Jakie są rodzaje prądów oceanicznych? Mapa prądów oceanicznych świata

4. Prądy oceaniczne.

Stały i ciągły ruch mas wody jest odwiecznym dynamicznym stanem oceanu. Jeśli rzeki na Ziemi wpływają do morza swoimi pochyłymi kanałami pod wpływem grawitacji, wówczas prądy w oceanie powstają z różnych powodów. Głównymi przyczynami występowania prądów morskich są: wiatr (prądy dryfujące), nieregularności lub zmiany ciśnienie atmosferyczne(barogradient), przyciąganie mas wody przez Słońce i Księżyc (pływy), różnica w gęstości wody (w wyniku różnic w zasoleniu i temperaturze), różnica poziomów powstała w wyniku napływu wód rzecznych z kontynentów (odpływ ).

Nie każdy ruch wody oceanicznej można nazwać prądem. W oceanografii prądy morskie to ruch mas wody w oceanach i morzach do przodu..

Dwa siła fizyczna powodować prądy - tarcie i grawitację. Podekscytowany tymi siłami prądy są nazywane cierny I grawitacyjny.

Prądy w Oceanie Światowym są zwykle spowodowane kilkoma przyczynami. Na przykład potężny Prąd Zatokowy powstaje w wyniku połączenia prądów gęstości, wiatru i wyładowań.

Początkowy kierunek dowolnego prądu szybko się zmienia pod wpływem obrotu Ziemi, sił tarcia oraz konfiguracji linii brzegowej i dna.

W zależności od stopnia stabilności rozróżnia się prądy zrównoważony(na przykład pasaty północne i południowe), tymczasowy(prądy powierzchniowe północnego Oceanu Indyjskiego spowodowane monsunami) i okresowy(pływowy).

W zależności od ich położenia w słupie wody oceanu, mogą występować prądy powierzchowne, podpowierzchniowe, pośrednie, głębokie I spód. Co więcej, definicja „prądu powierzchniowego” czasami odnosi się do dość grubej warstwy wody. Na przykład grubość przeciwprądów międzybranżowych wiatru na równikowych szerokościach geograficznych oceanów może wynosić 300 m, a grubość Prądu Somalijskiego w północno-zachodniej części Oceanu Indyjskiego sięga 1000 metrów. Należy zauważyć, że głębokie prądy najczęściej kierowane są w przeciwnym kierunku w porównaniu do poruszających się nad nimi wód powierzchniowych.

Prądy dzielą się również na ciepłe i zimne. Ciepłe prądy przenosić masy wody od niskiego szerokości geograficzne do wyższych i zimno- w przeciwnym kierunku. Ten podział prądów jest względny: charakteryzuje jedynie temperaturę powierzchni poruszających się wód w porównaniu z otaczającymi je masami wody. Przykładowo w ciepłym Prądzie Przylądkowym Północnym (Morze Barentsa) temperatura warstw powierzchniowych wynosi 2–5°C zimą i 5–8°C latem, a w zimnym Prądzie Peruwiańskim (Ocean Spokojny) – przez cały rok od 15 do 20°C, w zimnym Prądzie Kanaryjskim (Atlantyk) – od 12 do 26°C.

Głównym źródłem danych są boje ARGO. Pola uzyskano stosując analizę optymalną.

Niektóre prądy oceaniczne łączą się z innymi prądami, tworząc wir obejmujący cały basen.

Ogólnie rzecz biorąc, ciągły ruch mas wody w oceanach jest złożonym systemem zimnych i ciepłych prądów i przeciwprądów, zarówno powierzchniowych, jak i głębokich.

Najbardziej znanym mieszkańcom Ameryki i Europy jest oczywiście Prąd Zatokowy. W tłumaczeniu z języka angielskiego nazwa ta oznacza Prąd z zatoki. Wcześniej uważano, że prąd ten ma swój początek w Zatoce Meksykańskiej, skąd pędzi przez Cieśninę Florydzką do Atlantyku. Potem okazało się, że Prąd Zatokowy przenosi z tej zatoki tylko niewielką część swojego przepływu. Po osiągnięciu szerokości geograficznej Przylądka Hatteras na atlantyckim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych prąd otrzymuje potężny napływ wody z Morza Sargassowego. To tutaj zaczyna się sam Prąd Zatokowy. Osobliwością Prądu Zatokowego jest to, że wchodząc do oceanu, prąd ten odchyla się w lewo, podczas gdy pod wpływem obrotu Ziemi powinien skręcać w prawo.

Parametry tego potężnego prądu są naprawdę imponujące. Prędkość powierzchniowa wody w Prądzie Zatokowym sięga 2,0–2,6 metra na sekundę. Już na głębokości 2 km prędkość warstw wody wynosi 10–20 cm/s. Opuszczając Cieśninę Florydzką, prąd przenosi 25 milionów metrów sześciennych wody na sekundę, czyli 20 razy więcej niż całkowity przepływ wszystkich rzek naszej planety. Ale po dodaniu przepływu wody z Morza Sargassowego (Prąd Antylski) moc Prądu Zatokowego sięga już 106 milionów metrów sześciennych wody na sekundę. Ten potężny strumień płynie na północny wschód do Wielkiego Ławicy Nowej Fundlandii, a stamtąd skręca na południe i wraz z oddzielonym od niego Prądem Stokowym zostaje włączony do obiegu wodnego północnoatlantyckiego. Głębokość Prądu Zatokowego wynosi 700–800 metrów, a jego szerokość sięga 110–120 km. Średnia temperatura powierzchniowych warstw prądu wynosi 25–26°C, a na głębokościach około 400 m zaledwie 10–12°C. Dlatego wyobrażenie Prądu Zatokowego jako ciepłego prądu tworzą właśnie powierzchniowe warstwy tego strumienia.

