حوالي 170 كم، ويصل عمق الاختراق إلى 700 م، ولكن بشكل عام، من حيث الموضة، فإن هذا التيار أدنى من تيار الخليج. حوالي 36 درجة شمالا يتحول كوروشيو إلى المحيط، وينتقل إلى تيار شمال المحيط الهادئ الدافئ. تتدفق مياهها شرقًا، وتعبر المحيط تقريبًا على طول خط عرض 40 درجة وتدفئ الساحل أمريكا الشماليةعلى طول الطريق إلى ألاسكا.
تأثر تحول كوروشيو من الساحل بشكل ملحوظ بتأثير تيار الكوريل البارد الذي يقترب من الشمال. ويسمى هذا التيار أوياشيو ("المياه الزرقاء") باللغة اليابانية.
هناك تيار ملحوظ آخر في المحيط الهادئ - ظاهرة النينيو (وتعني بالإسبانية "الطفل"). تم تسمية هذا الاسم لأن تيار النينيو يقترب من شواطئ الإكوادور وبيرو قبل عيد الميلاد، عندما يتم الاحتفال بوصول الطفل المسيح إلى العالم. ولا يتكرر هذا التيار كل عام، لكن عندما يقترب من شواطئ الدول المذكورة، لا يُنظر إليه على أنه سوى كارثة طبيعية. والحقيقة هي أن مياه النينيو الدافئة جدًا لها تأثير ضار على العوالق وزريعة الأسماك. ونتيجة لذلك، انخفض صيد الصيادين المحليين عشرة أضعاف.
ويعتقد العلماء أن هذا التيار الغادر يمكن أن يسبب أيضًا الأعاصير والعواصف المطيرة وغيرها من الكوارث الطبيعية.
في المحيط الهندي، تتحرك المياه على طول نظام معقد بنفس القدر من التيارات الدافئة، والتي تتأثر باستمرار بالرياح الموسمية - الرياح التي تهب من المحيط إلى القارة في الصيف، وفي الشتاء في الاتجاه المعاكس.
في دائرة عرض الأربعينيات من نصف الكرة الجنوبي في المحيط العالمي، تهب الرياح باستمرار في الاتجاه من الغرب إلى الشرق، مما يؤدي إلى ظهور تيارات سطحية باردة. وأكبر هذه التيارات، وموجاتها شبه ثابتة، هو تيار الرياح الغربية، الذي يدور في اتجاه من الغرب إلى الشرق. وليس من قبيل الصدفة أن يطلق البحارة على شريط خطوط العرض هذه من 40 درجة إلى 50 درجة على جانبي خط الاستواء اسم "الأربعينيات الهادرة".
المحيط المتجمد الشمالي مغطى في الغالب بالجليد، لكن هذا لا يجعل مياهه ساكنة على الإطلاق. يتم ملاحظة التيارات هنا مباشرة من قبل العلماء والمتخصصين من المحطات القطبية المنجرفة. على مدار عدة أشهر من الانجراف، يسافر الطوف الجليدي الذي تقع عليه المحطة القطبية أحيانًا مئات الكيلومترات.
أكبر تيار بارد في القطب الشمالي هو تيار شرق جرينلاند، الذي يحمل مياه المحيط المتجمد الشمالي إلى المحيط الأطلسي.
في المناطق التي تلتقي فيها التيارات الدافئة والباردة، ظاهرة ارتفاع المياه العميقة (upwelling)، حيث تجلب تدفقات المياه العمودية المياه العميقة إلى سطح المحيط. جنبا إلى جنب معهم، ترتفع العناصر الغذائية الموجودة في آفاق المياه السفلى.
في المحيطات المفتوحة، يحدث تصاعد مياه القاع إلى السطح في المناطق التي تتباعد فيها التيارات. وفي مثل هذه الأماكن، ينخفض مستوى المحيط وتتدفق المياه العميقة. تتطور هذه العملية ببطء - بضعة ملليمترات في الدقيقة. ويلاحظ الارتفاع الأكثر كثافة للمياه العميقة في المناطق الساحلية (10 - 30 كم من الساحل). هناك العديد من مناطق ارتفاع مياه القاع الدائمة في المحيط العالمي والتي تؤثر على الديناميات العامة للمحيطات وتؤثر على ظروف الصيد، على سبيل المثال: ارتفاع مياه القاع في جزر الكناري وغينيا في المحيط الأطلسي، وارتفاع مياه القاع في بيرو وكاليفورنيا في المحيط الهادئ، وارتفاع مياه القاع في بحر بوفورت. في المحيط المتجمد الشمالي.
تنعكس التيارات العميقة وارتفاع المياه العميقة على طبيعة التيارات السطحية. وحتى التيارات القوية مثل تيار الخليج وكوروشيو تشتد وتتضاءل أحيانًا. تتغير فيها درجة حرارة الماء وتتشكل انحرافات عن اتجاه ثابت ودوامات ضخمة. وتؤثر مثل هذه التغيرات في التيارات البحرية على مناخ المناطق البرية المقابلة، وكذلك على اتجاه ومسافة هجرة بعض أنواع الأسماك والكائنات الحيوانية الأخرى.
وعلى الرغم من الفوضى والتشتت الظاهري للتيارات البحرية، إلا أنها في الواقع تمثل نظامًا معينًا. تضمن التيارات تركيبتها الملحية المتطابقة وتوحد جميع المياه في محيط عالمي واحد.
© فلاديمير كالانوف،
"المعرفة قوة"
التيارات البحرية تدور حول الشيء الرئيسي. عناوين الصحف والمجلات، وأحيانا حتى مؤامرات البرامج التلفزيونية، مليئة بالكلمات الصاخبة التي حكمت البشرية مرة أخرى على نفسها بالتدمير، لأن تصرفاتها تسببت في اختفاء أحد التيارات المحيطية الرئيسية.
على الرغم من حقيقة أن العديد من هذه التصريحات قد تم الإدلاء بها على مدى العقود الماضية، إلا أنه لم يتم ملاحظة التغيرات الجذرية في المناخ لسبب ما.
هناك من يعتقد أن العصر الجليدي سيأتي في غضون بضعة أشهر أو سنوات. وهناك أيضاً من لا يؤمن. ولكن ماذا لو، قبل أن نتوصل على الفور إلى استنتاج حول مبرر مثل هذه التصريحات الجريئة، نفهم ظاهرة التيارات المحيطية ذاتها؟
قد يجد البعض أنه من الغريب أن المياه على كوكبنا لا تقف ساكنة، بل تسافر باستمرار. ومع ذلك، كل شيء بسيط للغاية هنا: تكوينها الخاص هو الذي يجبرها على التصرف بهذه الطريقة.
وكمثال بسيط، الماء المالح أثقل من الماء العذب وتختلف كثافته حسب درجة الحرارة. ولنضيف إلى ذلك أن ملوحة السائل تختلف باختلاف المحيطات، وفي المناطق المناخية المختلفة تقوم الشمس بتسخينه بدرجات متفاوتة وبسرعات مختلفة.
مزيج كل هذه العوامل يشكل ظواهر ظاهرة مثل التيارات البحرية.