Zwróćmy uwagę na inny nurt na Atlantyku – Atlantyk Północny. Biegnie przez ocean na wschód, w kierunku Europy. Prąd Północnoatlantycki jest słabszy od Prądu Zatokowego. Przepływ wody wynosi tu od 20 do 40 milionów metrów sześciennych na sekundę, a prędkość od 0,5 do 1,8 km/h, w zależności od lokalizacji. Jednakże wpływ Prądu Północnoatlantyckiego na klimat Europy jest bardzo zauważalny. Wraz z Prądem Zatokowym i innymi prądami (Norweski, Przylądkowy Północny, Murmański) Prąd Północnoatlantycki łagodzi klimat Europy i reżim temperaturowy myjących go mórz. Sam ciepły Prąd Zatokowy nie może mieć takiego wpływu na klimat Europy: w końcu istnienie tego prądu kończy się tysiące kilometrów od wybrzeży Europy.

Wróćmy teraz do strefy równikowej. Powietrze jest tutaj znacznie cieplejsze niż w innych obszarach. glob. Ogrzane powietrze unosi się, dociera do górnych warstw troposfery i zaczyna rozprzestrzeniać się w kierunku biegunów. Mniej więcej w obszarze 28-30° szerokości północnej i południowej schłodzone powietrze zaczyna opadać. Coraz więcej nowych mas powietrza napływających z rejonu równika wytwarza nadciśnienie w subtropikalnych szerokościach geograficznych, natomiast nad samym równikiem, na skutek odpływu ogrzanych mas powietrza, ciśnienie ulega ciągłemu obniżeniu. Z obszarów wysokiego ciśnienia powietrze przepływa do obszarów niskiego ciśnienia, czyli do równika. Obrót Ziemi wokół własnej osi odchyla powietrze z bezpośredniego kierunku południkowego na zachód. Tworzy to dwa potężne strumienie ciepłego powietrza, zwane pasatami. W tropikach półkuli północnej pasaty wieją z północnego wschodu, a w tropikach półkuli południowej - z południowego wschodu.

Dla uproszczenia prezentacji nie wspominamy o wpływie cyklonów i antycyklonów na umiarkowane szerokości geograficzne obu półkul. Należy podkreślić, że pasaty są najbardziej stabilnymi wiatrami na Ziemi; wieją stale i powodują ciepłe prądy równikowe, które przemieszczają ogromne masy wody oceanicznej ze wschodu na zachód.

Prądy równikowe są korzystne dla żeglugi, pomagając statkom szybciej przepływać ocean ze wschodu na zachód. Pewnego razu H. Columbus, nie wiedząc wcześniej nic o pasatach i prądach równikowych, odczuwał ich potężne działanie podczas swoich morskich podróży.

Opierając się na stałości prądów równikowych, norweski etnograf i archeolog Thor Heyerdahl wysunął teorię dotyczącą pierwotnego zasiedlenia wysp polinezyjskich przez starożytnych mieszkańców Ameryki Południowej. Aby udowodnić możliwość żeglowania na prymitywnych statkach, zbudował tratwę, która jego zdaniem była podobna do jednostki pływającej, z której mogli korzystać starożytni mieszkańcy Ameryki Południowej podczas przekraczania Oceanu Spokojnego. Na tej tratwie zwanej Kon-tiki Heyerdahl wraz z pięcioma innymi śmiałkami odbył w 1947 roku niebezpieczną podróż z wybrzeży Peru do archipelagu Tuamotu w Polinezji. W 101 dni przepłynął około 8 tysięcy kilometrów wzdłuż jednej z odnóg południowego prądu równikowego. Odważni ludzie nie docenili potęgi wiatru i fal i omal nie zapłacili za to życiem. Z bliska ciepły prąd równikowy, napędzany pasatami, wcale nie jest łagodny, jak mogłoby się wydawać.

Przyjrzyjmy się krótko charakterystyce innych prądów na Oceanie Spokojnym. Część wód Północnego Prądu Równikowego w rejonie Wysp Filipińskich skręca na północ, tworząc ciepły Prąd Kuroshio (po japońsku „Ciemna Woda”), który potężnym strumieniem przepływa obok Tajwanu i południowych wysp japońskich do północny wschód. Szerokość Kuroshio wynosi około 170 km, a głębokość penetracji sięga 700 m, ale ogólnie pod względem modności prąd ten jest gorszy od Prądu Zatokowego. Około 36°N Kuroshio zamienia się w ocean, przechodząc w ciepły Prąd Północnego Pacyfiku. Jego wody płyną na wschód, przecinają ocean mniej więcej wzdłuż 40 równoleżnika i ogrzewają wybrzeże Ameryka Północna aż do Alaski.

Na zwrot Kuroshio od wybrzeża zauważalny wpływ miał wpływ zimnego Prądu Kurylskiego, zbliżającego się od północy. Prąd ten nazywa się po japońsku Oyashio („Niebieska Woda”).

Na Pacyfiku płynie jeszcze jeden niezwykły prąd – El Niño (po hiszpańsku „Dziecko”). Nazwa ta została nadana, ponieważ prąd El Niño zbliża się do wybrzeży Ekwadoru i Peru przed Bożym Narodzeniem, kiedy świętuje się przyjście na świat małego Chrystusa. Prąd ten nie zdarza się co roku, ale gdy mimo wszystko dotrze do wybrzeży wspomnianych krajów, nie jest postrzegany jako nic innego jak klęska żywiołowa. Faktem jest, że zbyt ciepłe wody El Niño mają szkodliwy wpływ na plankton i narybek ryb. W rezultacie połowy lokalnych rybaków zmniejszają się dziesięciokrotnie.

Naukowcy uważają, że ten zdradziecki prąd może powodować także huragany, ulewy i inne klęski żywiołowe.

Na Oceanie Indyjskim wody poruszają się wzdłuż równie złożonego systemu ciepłych prądów, na które stale wpływają monsuny - wiatry wiejące latem od oceanu na kontynent, a zimą w przeciwnym kierunku.

W pasie czterdziestych szerokości półkuli południowej na Oceanie Światowym wiatry stale wieją z zachodu na wschód, co powoduje powstawanie zimnych prądów powierzchniowych. Największym z tych prądów, o prawie stałych falach, jest Zachodni Prąd Wiatrowy, który krąży w kierunku z zachodu na wschód. To nie przypadek, że żeglarze nazywają pas tych szerokości geograficznych od 40° do 50° po obu stronach równika „ryczącymi czterdziestkami”.

Ocean Arktyczny jest w większości pokryty lodem, ale to wcale nie powoduje, że jego wody są w ogóle nieruchome. Prądy są tu bezpośrednio obserwowane przez naukowców i specjalistów z dryfujących stacji polarnych. W ciągu kilkumiesięcznego dryfu kry lodowa, na której zlokalizowana jest stacja polarna, pokonuje czasem wiele setek kilometrów.

Największym zimnym prądem w Arktyce jest Prąd Wschodni Grenlandzki, który przenosi wody Oceanu Arktycznego do Atlantyku.

W obszarach, w których spotykają się prądy ciepłe i zimne, zjawisko podnoszenia się wód głębokich (upwelling), podczas którego pionowe przepływy wody wynoszą głęboką wodę na powierzchnię oceanu. Wraz z nimi podnoszą się składniki odżywcze zawarte w dolnych poziomach wody.

Na otwartym oceanie upwelling występuje w obszarach, w których prądy się rozchodzą. W takich miejscach poziom oceanu spada i napływają głębokie wody. Proces ten rozwija się powoli – kilka milimetrów na minutę. Najbardziej intensywne podnoszenie się wód głębokich obserwuje się w obszarach przybrzeżnych (10 – 30 km od linii brzegowej). Na Oceanie Światowym istnieje kilka stałych obszarów upwellingu, które wpływają na ogólną dynamikę oceanów i warunki połowów, na przykład: upwellingi na Wyspach Kanaryjskich i Gwinei na Atlantyku, upwellingi w Peru i Kalifornii na Oceanie Spokojnym oraz upwellingi na Morzu Beauforta na Oceanie Arktycznym.

Głębokie prądy i wezbrania wód głębokich znajdują odzwierciedlenie w naturze prądów powierzchniowych. Nawet tak potężne prądy, jak Prąd Zatokowy i Kuroshio, czasami przybierają na sile i słabną. Zmienia się w nich temperatura wody, powstają odchylenia od stałego kierunku i ogromne wiry. Takie zmiany prądów morskich wpływają na klimat odpowiednich obszarów lądowych, a także na kierunek i odległość migracji niektórych gatunków ryb i innych organizmów zwierzęcych.

Pomimo pozornego chaosu i fragmentacji prądów morskich, w rzeczywistości reprezentują one pewien system. Prądy zapewniają ten sam skład soli i łączą wszystkie wody w jeden Ocean Światowy.

Najważniejsze są prądy morskie. Nagłówki gazet i magazynów, a czasem nawet wątki programów telewizyjnych pełne są donośnych słów, że ludzkość po raz kolejny skazała się na zagładę, gdyż swoimi działaniami spowodowała zanik jednego z kluczowych prądów oceanicznych.

Mimo że w ciągu ostatnich dziesięcioleci wydano wiele takich stwierdzeń, z jakiegoś powodu nie zaobserwowano dramatycznych zmian klimatycznych.

Są ludzie, którzy wierzą, że epoka lodowcowa nadejdzie w ciągu kilku miesięcy lub lat. Są też tacy, którzy nie wierzą. Co jednak, jeśli zanim od razu wyciągniemy wniosek o zasadności tak odważnych stwierdzeń, zrozumiemy samo zjawisko prądów oceanicznych?

Niektórym może wydawać się dziwne, że woda na naszej planecie nie stoi w miejscu, ale nieustannie się przemieszcza. Jednak tutaj wszystko jest dość proste: to jej własna kompozycja zmusza ją do takiego zachowania.

Prosty przykład: woda słona jest cięższa od wody słodkiej, a jej gęstość zmienia się w zależności od temperatury. Dodajmy do tego, że zasolenie cieczy jest zróżnicowane w różnych oceanach, a w różnych strefach klimatycznych słońce nagrzewa ją w różnym stopniu i z różną prędkością.

Połączenie wszystkich tych czynników tworzy tak fenomenalne zjawiska, jak prądy morskie.

Prądy powstające w wyniku temperatury i właściwości chemicznych Oceanu Światowego nazywane są termohalinami. Są też takie, które swój wygląd zawdzięczają cechom geograficznym dna morskiego: w jednym miejscu głębokość jest większa, w innym mniejsza. Jednak najważniejszymi czynnikami wpływającymi na występowanie prądów są siła Coriolisa i wiatr.