تسمى التيارات التي تنشأ نتيجة لدرجات الحرارة والخصائص الكيميائية للمحيطات العالمية بالحرارة الملحية. هناك أيضًا تلك التي تدين بمظهرها إلى السمات الجغرافية لقاع البحر: في مكان ما يكون العمق أكبر وفي مكان آخر أقل. ومع ذلك، فإن أهم العوامل المؤثرة على حدوث التيارات هي قوة كوريوليس والرياح.
التيارات البحرية تيار الخليج وقوة كوريوليس
أحد التيارات التي يمكن تصنيفها على أنها رياح هو دوران المياه على نطاق واسع إلى حد ما والذي يحدث في الجزء الشمالي من المحيط الأطلسي. هناك، على سطح المحيط، تتحرك كل المياه ببطء شديد - فقط بضعة سنتيمترات في الثانية.
للوهلة الأولى، لا يوجد شيء خاص: من ناحية (الشرقية) يتحرك الماء إلى الجنوب، وعلى الجانب الآخر (الغربي) إلى الشمال. لكن هناك شيئًا آخر يلعب دورًا رئيسيًا هنا.
قوة كوريوليس هي قوة القصور الذاتي الناتجة عن دوران الأرض. يبدو أنه "يضغط" على التيار نحو البر الرئيسي، حيث تتسارع فجأة كمية كبيرة من المياه، التي تتحرك بسرعة منخفضة، إلى مترين في الثانية.
ويسمى هذا التيار بتيار الحدود الغربية وينتج عن الاصطدام المفاجئ بالبر الرئيسي. نظرًا لعدم وجود مكان آخر للمياه للذهاب إليه، يزداد ضغطها، وتدفع نفسها للخارج، وتسير على طول الشاطئ، وبعد ذلك تتحول إلى تيار الخليج.
وبطبيعة الحال، على الرغم من الطاقة الهائلة التي يحملها هذا التيار المحيطي، إلا أنه مع مرور الوقت تضعف قوته. ويتم فصل ما يسمى بالحلقات، التي تشبه الفروع القريبة من الأنهار، عنها أثناء الحركة.
يبلغ قطرها حوالي 200 كيلومتر، وعلى الرغم من أنها تظهر ديناميكيات في شمال المحيط الأطلسي، إلا أن عددها دائمًا أكثر من عشرة.
يجب أن أقول إنهم يلعبون أيضًا دورًا في خلق الظروف المناخية.
على سبيل المثال، إذا اتجهت إحدى هذه الحلقات إلى الجانب الجنوبي من المحيط، فإنها تجلب الماء البارد إلى الجزء الدافئ نسبيًا من المحيط الأطلسي. وإذا تحركت الحلقة شمالًا، فإنها تحمل الماء الدافئ إلى المناطق الأكثر برودة في المحيط.
التيارات البحرية والدوامات
كانت الزوابع وستظل رفيقة دائمة للتيارات البحرية. والتيار نفسه هو جبهة، بمعنى آخر، سائل له خصائص مختلفة عن أجزاء أخرى من المحيط. وتغير هذه الجبهة موقعها في المحيط بشكل مستمر، وتتشكل بجانبها دوامات يصل قطرها أحياناً إلى مئات الكيلومترات.
ومن الأمثلة على ذلك مضيق جبل طارق. وبطبيعة الحال، فإن الماء الموجود فيه لا يقف ساكنا، كما قد يظن الكثيرون، بل يتحرك باستمرار. علاوة على ذلك، فإنه يتحرك في اتجاهين - يدخل السائل البحر الأبيض المتوسط من الأعلى، وعلى العكس من ذلك، يترك الخزان الضخم من الأسفل.
لماذا هذا؟ الجواب بسيط للغاية: المياه في المحيط أقل ملوحة منها في البحر الأبيض المتوسط. كلما كانت المياه أكثر ملوحة، كلما كانت أثقل، وكلما كانت أثقل، كلما غرقت أقل.
وفي هذه الحالة تنشأ دوامة، على الرغم من وجود جميع الشروط اللازمة لحدوث التدفق على طول تدرج الضغط.
لكن قوة كوريوليس لا تسمح بحدوث ذلك، وتعويض الفرق في الضغط الهيدروستاتيكي، تجبر الماء، بسبب الظروف السائدة، على الهروب من الأعماق في اتجاه عمودي على القاع. وهذا يخلق دوامة وحشية يصل قطرها إلى حوالي 100 كيلومتر.
مثال آخر مثير للاهتمام، والذي لم يتمكن العلماء من تفسيره لفترة طويلة، هو تيار أجولهاس. ويتحرك على طول الساحل الشرقي لأفريقيا إلى الجنوب، ويصل إلى نهاية القارة، ويعود إلى المحيط الهندي.
وفي المكان الذي يتغير فيه الماء اتجاهه، تتشكل دوامات بجوار التيار، موجهة إلى المحيط الأطلسي. لمدة ثلاث سنوات، تنتقل كل من هذه الدوامات عبر المحيط، وبعد ذلك، عندما تكون قبالة سواحل أمريكا الجنوبية، تضيع في التيارات الساحلية القوية.
هذه الدوامات بحد ذاتها ظاهرة مذهلة. قطرها يفوق سمكها بكثير، وهي في الأساس تشكيلات تبدو وكأنها أقراص من الماء تدور على سطح المحيط.
لفترة طويلة، لم يتمكن العلماء من حل هذا اللغز، لأنه وفقا لقوانين الفيزياء، كان من المفترض أن تتفكك هذه الأقراص عند اصطدامها بسائل أقل قدرة على الحركة.
ولكن، كما اتضح، بينما كانت هذه الدوامات لا تزال في تيار أجولهاس، فإنها تدور مثل الأجسام الصلبة. فقط بسبب حقيقة أن خصائص المياه في المحيط الهندي تختلف عن خصائص المياه في المحيط الأطلسي، فإن هذه التكوينات الفريدة تنتقل بنجاح من أحد أطراف العالم إلى الطرف الآخر.
قد يكون أو لا يكون
ما يحدث للمياه في المحيط، على وجه الخصوص، سلوك الدوامات، هو تأكيد حي للكلمات القائلة بأن المحيط العالمي بـ "حيله" يمكن أن يفاجئ أي شخص تقريبًا. تستحق التيارات الاستوائية اهتمامًا خاصًا، حيث لا يكون لقوة كوريوليس أي تأثير تقريبًا.
ومع ذلك، يلعب تيار الدوامة في القطب الجنوبي دورًا مهمًا للغاية. هذا هو التيار الوحيد على كوكبنا الذي يمر عبر جميع خطوط الطول والتيار الوحيد الذي يمكن تسميته مغلقًا تمامًا. ويسمى أيضًا "تيار الرياح الغربية".
ومع ذلك، فإن أقوى التيارات البحرية تقع في غرب المحيط الأطلسي. إن تيار الخليج في المحيط الأطلسي، جنبًا إلى جنب مع كوروشيو في المحيط الهادئ، يقرران حرفيًا أين سيكون الجو باردًا وأين سيكون دافئًا.
مواتية الظروف المناخيةفي منطقة واحدة وغير مواتية في منطقة أخرى، فإن القارات مدينة لهم بذلك. ومن الصعب للغاية الحديث عن اختفاء تيار الخليج بالنظر إلى موقع الأرض بالنسبة للمحيطات.