Prądy morskie Prąd Zatokowy i siła Coriolisa

Jednym z prądów, który można zaliczyć do wiatrów, jest cyrkulacja wody na dość dużą skalę, która zachodzi w północnej części Atlantyku. Tam, na powierzchni oceanu, cała woda porusza się niezwykle powoli – zaledwie kilka centymetrów na sekundę.

Na pierwszy rzut oka nic specjalnego: z jednej strony (wschodniej) woda przesuwa się na południe, a z drugiej (zachodniej) na północ. Jednak kluczową rolę odgrywa tu coś innego.

Siła Coriolisa jest siłą bezwładności wynikającą z obrotu Ziemi. Wydaje się, że „wypycha” prąd w stronę lądu, gdzie duża ilość wody, poruszając się z małą prędkością, nagle przyspiesza do 2 metrów na sekundę.

Prąd ten nazywany jest Zachodnim Prądem Granicznym i powstaje w wyniku nagłego zderzenia z lądem. Ponieważ woda nie ma dokąd pójść, jej ciśnienie wzrasta i wypychając się, podąża wzdłuż brzegu, po czym zamienia się w Prąd Zatokowy.

Oczywiście pomimo ogromnej energii, jaką niesie ze sobą ten prąd oceaniczny, z biegiem czasu jego siła słabnie. Tak zwane pierścienie, podobne do gałęzi w pobliżu rzek, oddzielają się od niego w procesie ruchu.

Ich średnica wynosi około 200 kilometrów i choć wykazują dynamikę na północnym Atlantyku, ich liczba zawsze przekracza dziesięć.

Trzeba powiedzieć, że odgrywają one również rolę w tworzeniu warunków klimatycznych.

Na przykład, jeśli jeden z tych pierścieni trafi na południową stronę oceanu, przyniesie zimną wodę do stosunkowo ciepłej części Atlantyku. Jeśli pierścień przemieszcza się na północ, przenosi ciepłą wodę do zimniejszych obszarów oceanu.

Prądy i wiry morskie

Wiry były i pozostają stałymi towarzyszami prądów morskich. Sam prąd jest frontem, czyli cieczą, która ma właściwości odmienne od pozostałych części oceanu. Front ten nieustannie zmienia swoje położenie w oceanie, a obok niego tworzą się wiry, osiągające czasami średnicę setek kilometrów.

Przykładem jest Cieśnina Gibraltarska. Oczywiście woda w nim nie stoi w miejscu, jak wielu mogłoby pomyśleć, ale ciągle się porusza. Co więcej, porusza się w dwóch kierunkach - ciecz wpływa do Morza Śródziemnego z góry, a wręcz przeciwnie, opuszcza ogromny zbiornik od dołu.

Dlaczego tak jest? Odpowiedź jest dość prosta: woda w oceanie jest mniej słona niż w Morzu Śródziemnym. Im bardziej słona jest woda, tym jest cięższa, a im cięższa, tym niżej opada.

I w tej sytuacji powstaje wir, mimo że istnieją wszystkie warunki niezbędne do wystąpienia przepływu wzdłuż gradientu ciśnienia.

Jednak siła Coriolisa na to nie pozwala i kompensując różnicę ciśnień hydrostatycznych, zmusza wodę pod wpływem panujących warunków do ucieczki z głębin w kierunku prostopadłym do dna. Tworzy to potworny wir o średnicy około 100 kilometrów.

Innym ciekawym przykładem, którego naukowcy przez długi czas nie potrafili wyjaśnić, jest Prąd Agulhas. Porusza się wzdłuż wschodniego wybrzeża Afryki na południe i docierając do końca kontynentu, wraca do Oceanu Indyjskiego.

W miejscu zmiany kierunku wody powstają przy prądzie wiry, skierowane w stronę Oceanu Atlantyckiego. Przez trzy lata każdy z tych wirów wędruje przez ocean, po czym, gdy już dotrze do wybrzeży Ameryki Południowej, ginie w potężnych prądach przybrzeżnych.

Same wiry są niesamowitym zjawiskiem. Ich średnica znacznie przekracza grubość i są to zasadniczo formacje wyglądające jak dyski wodne obracające się na powierzchni oceanu.

Przez długi czas naukowcom nie udało się rozwiązać tej zagadki, ponieważ zgodnie z prawami fizyki dyski te powinny rozpaść się w wyniku zderzenia z mniej mobilną cieczą.

Ale, jak się okazało, będąc jeszcze w Prądzie Agulhas, wiry te obracają się jak ciała stałe. Tylko dzięki temu, że właściwości wody Oceanu Indyjskiego różnią się od właściwości wody Atlantyku, te wyjątkowe formacje z powodzeniem przemieszczają się z jednego końca świata na drugi.

Może tak, ale nie musi

To, co dzieje się z wodą w oceanie, a zwłaszcza zachowanie wirów, jest żywym potwierdzeniem słów, że Ocean Światowy może zaskoczyć swoimi „sztuczkami” niemal każdego człowieka. Na szczególną uwagę zasługują prądy równikowe, na które siła Coriolisa nie ma prawie żadnego wpływu.

Jednak prąd wirowy antarktyczny odgrywa niezwykle ważną rolę. Jest to jedyny prąd na naszej planecie, który przechodzi przez wszystkie południki i jedyny prąd, który można nazwać całkowicie zamkniętym. Nazywany jest także „Prądem Wiatrów Zachodnich”.