إذا تخيلنا أن تيار الخليج سيتغير ويمتد بالقرب من أوروبا، فسوف يصبح الجو أكثر دفئًا هناك، بينما تخاطر روسيا بأن تصبح "مجمدة" قليلاً في القطب الشمالي. خلاف ذلك، فمن الصعب أن نقول ما سيحدث بالضبط.
على الأرجح، ستشهد المملكة المتحدة تبريدًا خطيرًا، ولكن لن يكون هناك المزيد من الجليد في المحيط المتجمد الشمالي، وبعد ذلك سيتم إدراجه في النظام العام لتبادل الطاقة بين المحيطات والغلاف الجوي.
بعد ذلك، ستنشأ تيارات هوائية جديدة، وهذه بدورها ستخلق تيارات إيورية جديدة. ومن المستحيل أن نقول على وجه اليقين ما سيحدث للمناخ على الأرض في النهاية.
ومع ذلك، وبالعودة إلى السؤال الرئيسي حول ما إذا كان هذا ممكنًا على الإطلاق، لا يمكننا إلا أن نفترض أن الخطر الوحيد في الوقت الحالي هو الجليد المحيط بجرينلاند.
ببطء ولكن بثبات، تستمر الأنهار الجليدية في جرينلاند في الذوبان، مما يؤدي تدريجياً إلى رفع مستوى المحيط العالمي. ومع ذلك، لا يوجد حتى الآن سبب للاعتقاد بأنه من المتوقع حدوث كارثة في المستقبل القريب.
ماذا سيحدث بعد ذلك؟ كما لوحظ بالفعل، فمن المستحيل أن نقول على وجه اليقين. ومع ذلك، يحاول الكثيرون. وبناءً على الحسابات التي تم تقديمها، وفقًا لإحدى الإصدارات، سوف يتبخر المحيط الموجود على الأرض من حرارة لا تصدق، وفقًا لنسخة أخرى، سيتم تغطية خط الاستواء بقشرة من الجليد يبلغ سمكها مترًا.
ولذلك، لا ينبغي أن تأخذ مثل هذه السيناريوهات على محمل الجد. الارض هي نظام التنظيم الذاتيوالتي هي قادرة على دعم الحياة لملايين السنين، وهذا ما كانت تفعله طوال هذا الوقت.
إذا تحدثنا عما يعتقده العلم الرسمي حول اختفاء تيار الخليج أو أي تغيير أساسي آخر في المحيط العالمي، فإن جميع المنشورات الحديثة والحقائق المذكورة فيها تشير إلى أن هذا لن يحدث. لقد اكتسب النظام الذي تشكل على الأرض قدرًا كبيرًا من الاستقرار بحيث لا يمكن تغييره بشكل يتعذر التعرف عليه في غمضة عين.
كيف تتم دراسة التيارات البحرية
ولدراسة تيارات المحيطات، تم تطوير أجهزة تسمى العوامات تسمى ARGO في نهاية القرن الماضي. وهي تقع على طول جميع الحدود الرئيسية للمحيط العالمي.
المسافة بين كل عوامة حوالي 300 كيلومتر. في البداية كان من المخطط أن يصل عددهم الإجمالي إلى ثلاثة آلاف، ولكن تم الوصول إلى هذا الرقم في عام 2007، وما زال عددهم في ازدياد. تقيس عوامات ARGO التوصيل الكهربائي للماء وخصائصه البصرية وكثافته.
الأساسيات الغرض الوظيفيتتضمن هذه "العوامات" الغوص إلى أعماق مختلفة لجمع بيانات حول المياه والتيارات البحرية. هذا ممكن بسبب التغيرات في حجم العوامة. يوجد بداخلها خزان مرن على شكل كيس مطاطي، يتم ضخ الماء فيه للغمر، ويتم إخفاء العوامة في أعماق المحيط.
في معظم الأوقات، يكون الجهاز تحت الماء، ويعمل في دورات مدتها 10 أيام. ويطفو على السطح في نهاية هذه الفترة لمدة يوم واحد فقط لإرسال كافة المعلومات المجمعة إلى القمر الصناعي، ليبدأ على الفور دورة جديدة لدراسة التيارات البحرية.
هذا كل شيء، حظا سعيدا لك!
فيديو التيارات البحرية
اختفى تيار الخليج أو تغير اتجاهه. لقد حدث تغير المناخ العالمي. الحضارة الإنسانية على وشك الانقراض. كيف يجب أن نتعامل مع قصص الرعب هذه، المعروفة من أفلام الكوارث ومقالات بعض علماء المناخ وعلماء المستقبل؟ ومن أجل تطوير هذا الموقف، من الضروري أولاً أن نفهم ظاهرة التيارات البحرية المثيرة للاهتمام بشكل غير عادي.
فلاديمير زمور
ما الذي يجعل الماء يتحرك في المقام الأول؟ على سبيل المثال، عدم تجانسها. المياه المالحة والباردة أثقل من المياه العذبة والدافئة. وبما أن الملوحة في نقاط مختلفة من المحيط العالمي يمكن أن تختلف، ويتم تسخين سطح البحر بشكل غير متساو بواسطة الشمس، ينشأ تدرج في الضغط في عمود الماء، وكما هو الحال مع الهواء في الغلاف الجوي، يبدأ الماء في التحرك بعيدًا عن المحيط. منطقة ارتفاع الضغطإلى المنطقة المنخفضة. وتسمى هذه التيارات في العلوم بالحرارة الملحية. هناك أيضًا تيارات ناجمة عن التغيرات في مستوى المحيطات، ويمكن تسميتها بالتيارات الضغطية. ولكن لا يزال المبدعون في أقوى حركات المياه هم الرياح وقوة كوريوليس.
المحيط في مضيق
التيارات التي تحرك نصف المحيط حرفيًا هي تيارات رياح. ومن الأمثلة على ذلك تداول المياه على نطاق واسع في شمال المحيط الأطلسي. ويتحرك التدفق، الذي يغطي الطبقة العليا من الماء بالكامل، في اتجاه عقارب الساعة بسرعة منخفضة بشكل مدهش - 1-2 سم/ثانية فقط. يبدو أن كل شيء بسيط - على طول الشواطئ الشرقية للمحيط الأطلسي، يتحرك التيار من الشمال إلى الجنوب، على طول الشواطئ الأمريكية - من الجنوب إلى الشمال. ولكن هناك تفصيل أساسي واحد حاسم بالنسبة للمناخ في هذا الجزء من العالم. قوة كوريوليس - قوة القصور الذاتي الناشئة عن دوران كوكبنا - تضغط التيار باتجاه القارة الأمريكية. يتم ضغط جزء من التدفق القوي لمياه المحيط في منطقة ساحلية ضيقة، مما يشكل ما يسمى بتيار الحدود الغربية. ثم يحدث كل شيء وفقًا لقوانين الهيدروليكا: مرة واحدة في نوع من الوادي، تزيد المياه بشكل حاد من سرعتها إلى حوالي 2 م / ث، أي مائة مرة. تنفصل هذه الطائرة القوية في النهاية عن التيار الدائري الذي ولّدها وتتجه شمالًا، لتصبح تيار الخليج.
من الواضح أنه حتى تيار المحيط القوي والسريع مثل تيار الخليج لا يزال يتعرض لتأثير القوى والعوامل المختلفة على طول طريقه. يفقد طاقته تدريجيًا ويبدأ في التعرج، مما يخلق تعرجات مثل النهر. في بعض الأحيان تنقطع هذه التعرجات وتشكل دوامات منفصلة - ما يسمى بالحلقات، يبلغ قطرها حوالي 200 كيلومتر. وفي أي وقت من الأوقات، هناك أكثر من اثنتي عشرة من هذه الدوامات في شمال المحيط الأطلسي. إذا انفصلوا واتجهوا جنوبًا، فإنهم يحملون المياه الباردة إلى المناطق الأكثر دفئًا في المحيط، وإذا اتجهوا شمالًا، فإنهم على العكس من ذلك يجلبون المياه الدافئة نسبيًا إلى المناطق القطبية.
الماء العسر
الدوامات هي رفيق دائم للتيارات البحرية. وتمثل حدود التدفق بحد ذاتها جبهة، أي اختلافا في خصائص البيئة المائية. لا يكون أبدًا مستويًا متعامدًا مع القاع، ولكن له ميل. تغير الجبهة موقعها باستمرار، وتولد الدوامات بجانبها دائمًا - من الدوامات العملاقة التي يبلغ قطرها مئات الكيلومترات إلى أصغر الدوامات الممكنة. من الواضح أن الماء يدور بفعل قوى مختلفة متزامنة، وهنا مرة أخرى تلعب قوة كوريوليس دورًا مهمًا.
كيف تتم دراسة التيارات المحيطية
إحدى الأدوات الرئيسية لدراسة تيارات المحيطات هي الشبكة العالمية للعوامات الآلية ARGO، والتي تم تطويرها منذ أواخر التسعينيات. إذا نظرت إلى خريطة الشبكة، يمكنك أن ترى أن العوامات موزعة بالتساوي في جميع أنحاء مياه المحيط العالمي، باستثناء منطقة القطب الشمالي، بمسافة حوالي 300 كيلومتر. تم الوصول إلى العدد المخطط له في البداية وهو 3000 عوامة في عام 2007، والآن يتزايد عددها باستمرار. ميزة مميزةما يجعل الروبوت ARGO "يطفو" مميزًا للغاية هو طفوه المتغير. يتم تحقيق ذلك عن طريق تغيير الكثافة الفعالة عن طريق تغيير حجم الجهاز. يقوم المكبس بتمديد الكيس المطاطي الموجود أسفل العوامة، ويزداد حجم المسبار مع ثبات الكتلة. تعمل العوامة في دورات مدتها 10 أيام. الوقت الرئيسي (9 أيام) يعمل على عمق حوالي 1000 م، ثم ينزل لفترة وجيزة إلى 2000 م، ومن ثم السطح لينقل إلى القمر الصناعي جميع البيانات التي تم جمعها خلال المراقبة خلال النهار. وعلى أعماق مختلفة وعلى السطح، تقيس العوامة الكثافة والتوصيل الكهربائي وحتى الخصائص البصرية للمياه.
وهنا مثال مثير للاهتمام. عبر مضيق جبل طارق، كما عبر أي مضيق ضيق يربط بين حوضين تتواجد فيه المياه خصائص مختلفة، هناك نوعان من التدفقات المضادة السريعة. تتدفق مياه المحيط الأخف إلى البحر الأبيض المتوسط من الأعلى، بينما تتدفق مياه البحر الأثقل والأكثر ملوحة من الأسفل وتتراكم في المحيط على عمق حوالي 1000-1200 متر (في هذا العمق يكون "المحلول الملحي" للبحر الأبيض المتوسط صفر طفو). ينمو نوع من "الكيس" الضخم، ومعه ينشأ اختلاف في الضغط الهيدروستاتيكي على نفس العمق. الآن، يبدو أن كل الظروف متوفرة لنشوء التدفق في اتجاه تدرج الضغط. ولكن هنا يأتي دور قوة كوريوليس - فهي تعوض فرق الضغط، وبدلاً من التحرك على طول خط الضغط المعزول، يتم دفعه للخارج في اتجاه عمودي. هكذا تدور دوامة عملاقة يبلغ قطرها حوالي 100 كيلومتر وسمكها 300 متر في المحيط الأطلسي، وبالمناسبة، أصبح اكتشاف هذه الدوامة ودراسة طبيعتها من آخر الاكتشافات الكبرى في مجال الفضاء. هيدرولوجيا المحيطات والجغرافيا الطبيعية بشكل عام.
ولوحظت ظاهرة أخرى غير عادية مرتبطة بتيارات المحيطات والدوامات التي تولدها بين المحيط الهندي والمحيط الأطلسي. يمتد تيار أجولهاس على طول ساحل شرق أفريقيا إلى الجنوب، قبالة ساحل جنوب أفريقيا (أي حيث تنتهي القارة الأفريقية)، وينعطف يسارًا ويتجه شرقًا مرة أخرى إلى المحيط الهندي. وعند هذه النقطة تنفصل عنه الدوامات وتتجه نحو المحيط الأطلسي. وتوجد هذه الدوامات لفترة طويلة تصل إلى ثلاث سنوات، حتى يتم نقلها إلى شواطئ أمريكا الجنوبية، حيث تستقر الدوامات تدريجيًا بفعل التيارات الساحلية. وتلعب هذه التكوينات دوراً كبيراً في تبادل المياه والمواد الحيوية المختلفة بين المحيطين. لكن الشيء المثير للدهشة هو أن سمك هذه الدوامات نفسها لا يكاد يذكر مقارنة بقطرها. وهي في الواقع عبارة عن أقراص رقيقة من الماء تدور على سطح المحيط. ما الذي يمنحهم مثل هذه الحيوية المذهلة؟ ففي نهاية المطاف، فإن دوران سائل لزج في سائل آخر سيؤدي حتماً إلى كبح الدوامة وتفككها. وتمكن الباحثون من معرفة أنه في لحظة التكوين - والتي لا تزال داخل تيار أجولهاس - تكتسب هذه الدوامات خصائص مميزة للدوران... صلب. وبفضل هذه الخصائص الفيزيائية الفريدة يصل القرص من مياه المحيط الهندي إلى الشواطئ الأمريكية.
تصميم العوامة بسيط ويتضمن هوائيات ووحدة تحكم وبطاريات بالإضافة إلى نظام هيدروليكي يسمح لك بتغيير طفو الجهاز عن طريق تغيير الكثافة الفعالة.
حراس الحضارة
تُظهر قصص الدوامات بوضوح أن محيطات العالم مليئة بحركات متنوعة وغريبة في بعض الأحيان. تتمتع تيارات المنطقة الاستوائية بخصائصها الخاصة، حيث لا تعمل قوة كوريوليس عمليا. إن التيار المحيط بالقطب الجنوبي، وهو التيار المحيطي الوحيد المغلق حقًا على الكوكب، له أهمية استثنائية في تكوين المناخ على الأرض. ولها نظير شمالي معين، لكن من وقت لآخر تدخل مياه المحيط الأطلسي وتخرج بنفس الطريقة، بينما في القارة القطبية الجنوبية تدفع الرياح المياه في دائرة لا نهاية لها.