Najpotężniejsze prądy morskie występują jednak na zachodzie Oceanu Atlantyckiego. Prąd Zatokowy na Atlantyku wraz z Kuroshio na Pacyfiku dosłownie decydują, gdzie będzie zimno, a gdzie ciepło.

Korzystny warunki klimatyczne w jednym regionie, a niekorzystne w innym, kontynenty są im to winne. I niezwykle trudno jest mówić o zniknięciu Prądu Zatokowego, biorąc pod uwagę położenie lądu względem oceanów.

Jeśli wyobrazimy sobie, że Prąd Zatokowy zmieni się i wydłuży bliżej Europy, wówczas zrobi się tam cieplej, podczas gdy Rosja ryzykuje lekkie „zamrożenie” Arktyki. W przeciwnym razie trudno powiedzieć, co dokładnie się stanie.

Najprawdopodobniej Wielką Brytanię doświadczy poważne ochłodzenie, ale na Oceanie Arktycznym nie będzie już lodu, po czym zostanie on włączony do ogólnego systemu wymiany energii między oceanami a atmosferą.

Następnie pojawią się nowe prądy powietrza, a te z kolei utworzą nowe prądy iorskie. I nie da się z całą pewnością powiedzieć, co ostatecznie stanie się z klimatem na Ziemi.

Wracając jednak do głównego pytania, czy jest to w ogóle możliwe, możemy jedynie przypuszczać, że jedynym zagrożeniem w tej chwili jest lód wokół Grenlandii.

Powoli, ale skutecznie, lodowce Grenlandii nadal topnieją, stopniowo podnosząc poziom Oceanu Światowego. Nadal jednak nie ma podstaw sądzić, że w najbliższej przyszłości należy spodziewać się katastrofy.

Co stanie się dalej? Jak już wspomniano, nie można tego stwierdzić z całą pewnością. Wielu jednak próbuje. I na podstawie dostarczonych obliczeń, według jednej wersji ocean na Ziemi wyparuje z powodu niewiarygodnego ciepła, według innej równik pokryje się skorupą lodową o grubości metra.

Dlatego nie należy traktować takich scenariuszy poważnie. Ziemia jest układ samoregulujący, która jest zdolna do podtrzymywania życia przez miliony lat i właśnie to robiła przez cały ten czas.

Jeśli mówimy o tym, co oficjalna nauka myśli o zniknięciu Prądu Zatokowego lub jakiejkolwiek innej fundamentalnej zmianie w Oceanie Światowym, to wszystkie współczesne publikacje i przytoczone w nich fakty wskazują, że tak się nie stanie. System, który powstał na Ziemi, uzyskał zbyt dużą stabilność, aby zmienić się nie do poznania w mgnieniu oka.

Jak bada się prądy morskie

Do badania prądów oceanicznych pod koniec ubiegłego wieku opracowano urządzenia zwane bojami zwanymi ARGO. Znajdują się one wzdłuż wszystkich głównych granic Oceanu Światowego.

Odległość pomiędzy każdą boją wynosi około 300 kilometrów. Początkowo planowano, że ich łączna liczba wyniesie trzy tysiące, ale poziom ten został osiągnięty już w 2007 roku, a ich liczba wciąż rośnie. Boje ARGO mierzą przewodność elektryczną wody, jej właściwości optyczne i gęstość.

Podstawy cel funkcjonalny Te „pływaki” polegają na nurkowaniu na różnych głębokościach w celu zebrania danych o wodzie i prądach morskich. Jest to możliwe dzięki zmianom objętości boi. Wewnątrz znajduje się elastyczny zbiornik w postaci gumowego worka, do którego pompowana jest woda do zanurzenia, a boja ukryta jest w głębinach oceanu.

Urządzenie przez większość czasu znajduje się pod wodą, pracując w cyklach 10-dniowych. Wynurzając się pod koniec tego okresu tylko na jeden dzień, aby przesłać do satelity wszystkie zebrane informacje, natychmiast rozpoczyna się nowy cykl, polegający na badaniu prądów morskich.

To wszystko, powodzenia!

Film o prądach morskich

Prąd Zatokowy zniknął lub zmienił kierunek. Nastąpiła globalna zmiana klimatu. Cywilizacja ludzka jest na skraju wyginięcia. Jak odnieść się do tych horrorów, znanych z filmów katastroficznych i artykułów niektórych klimatologów i futurologów? Aby wykształcić taką postawę, trzeba najpierw zrozumieć niezwykle interesujące zjawisko, jakim są prądy morskie.

Włodzimierz Żmur

Co przede wszystkim sprawia, że woda się porusza? Na przykład jego niejednorodność. Słona i zimniejsza woda jest cięższa niż świeża i cieplejsza woda. A ponieważ zasolenie w różnych punktach Oceanu Światowego może się różnić, a powierzchnia morza jest nierównomiernie ogrzewana przez słońce, w słupie wody powstaje gradient ciśnienia i podobnie jak powietrze w atmosferze, woda zaczyna się oddalać od strefa wysokie ciśnienie do strefy niskiej. Takie prądy nazywane są w nauce termohalinami. Istnieją również prądy spowodowane zmianami poziomu oceanu; można je nazwać barotropowymi. Ale twórcami najpotężniejszych ruchów wody są wiatr i siła Coriolisa.

Ocean w wąwozie

Prądy, które dosłownie poruszają połowę oceanu, to prądy wiatrowe. Przykładem jest cyrkulacja wody na dużą skalę na Północnym Atlantyku. Strumień pokrywający całą górną warstwę wody porusza się zgodnie z ruchem wskazówek zegara z zaskakująco małą prędkością – zaledwie 1-2 cm/s. Wydawałoby się, że wszystko jest proste – wzdłuż wschodnich wybrzeży Atlantyku prąd płynie z północy na południe, wzdłuż wybrzeży amerykańskich – z południa na północ. Ale jest jeden istotny szczegół, który decyduje o klimacie w tej części świata. Siła Coriolisa – siła bezwładności wynikająca z obrotu naszej planety – naciska prąd w kierunku kontynentu amerykańskiego. Część potężnego strumienia wód oceanicznych jest ściskana w wąskiej strefie przybrzeżnej, tworząc tzw. Zachodni Prąd Graniczny. Wtedy wszystko dzieje się zgodnie z prawami hydrauliki: raz w swego rodzaju wąwozie woda gwałtownie zwiększa prędkość do około 2 m/s, czyli sto razy. Ten potężny dżet ostatecznie odrywa się od prądu kołowego, który go wygenerował, i kieruje się na północ, stając się Prądem Zatokowym.

Oczywiste jest, że nawet tak potężny i szybki prąd oceaniczny, jak Prąd Zatokowy, nadal doświadcza wpływu różnych sił i czynników na swojej drodze. Stopniowo traci energię i zaczyna wić się, tworząc meandry niczym rzeka. Czasami meandry te odrywają się i tworzą osobne wiry – tzw. pierścienie, o średnicy około 200 km. W dowolnym momencie na Północnym Atlantyku znajduje się kilkanaście takich wirów. Jeśli rozdzielą się i pójdą na południe, przeniosą zimniejszą wodę do cieplejszych stref oceanu; jeśli udają się na północ, to odwrotnie, przyniosą stosunkowo ciepłą wodę do regionów polarnych.

Twarda woda

Wiry są stałym towarzyszem prądów morskich. Sama granica przepływu stanowi front, czyli różnicę w charakterystyce środowiska wodnego. Prawie nigdy nie jest to płaszczyzna prostopadła do dna, ale ma nachylenie. Front nieustannie zmienia położenie, a obok niego niezmiennie rodzą się wiry - od gigantycznych, o średnicy setek kilometrów, po najmniejsze jakie mogą być. Jest oczywiste, że woda jest wirowana w wyniku jednoczesnego działania różnych sił i tutaj znowu ważną rolę odgrywa siła Coriolisa.

Jak bada się prądy oceaniczne

Jednym z głównych narzędzi badania prądów oceanicznych jest rozwijająca się od końca lat 90-tych globalna sieć robotycznych boi pływakowych ARGO. Jeśli spojrzysz na mapę sieci, zobaczysz, że boje są równomiernie rozmieszczone na całych wodach Oceanu Światowego, z wyjątkiem strefy arktycznej, z krokiem około 300 km. Pierwotnie planowana liczba 3000 boi została osiągnięta już w 2007 roku, a obecnie ich liczba stale rośnie. Cecha charakterystyczna Tym, co sprawia, że robot ARGO „unosi się” tak wyjątkowym, jest jego zmienna wyporność. Osiąga się to poprzez zmianę gęstości efektywnej poprzez zmianę objętości aparatu. Tłok rozciąga gumowy worek znajdujący się na dnie boi, a objętość sondy rośnie wraz ze stałą masą. Boja pracuje w cyklach 10-dniowych. Główny czas (9 dni) pracuje na głębokości około 1000 m, następnie na krótko schodzi na głębokość 2000 m, a następnie wypływa na powierzchnię, aby przesłać do satelity wszystkie dane zebrane podczas wachty w ciągu dnia. Na różnych głębokościach i na powierzchni boja mierzy gęstość, przewodność elektryczną, a nawet właściwości optyczne wody.

Oto ciekawy przykład. Przez Cieśninę Gibraltarską, jak przez każdą wąską cieśninę łączącą dwa baseny, w których znajduje się woda różne cechy, istnieją dwa szybkie strumienie licznikowe. Lżejsze wody oceaniczne wpływają do Morza Śródziemnego z góry, a cięższe, bardziej słone wody morskie spływają poniżej i gromadzą się w oceanie na głębokości około 1000-1200 m (to właśnie na tej głębokości śródziemnomorska „solanka” ma zerową wyporność). Rośnie rodzaj ogromnego „worka”, a wraz z nim na tej samej głębokości powstaje różnica ciśnienia hydrostatycznego. Wydaje się, że istnieją wszystkie warunki, aby przepływ mógł powstać w kierunku gradientu ciśnienia. Ale tutaj wkracza siła Coriolisa - kompensuje różnicę ciśnień, a woda zamiast poruszać się wzdłuż izolinii ciśnienia, jest wypychana w kierunku prostopadłym. W ten sposób gigantyczny wir o średnicy około 100 km i grubości 300 metrów wiruje w Atlantyku. Swoją drogą odkrycie tego wiru i badanie jego natury stało się jednym z ostatnich większych odkryć w dziedzinie astronomii. hydrologia oceanów i ogólnie geografia fizyczna.