ولكن لا تزال أقوى التيارات على الأرض هي التيارات الحدودية الغربية، والتي تولد، كما ذكرنا سابقًا، عن طريق الرياح وعمل قوة كوريوليس. في نصف الكرة الجنوبيقوتهم ليست مثيرة للإعجاب (ربما بسبب تأثير القارة القطبية الجنوبية)، ولكن في تيار الخليج الشمالي في المحيط الأطلسي وكوروشيو في المحيط الهادئ، لديهم تأثير حاسم على المناخ والاقتصاد، وبالتالي الحضارة الإنسانية بأكملها. ومن الصعب للغاية أن نتصور، على الأقل في ظل التكوين الحالي للمحيطات والقارات، أن الآلية التي تولد تيار الخليج ستفشل فجأة. شيء آخر هو توزيع طاقتها.
تعمل عوامة Argo على أعماق تصل إلى 2000 متر، مما يجعل من الممكن قياس سمك المياه بالكامل التي تحملها تيارات المحيط الكبيرة. العوامة مبرمجة لدورات مدتها عشرة أيام، وفي نهاية كل منها يتم نقل البيانات إلى القمر الصناعي.
في شمال المحيط الأطلسي، يتفرع تيار الخليج: يتجه أحد التيارات جنوبًا ويدفئ أوروبا، ويذهب الآخر إلى المحيط المتجمد الشمالي، مما يحول مورمانسك إلى ميناء خالٍ من الجليد على مدار العام. ويتجه فرع آخر إلى أيسلندا ثم يتجه نحو قارة أمريكا الشمالية. تعتمد طبيعة التفرع على توزيع تدرجات الضغط في هذا الجزء من المحيط العالمي. وإذا افترضنا أن التيار يعزز فرعه الموجه نحو أوروبا، ويجف التدفق المتجه إلى بحر بارنتس، فسيصبح الجو أكثر سخونة في أوروبا، لكن في روسيا قد تتوسع منطقة التربة الصقيعية بشكل كبير.
إذا حدث العكس، فسوف يركب الناس الزلاجات مرة أخرى على طول نهر التايمز في الشتاء، لكن جليد المحيط المتجمد الشمالي سوف يذوب. سوف يتصل هذا المحيط ب النظام المشتركإن تبادل الطاقة بين الغلاف الجوي والمحيطات سيخلق رياحًا جديدة، والتي بدورها ستغير على الأرجح نمط التيارات البحرية. قد يكون من الصعب التنبؤ بالتغيرات المناخية في هذه الحالة. والسؤال الوحيد الذي يبقى هو: ما مدى واقعية هذا؟
أقوى حركة في محيطات العالم سببها الرياح. تعمل التيارات الحلقية البطيئة، الموجودة في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي، على خلط الماء في المحيطات تمامًا.
الخطر الرئيسي الذي يمكن مناقشته هو ذوبان القشرة الجليدية في جرينلاند، الأمر الذي من شأنه أن يؤدي ليس فقط إلى زيادة مستوى المحيط العالمي، ولكن أيضًا إلى تغيير اتجاه التيارات. هذا هو المكان الذي يمكن أن تحدث فيه مشكلة لتيار الخليج. حسنًا، إن الأنهار الجليدية في جرينلاند تذوب ببطء بالفعل، ولكن لم يحدث حتى الآن شيء من شأنه أن يعد بعواقب كارثية عالمية في المستقبل القريب. ماذا بعد؟
وبعد ذلك يعتمد كل شيء على موثوقية نماذج التنبؤ التي اقترحتها مجموعات مختلفة من الباحثين. وينظر البعض إلى اتجاه الانحباس الحراري الحالي باعتباره أمرًا مطلقًا ويستنبطونه بعد ألف عام في المستقبل: ويستنتجون أن المحيط سوف يغلي في نهاية المطاف وسوف تصبح الحياة على الأرض مستحيلة. ويقول آخرون، على العكس من ذلك، أن الحرارة سوف تفسح المجال قريبا للطقس البارد.
وعلى الرغم من أن مؤيدي هذا السيناريو أو ذاك يقدمون حساباتهم، إلا أنه مع زيادة فترة التنبؤ، يزداد حجم الخطأ أيضًا. لذلك، إذا أمكن أخذ التوقعات لعشر سنوات مقدمًا على محمل الجد، فإن احتمال تنفيذ السيناريو المحسوب لمائة عام يساوي السرد القصصي 50/50، أي إما أن يحدث أو لا يحدث.
إذا تحدثنا عن المنشورات الجادة التي تصدر هذه الأيام، فيمكننا، بناءً على مجملها، أن نتوصل إلى استنتاج مفاده أن العلوم الحديثةولا يرى أي أساس حقيقي للسيناريوهات الكارثية المرتبطة بتيار الخليج. بحيث يكون في هذا قوية وكافية نظام مستداملقد تغير شيء ما بشكل جذري، هناك حاجة إلى تغييرات هائلة على الكوكب، لكننا لا نلاحظ مثل هذه العمليات، والتغيرات المناخية الحالية قد تكون مجرد مظاهر لدورات قصيرة الأجل من خمسة إلى ستة عقود.
في الطيارين في بعض الأحيان يتم تقديم وصف شفهي موجز وأحيانًا مفصل للغاية (مع الخرائط والرسوم البيانية والجداول) للموجات، مما يعطي فكرة عن حجم وطبيعة الأمواج حسب الموسم وفي مناطق معينة من البحر.
أطالس البيانات المادية والجغرافية. وهي تتألف من مجموعة من الخرائط المختلفة التي تميز موجات حوض سباحة معين حسب الشهر وموسم السنة. في هذه الخرائط، تُظهر "الورود" في ثماني نقاط تواتر الأمواج وانتفاخها في الاتجاه والقوة في المربعات الفردية للمحيط. طول الأشعة على المقياس يحدد نسبة تكرار اتجاه الموجة، والأرقام الموجودة في الدوائر تحدد نسبة غياب الموجة. يوجد في الزاوية السفلية للمربع عدد المشاهدات في هذا المربع.
أدلة وجداول بشأن الاضطرابات. يحتوي الدليل على جداول تردد الرياح والأمواج، وجدول اعتماد عناصر الموجة على سرعة الرياح ومدتها وطول تسارع الرياح، كما يعطي قيم أعلى ارتفاعات وأطوال وفترات الأمواج. باستخدام هذا الجدول لمناطق البحر المفتوح، يمكنك تحديد ارتفاعها وفترة ومدة نموها بناءً على سرعة الرياح (بالمتر/الثانية) وطول التسارع (بالكيلومتر).
تسمح هذه الأدلة للملاح بتقييم ظروف الإبحار بشكل صحيح واختيار طرق الملاحة الأكثر ربحية وأمانًا، مع مراعاة الرياح والأمواج.
بطاقات الإثارة
تُظهر الخرائط الموجية مواقع الكائنات السينوبتيكية
(الأعاصير، الأعاصير المضادة تشير إلى الضغط في المركز؛ الجبهات الجوية)، صورة لحقول الموجات على شكل خطوط معزولة ذات ارتفاعات موجية متساوية مع رقمنة قيمها وإشارة إلى اتجاه الانتشار بواسطة سهم كفاف، كما وكذلك خصائص ظروف الرياح والأمواج في نقاط المحطات الفردية.
12. أسباب التيارات البحرية.التيارات البحريةتسمى الحركة الأمامية للكتل المائية في البحر تحت تأثير القوى الطبيعية. الخصائص الرئيسية للتيارات هي السرعة والاتجاه ومدة العمل.
تنقسم القوى (الأسباب) الرئيسية المسببة للتيارات البحرية إلى خارجية وداخلية. تشمل القوى الخارجية الرياح والضغط الجوي وقوى المد والجزر للقمر والشمس، وتشمل القوى الداخلية القوى الناشئة عن التوزيع الأفقي غير المتساوي لكثافة كتل المياه. مباشرة بعد حدوث حركة الكتل المائية تظهر قوى ثانوية: قوة كوريوليس وقوة الاحتكاك، والتي تبطئ أي حركة. يتأثر اتجاه التيار بتكوين البنوك والتضاريس السفلية.
13. تصنيف التيارات البحرية.
تنقسم التيارات البحرية إلى:
وفقا للعوامل المسببة لها، أي.
1. بالأصل: الريح، المد، المد والجزر.
2. بالثبات: ثابت، غير دوري، دوري.
3. حسب عمق الموقع: السطح، العميق، القاع.
4. بطبيعة الحركة: مستقيمة، منحنية.
5. من خلال الخصائص الفيزيائية والكيميائية: دافئة، باردة، مالحة، طازجة.
حسب الأصل التيارات هي:
1 تيارات الرياحتنشأ تحت تأثير الاحتكاك على سطح الماء. بعد أن تبدأ الرياح في التصرف، تزداد السرعة الحالية، وينحرف الاتجاه تحت تأثير تسارع كوريوليس بزاوية معينة (إلى اليمين في نصف الكرة الشمالي، إلى اليسار في نصف الكرة الجنوبي).
2. التدفقات المتدرجة هي أيضًا غير دورية والناجمة عن عدد من القوى الطبيعية. هم:
3. النفايات،المرتبطة بزيادة وتدفق المياه. مثال على تيار الصرف هو تيار فلوريدا، وهو نتيجة لتدفق المياه إلى خليج المكسيك بواسطة التيار الكاريبي الذي تحركه الرياح. تندفع المياه الزائدة من الخليج إلى المحيط الأطلسي، مما يؤدي إلى ظهور تيار قوي تيار الخليج.
4. المخزونتنشأ التيارات نتيجة لتدفق مياه النهر إلى البحر. هذه هي تيارات Ob-Yenisei و Lena التي تخترق مئات الكيلومترات في المحيط المتجمد الشمالي.
5. باروغرادينتالتيارات التي تنشأ بسبب التغيرات غير المتساوية في الضغط الجوي فوق المناطق المجاورة للمحيط وما يرتبط بها من زيادة أو نقصان في مستوى المياه.
بواسطة الاستدامة التيارات هي:
1. دائم -المجموع المتجه للرياح والتيارات المتدرجة هو الانجراف الحالي.ومن أمثلة التيارات الانجرافية الرياح التجارية في المحيطين الأطلسي والهادئ والتيارات الموسمية في المحيط الهندي. هذه التيارات ثابتة.
1.1. تيارات قوية ومستقرة بسرعة 2-5 عقدة. وتشمل هذه التيارات تيار الخليج وكوروشيو والبرازيلي والكاريبي.
1.2. تيارات ثابتة بسرعات 1.2-2.9 عقدة. هذه هي تيارات الرياح التجارية الشمالية والجنوبية والتيار الاستوائي المعاكس.
1.3. تيارات ثابتة ضعيفة بسرعات 0.5-0.8 عقدة. وتشمل هذه التيارات لابرادور وشمال الأطلسي والكناري وكامشاتكا وكاليفورنيا.
1.4. تيارات محلية بسرعة 0.3-0.5 عقدة. هذه التيارات مخصصة لمناطق معينة من المحيطات لا توجد فيها تيارات محددة بوضوح.
2. التدفقات الدورية - هي التيارات التي يتغير اتجاهها وسرعتها على فترات منتظمة وبتسلسل معين. ومن الأمثلة على هذه التيارات تيارات المد والجزر.
3. التدفقات غير الدوريةتنتج عن التأثير غير الدوري للقوى الخارجية وفي المقام الأول عن تأثيرات الرياح وتدرج الضغط الذي تمت مناقشته أعلاه.
بالعمق التيارات هي:
سطحي -يتم ملاحظة التيارات في ما يسمى بطبقة الملاحة (0-15 م) أي. الطبقة المقابلة لمشروع السفن السطحية.
السبب الرئيسي لحدوثه سطحيالتيارات في المحيط المفتوح هي الرياح. هناك علاقة وثيقة بين اتجاه وسرعة التيارات والرياح السائدة. والرياح الثابتة والمستمرة لها تأثير أكبر على تكوين التيارات من الرياح المتغيرة الاتجاهات أو المحلية.
التيارات العميقةلوحظ على عمق بين التيارات السطحية والسفلية.
التيارات السفليةتحدث في الطبقة المجاورة للأسفل، حيث تتأثر بشكل كبير بالاحتكاك بالقاع.
سرعة التيارات السطحية تكون أعلى في الطبقة العليا. يذهب أعمق. تتحرك المياه العميقة بشكل أبطأ بكثير، وتتراوح سرعة حركة المياه السفلية من 3 إلى 5 سم/ثانية. السرعات الحالية ليست هي نفسها في مناطق مختلفة من المحيط.
وبحسب طبيعة الحركة الحالية هناك:
وفقًا لطبيعة الحركة، يتم التمييز بين التيارات المتعرجة والمستقيمة والإعصارية والمضادة للأعاصير. التيارات المتعرجة هي تلك التي لا تتحرك في خط مستقيم، ولكنها تشكل انحناءات موجية أفقية - متعرجة. بسبب عدم استقرار التدفق، يمكن أن تنفصل التعرجات عن التدفق وتشكل دوامات موجودة بشكل مستقل. التيارات المستقيمةوتتميز بحركة الماء في خطوط مستقيمة نسبيا. دائريتشكل التدفقات دوائر مغلقة. إذا كانت الحركة فيها موجهة عكس اتجاه عقارب الساعة، فهذه تيارات إعصارية، وإذا تحركت في اتجاه عقارب الساعة، فهي تيارات إعصارية (بالنسبة لنصف الكرة الشمالي).
حسب طبيعة الخصائص الفيزيائية والكيميائية فهي تميز بين التيارات الدافئة والباردة والمحايدة والمالحة والمحلية (تقسيم التيارات حسب هذه الخصائص هو إلى حد ما تعسفي). ولتقييم الخصائص المحددة للتيار، تتم مقارنة درجة حرارته (الملوحة) مع درجة حرارة (الملوحة) المياه المحيطة. وبالتالي فإن الدافئ (البارد) هو تيار تكون درجة حرارة الماء فيه أعلى (أقل) من درجة حرارة المياه المحيطة.
دافيءتسمى التيارات التي تكون درجة حرارتها أعلى من درجة حرارة المياه المحيطة بها؛ بارد.يتم تحديد التيارات المالحة والمحلاة بنفس الطريقة.