Inne niezwykłe zjawisko związane z prądami oceanicznymi i wytwarzanymi przez nie wirami obserwuje się pomiędzy Oceanem Indyjskim a Atlantykiem. Prąd Agulhas, płynący wzdłuż wybrzeża Afryki Wschodniej na południe, u wybrzeży Republiki Południowej Afryki (czyli tam, gdzie kończy się kontynent afrykański), skręca w lewo i ponownie kieruje się na wschód, do Oceanu Indyjskiego. W tym miejscu odrywają się od niego wiry i kierują się w stronę Atlantyku. Wiry te istnieją przez długi czas, do trzech lat, aż do wybrzeży Ameryki Południowej, gdzie wiry są stopniowo rozbijane przez prądy przybrzeżne. Formacje te odgrywają dużą rolę w wymianie wody i różnych biomateriałów między dwoma oceanami. Zaskakujące jest jednak to, że same wiry mają znikomą grubość w porównaniu z ich średnicą. W rzeczywistości są to cienkie dyski wody wirujące na powierzchni oceanu. Co daje im tak niesamowitą witalność? Przecież rotacja jednego lepkiego płynu w innym nieuchronnie doprowadziłaby do hamowania i rozpadu wiru. Naukowcom udało się ustalić, że w momencie powstawania – jeszcze wewnątrz Prądu Agulhas – wiry te nabierają właściwości charakterystycznych dla rotacji... solidny. To dzięki tym wyjątkowym właściwościom fizycznym dysk z wód Oceanu Indyjskiego dociera do wybrzeży Ameryki.

Konstrukcja boi jest prosta i obejmuje anteny, jednostkę sterującą, akumulatory, a także układ hydrauliczny, który pozwala zmieniać wyporność urządzenia poprzez zmianę gęstości efektywnej.

Strażnicy Cywilizacji

Historie z wirami wyraźnie pokazują, że oceany świata wypełnione są różnorodnymi, a czasem dziwacznymi ruchami. Prądy regionu równikowego mają swoje własne cechy, w których siła Coriolisa praktycznie nie działa. Antarktyczny Prąd Okołobiegunowy, jedyny prawdziwie zamknięty prąd oceaniczny na planecie, ma wyjątkowe znaczenie dla kształtowania się klimatu na Ziemi. Ma pewien północny odpowiednik, ale od czasu do czasu woda Atlantyku wpływa i wychodzi w ten sam sposób, podczas gdy na Antarktydzie wiatr napędza wodę w nieskończonym kręgu.

Jednak najpotężniejszymi prądami na Ziemi są prądy graniczne zachodnie, generowane, jak już wspomniano, przez wiatr i działanie siły Coriolisa. W Półkula południowa ich siła nie jest aż tak imponująca (być może ze względu na wpływ Antarktydy), ale w Północnym Prądzie Zatokowym na Atlantyku i Kuroshio na Pacyfiku mają decydujący wpływ na klimat, gospodarkę, a co za tym idzie, całą cywilizację ludzką. Bardzo trudno sobie wyobrazić, przynajmniej przy obecnej konfiguracji oceanów i kontynentów, że mechanizm generujący Prąd Zatokowy nagle ulegnie awarii. Kolejną rzeczą jest rozkład jego energii.

Boja Argo działa na głębokościach do 2000 m, co pozwala zmierzyć całą grubość wody niesionej przez duże prądy oceaniczne. Boja zaprogramowana jest na cykle dziesięciodniowe, po zakończeniu każdego z nich dane przesyłane są do satelity.

Na północnym Atlantyku rozgałęzia się Prąd Zatokowy: jeden strumień skręca na południe i ogrzewa Europę, drugi uchodzi do Oceanu Arktycznego, zamieniając Murmańsk w całoroczny port wolny od lodu. Kolejna gałąź trafia do Islandii, a następnie kieruje się w stronę kontynentu północnoamerykańskiego. Charakter rozgałęzień zależy od rozkładu gradientów ciśnienia w tej części Oceanu Światowego. Jeśli założymy, że prąd wzmocni swoją odnogę skierowaną w stronę Europy, a dopływ płynący do Morza Barentsa wyschnie, w Europie zrobi się cieplej, ale w Rosji strefa wiecznej zmarzliny może znacznie się rozszerzyć.

Jeśli stanie się odwrotnie, ludzie zimą znów będą jeździć saniami po Tamizie, ale lód na Oceanie Arktycznym stopnieje. Ten ocean połączy się z wspólny system wymiana energii między atmosferą a oceanami spowoduje powstanie nowych wiatrów, co z kolei prawdopodobnie zmieni układ prądów morskich. Zmiany klimatyczne w tym przypadku mogą być trudne do przewidzenia. Pozostaje tylko pytanie: na ile jest to realistyczne?

Najpotężniejszą cyrkulację w oceanach świata powoduje wiatr. Powolne prądy pierścieniowe, występujące zarówno na półkuli północnej, jak i południowej, dokładnie mieszają wodę w oceanach.

Głównym niebezpieczeństwem, o którym można mówić, jest topnienie pokrywy lodowej Grenlandii, co doprowadziłoby nie tylko do podniesienia poziomu Oceanu Światowego, ale także do zmiany kierunku prądów. To tutaj mogą wystąpić problemy z Prądem Zatokowym. Cóż, lodowce Grenlandii rzeczywiście powoli topnieją, ale na razie nie dzieje się nic, co zapowiadałoby globalne katastrofalne skutki w najbliższej przyszłości. Co dalej?

A wtedy wszystko zależy od wiarygodności modeli prognostycznych proponowanych przez różne grupy badaczy. Niektórzy traktują obecny trend ocieplenia jako absolutny i ekstrapolują go na tysiąc lat w przyszłość: dochodzą do wniosku, że ostatecznie ocean się zagotuje i życie na Ziemi stanie się niemożliwe. Inni wręcz przeciwnie, twierdzą, że upał wkrótce ustąpi miejsca chłodowi.