التيارات الدافئة والباردة . ويمكن تقسيم هذه التيارات إلى فئتين. الطبقة الأولى تشمل التيارات التي تتوافق درجة حرارة مياهها مع درجة حرارة الكتل المائية المحيطة. ومن أمثلة هذه التيارات الرياح التجارية الشمالية والجنوبية الدافئة والرياح الغربية الباردة. أما الفئة الثانية فتشمل التيارات التي تختلف درجة حرارة مياهها عن درجة حرارة الكتل المائية المحيطة بها. ومن أمثلة تيارات هذه الفئة تيارات الخليج الدافئة وتيارات كوروشيو، التي تحمل المياه الدافئة إلى خطوط العرض العليا، وكذلك تيارات شرق جرينلاند ولابرادور الباردة، التي تحمل المياه الباردة من حوض القطب الشمالي إلى خطوط العرض المنخفضة.
والتيارات الباردة التي تنتمي إلى الصنف الثاني، اعتمادًا على أصل المياه الباردة التي تحملها، يمكن تقسيمها إلى تيارات تحمل المياه الباردة من المناطق القطبية إلى خطوط العرض المنخفضة، مثل شرق جرينلاند ولابرادور. تيارات فوكلاند والكوريل، وتيارات خطوط العرض المنخفضة، مثل تيارات البيرو والكناري (انخفاض درجة حرارة مياه هذه التيارات ناجم عن صعود المياه العميقة الباردة إلى السطح؛ لكن المياه العميقة ليست باردة مثل تيارات فوكلاند والكوريل، وتيارات خطوط العرض المنخفضة، مثل تيارات البيرو والكناري). مياه التيارات القادمة من خطوط العرض الأعلى إلى خطوط العرض المنخفضة).
تعمل التيارات الدافئة، التي تنقل كتل المياه الدافئة إلى خطوط العرض الأعلى، على الجانب الغربي من الدورات المغلقة الرئيسية في نصفي الكرة الأرضية، بينما تعمل التيارات الباردة على جانبها الشرقي.
لا يوجد ارتفاع في المياه العميقة على الجانب الشرقي من جنوب المحيط الهندي. تعتبر التيارات الموجودة على الجانب الغربي من المحيطات، مقارنة بالمياه المحيطة بها عند نفس خطوط العرض، أكثر دفئًا نسبيًا في الشتاء عنها في الصيف. وللتيارات الباردة القادمة من خطوط العرض العليا أهمية خاصة للملاحة، إذ تنقل الجليد إلى خطوط العرض المنخفضة وتتسبب في زيادة تواتر الضباب وضعف الرؤية في بعض المناطق.
في المحيط العالمي حسب الطابع والسرعة يمكن تمييز مجموعات التيارات التالية. الخصائص الرئيسية لتيار البحر: السرعة والاتجاه. ويتم تحديد الأخير بطريقة معاكسة مقارنة بطريقة اتجاه الريح، أي في حالة وجود تيار يشار إلى مكان تدفق الماء، بينما في حالة الريح يشار إلى مكان هبوبه. عادة لا تؤخذ الحركات العمودية للكتل المائية في الاعتبار عند دراسة التيارات البحرية، لأنها ليست كبيرة.
لا توجد منطقة واحدة في المحيط العالمي لا تصل فيها سرعة التيارات إلى عقدة واحدة. بسرعة 2-3 عقدة، تتدفق بشكل رئيسي تيارات الرياح التجارية والتيارات الدافئة على طول السواحل الشرقية للقارات. ويتحرك التيار المعاكس Intertrade، وهو تيارات في الجزء الشمالي من المحيط الهندي، في بحر الصين الشرقي وبحر الصين الجنوبي، بهذه السرعة.
تسمى كتل المياه التي تتحرك باستمرار عبر المحيطات بالتيارات. إنهم أقوياء جدًا بحيث لا يمكن مقارنتهم بأي نهر قاري.
ما هي أنواع التيارات الموجودة؟
حتى سنوات قليلة مضت، لم تكن معروفة سوى التيارات التي تتحرك على سطح البحار. يطلق عليهم سطحية. تتدفق على أعماق تصل إلى 300 متر. نحن نعلم الآن أن التيارات العميقة تحدث في مناطق أعمق.
كيف تحدث التيارات السطحية؟
تنجم التيارات السطحية عن هبوب الرياح باستمرار - الرياح التجارية - وتصل سرعتها إلى 30 إلى 60 كيلومترًا في اليوم. ومنها التيارات الاستوائية (المتجهة نحو الغرب)، قبالة السواحل الشرقية للقارات (المتجهة نحو القطبين) وغيرها.
ما هي الرياح التجارية؟
الرياح التجارية هي تيارات هوائية (رياح) تكون مستقرة طوال العام في خطوط العرض الاستوائية للمحيطات. في نصف الكرة الشمالي، يتم توجيه هذه الرياح من الشمال الشرقي، في نصف الكرة الجنوبي - من الجنوب الشرقي. بسبب دوران الأرض، فإنها تنحرف دائمًا نحو الغرب. تسمى الرياح التي تهب في نصف الكرة الشمالي بالرياح التجارية الشمالية الشرقية، وفي نصف الكرة الجنوبي تسمى بالرياح التجارية الجنوبية الشرقية. وتستخدم السفن الشراعية هذه الرياح للوصول إلى وجهتها بشكل أسرع.
ما هي التيارات الاستوائية؟
تهب الرياح التجارية باستمرار وبقوة لدرجة أنها تقسم مياه المحيط على جانبي خط الاستواء إلى تيارين غربيين قويين، يطلق عليهما التيارات الاستوائية. وفي طريقهم يجدون أنفسهم على السواحل الشرقية لأجزاء من العالم، فتغير هذه التيارات اتجاهها نحو الشمال والجنوب. ثم يقعون في أنظمة رياح أخرى وينقسمون إلى تيارات صغيرة.
كيف تنشأ التيارات العميقة؟
التيارات العميقة، على عكس التيارات السطحية، لا تنتج عن الرياح، بل عن قوى أخرى. وهي تعتمد على كثافة الماء: فالماء البارد والمالح أكثر كثافة من الماء الدافئ وأقل ملوحة، وبالتالي يغوص إلى قاع البحر. تحدث التيارات العميقة لأن المياه المالحة المبردة في خطوط العرض الشمالية تغوص وتستمر في التحرك فوق قاع البحر. ويبدأ تيار سطحي دافئ جديد حركته من الجنوب. ويحمل التيار العميق البارد الماء نحو خط الاستواء، حيث يسخن مرة أخرى ويرتفع. وهكذا يتم تشكيل دورة. تتحرك التيارات العميقة ببطء، لذا تمر أحيانًا سنوات قبل أن ترتفع إلى السطح.
ما الذي يستحق معرفته عن خط الاستواء؟
خط الاستواء هو خط وهمي يمر عبر مركز الأرض بشكل عمودي على محور دورانها، أي أنه بعيد بالتساوي عن كلا القطبين ويقسم كوكبنا إلى نصفي الكرة الأرضية - الشمالي والجنوبي. ويبلغ طول هذا الخط حوالي 40075 كيلومترا. يقع خط الاستواء عند خط عرض درجة الصفر.
لماذا يتغير محتوى الملح في مياه البحر؟
يزداد محتوى الملح في مياه البحر عندما يتبخر الماء أو يتجمد. يحتوي شمال المحيط الأطلسي على الكثير من الجليد، وبالتالي فإن المياه هناك أكثر ملوحة وأبرد مما هي عليه عند خط الاستواء، خاصة في فصل الشتاء. إلا أن ملوحة الماء الدافئ تزداد مع التبخر، حيث يبقى الملح فيه. وينخفض محتوى الملح، على سبيل المثال، عندما يذوب الجليد في شمال المحيط الأطلسي وتتدفق المياه العذبة إلى البحر.
ما هي آثار التيارات العميقة؟
وتحمل التيارات العميقة الماء البارد من المناطق القطبية إلى البلدان الاستوائية الدافئة، حيث تمتزج الكتل المائية. ويؤثر ارتفاع المياه الباردة على المناخ الساحلي: إذ تسقط الأمطار مباشرة على المياه الباردة. ويصل الهواء إلى القارة الدافئة شبه جاف، فتتوقف الأمطار وتظهر الصحارى على الشواطئ الساحلية. هكذا نشأت صحراء ناميب على ساحل جنوب أفريقيا.
ما الفرق بين التيارات الباردة والدافئة؟
اعتمادا على درجة الحرارة، تنقسم التيارات البحرية إلى دافئة وباردة. تظهر الأولى بالقرب من خط الاستواء. فهي تحمل المياه الدافئة عبر المياه الباردة الموجودة بالقرب من القطبين وتقوم بتسخين الهواء. تقوم التيارات البحرية المضادة التي تتدفق من المناطق القطبية نحو خط الاستواء بنقل المياه الباردة عبر المناطق الدافئة المحيطة بها، ونتيجة لذلك يبرد الهواء. تشبه التيارات البحرية مكيفًا ضخمًا يوزع الهواء البارد والدافئ حول الكرة الأرضية.
ما هي الأزيز؟
والموجات هي موجات مد يمكن ملاحظتها في تلك الأماكن التي تتدفق فيها الأنهار إلى البحار - أي عند المصبات. تنشأ عندما تتراكم العديد من الأمواج المتدفقة نحو الشاطئ في فم ضحل وواسع على شكل قمع بحيث تتدفق جميعها فجأة إلى النهر. وفي نهر الأمازون، وهو أحد أنهار أمريكا الجنوبية، أصبحت الأمواج شديدة الغضب لدرجة أن جدارًا من المياه يبلغ ارتفاعه خمسة أمتار تقدم أكثر من مائة كيلومتر إلى الداخل. تظهر بورس أيضًا في نهر السين (فرنسا) ودلتا الجانج (الهند) وعلى ساحل الصين.
ألكسندر فون هومبولت (1769-1859)
سافر عالم الطبيعة والعالم الألماني ألكسندر فون همبولت على نطاق واسع في جميع أنحاء أمريكا اللاتينية. وفي عام 1812، اكتشف أن تيارًا عميقًا باردًا يتحرك من المناطق القطبية إلى خط الاستواء ويبرد الهواء هناك. وتكريمًا له، سُمي التيار الذي يحمل المياه على طول ساحل تشيلي وبيرو بتيار هومبولت.
أين توجد أكبر التيارات البحرية الدافئة على هذا الكوكب؟
وتشمل أكبر التيارات البحرية الدافئة تيار الخليج (المحيط الأطلسي)، والبرازيل (المحيط الأطلسي)، وكوروشيو (المحيط الهادئ)، ومنطقة البحر الكاريبي (المحيط الأطلسي)، والتيارات الاستوائية الشمالية والجنوبية (المحيط الأطلسي والمحيط الهادئ والهندي)، وجزر الأنتيل ( المحيط الأطلسي).
أين توجد أكبر التيارات البحرية الباردة؟
أكبر تيارات البحر البارد هي همبولت (المحيط الهادئ)، الكناري (المحيط الأطلسي)، أوياشيو أو الكوريل (المحيط الهادئ)، شرق جرينلاند (المحيط الأطلسي)، لابرادور (المحيط الأطلسي) وكاليفورنيا (المحيط الهادئ).
كيف تؤثر التيارات البحرية على المناخ؟
تؤثر التيارات البحرية الدافئة في المقام الأول على الكتل الهوائية المحيطة بها، اعتمادًا على الموقع الجغرافيالقارة، تسخين الهواء. لذا، شكرًا لتيار الخليج المحيط الأطلسيدرجات الحرارة في أوروبا أعلى بـ 5 درجات مما يمكن أن تكون عليه. وعلى العكس من ذلك فإن التيارات الباردة التي تنتقل من المناطق القطبية إلى خط الاستواء تؤدي إلى انخفاض درجة حرارة الهواء.
ما هي آثار التغيرات في التيارات البحرية؟
يمكن أن تتأثر تيارات المحيط بالأحداث المفاجئة مثل الانفجارات البركانية أو التغيرات المرتبطة بظاهرة النينيو. وظاهرة النينيو هي تيار مائي دافئ يمكن أن يحل محل التيارات الباردة بالقرب من سواحل بيرو والإكوادور في المحيط الهادئ. على الرغم من أن تأثير ظاهرة النينيو يقتصر على مناطق معينة، إلا أن تأثيراتها تؤثر على المناخ المناطق النائية. ويتسبب في هطول أمطار غزيرة على سواحل أمريكا الجنوبية و شرق أفريقيامما أدى إلى حدوث فيضانات وعواصف وانهيارات أرضية مدمرة. في الغابات المطيرة الاستوائية حول منطقة الأمازون، على العكس من ذلك، يسود المناخ الجاف، الذي يصل إلى أستراليا وإندونيسيا و جنوب أفريقيامما يساهم في حدوث الجفاف وانتشار حرائق الغابات. قبالة ساحل البيرو، تؤدي ظاهرة النينيو إلى نفوق جماعي للأسماك والشعاب المرجانية، حيث تعاني العوالق، التي تعيش بشكل أساسي في الماء البارد، مع ارتفاع درجة حرارة الماء.
إلى أي مدى يمكن للتيارات البحرية أن تحمل الأشياء إلى البحر؟
يمكن للتيارات البحرية أن تحمل الأجسام التي تسقط في الماء لمسافات طويلة. على سبيل المثال، في البحر، يمكنك العثور على زجاجات النبيذ التي تم إلقاؤها من السفن في المحيط منذ 30 عامًا أمريكا الجنوبيةوالقارة القطبية الجنوبية وحملت آلاف الكيلومترات. حملتهم التيارات عبر المحيط الهادئ والمحيط الهندي!
ما الذي يستحق معرفته عن تيار الخليج؟
يعد تيار الخليج من أقوى وأشهر التيارات البحرية التي تنشأ في خليج المكسيك وتحمل المياه الدافئة إلى أرخبيل سبيتسبيرجين. بفضل مياه تيار الخليج الدافئة، تتمتع شمال أوروبا بمناخ معتدل، على الرغم من أنه ينبغي أن يكون أكثر برودة هنا لأنها تقع شمالًا حتى ألاسكا، حيث يكون الجو باردًا جدًا.
ما هي التيارات البحرية - فيديو