I chociaż zwolennicy tego czy innego scenariusza oferują swoje obliczenia, wraz ze wzrostem okresu prognozy rośnie również wielkość błędu. Jeśli więc poważnie traktować prognozy na 10 lat do przodu, to prawdopodobieństwo realizacji scenariusza obliczonego na sto lat jest równe anegdotycznemu 50/50, czyli albo się stanie, albo nie.

Jeśli mówimy o poważnych publikacjach ukazujących się obecnie, to na podstawie ich całości możemy dojść do takiego wniosku współczesna nauka nie widzi realnych podstaw dla katastrofalnych scenariuszy związanych z Prądem Zatokowym. Aby to było mocne i wystarczające zrównoważony system coś się radykalnie zmieniło, na planecie potrzebne są kolosalne zmiany, ale takich procesów nie obserwujemy, a obecne zmiany klimatyczne mogą być jedynie przejawem krótkoterminowych cykli trwających od pięciu do sześciu dekad.

W pilotach Czasami podawany jest tylko krótki, czasem bardzo szczegółowy (z mapami, diagramami, tabelami) słowny opis fal, dający wyobrażenie o wielkości i charakterze fal w poszczególnych porach roku i w poszczególnych obszarach morza.

Atlasy danych fizycznych i geograficznych. Składają się z zestawu różnych map, które charakteryzują fale danego basenu według miesiąca i pory roku. Na tych mapach „róże” w ośmiu punktach pokazują częstotliwość fal i wezbrań w kierunku i sile w poszczególnych kwadratach oceanu. Długość promieni na skali określa procent powtarzalności kierunku fali, a liczby w kółkach określają procent braku fali. W dolnym rogu kwadratu znajduje się liczba obserwacji w tym kwadracie.

Poradniki i tabele dotyczące zakłóceń. Podręcznik zawiera tabele częstotliwości wiatrów i fal, tabelę zależności elementów fal od prędkości wiatru, czasu trwania i długości przyspieszenia wiatru, a także podaje wartości największych wysokości, długości i okresów fal. Korzystając z tej tabeli dla obszarów otwartego morza, można określić ich wysokość, okres i czas wzrostu na podstawie prędkości wiatru (w m/s) i długości przyspieszenia (w km).

Podręczniki te pozwalają nawigatorowi prawidłowo ocenić warunki żeglugi i wybrać najbardziej opłacalne i bezpieczne trasy żeglugi, biorąc pod uwagę wiatr i fale.

Karty podniecenia

Mapy fal pokazują położenie obiektów synoptycznych

(cyklony, antycyklony wskazujące ciśnienie w centrum; fronty atmosferyczne), obraz pól falowych w postaci izolinii o jednakowych wysokościach fal z digitalizacją ich wartości i wskazaniem kierunku propagacji strzałką konturową, jak oraz charakterystykę warunków wiatrowych i falowych w poszczególnych punktach stacji.

12. Przyczyny prądów morskich.Prądy morskie zwany ruchem mas wody w morzu do przodu pod wpływem sił naturalnych. Głównymi cechami prądów są prędkość, kierunek i czas działania.

Główne siły (przyczyny) powodujące prądy morskie dzielą się na zewnętrzne i wewnętrzne. Do zewnętrznych zalicza się wiatr, ciśnienie atmosferyczne, siły pływowe Księżyca i Słońca, a do wewnętrznych zalicza się siły powstałe na skutek nierównomiernego poziomego rozkładu gęstości mas wody. Natychmiast po wystąpieniu ruchu mas wody pojawiają się siły wtórne: siła Coriolisa i siła tarcia, które spowalniają każdy ruch. Na kierunek prądu wpływa konfiguracja brzegów i topografia dna.

13. Klasyfikacja prądów morskich.

Prądy morskie dzieli się na:

Według czynników je wywołujących, tj.

1. Według pochodzenia: wiatr, gradient, pływ.

2. Według stabilności: stała, nieokresowa, okresowa.

3. Według głębokości lokalizacji: powierzchnia, głębokość, dno.

4. Z natury ruchu: prostoliniowy, krzywoliniowy.

5. Według właściwości fizycznych i chemicznych: ciepły, zimny, słony, świeży.

Według pochodzenia prądy to:

1 Prądy wiatrowe powstają pod wpływem tarcia o powierzchnię wody. Gdy wiatr zaczyna działać, prędkość prądu wzrasta, a kierunek pod wpływem przyspieszenia Coriolisa odchyla się o pewien kąt (w prawo na półkuli północnej, w lewo na półkuli południowej).

2. Przepływy gradientowe są również nieokresowe i wywołane przez szereg sił natury. Są to:

3. odpady, związane z przypływem i przepływem wody. Przykładem prądu drenażowego jest Prąd Florydzki, który powstaje w wyniku przypływu wody do Zatoki Meksykańskiej przez napędzany wiatrem Prąd Karaibski. Nadmiar wody z zatoki wpada do Oceanu Atlantyckiego, powodując powstanie potężnego prądu Prąd Zatokowy.

4. zapas Prądy powstają w wyniku dopływu wód rzecznych do morza. Są to prądy Ob-Yenisei i Lena, przenikające setki kilometrów w głąb Oceanu Arktycznego.

5. barogradientowy prądy powstające na skutek nierównomiernych zmian ciśnienia atmosferycznego nad sąsiednimi obszarami oceanu i związanego z tym wzrostu lub spadku poziomu wody.

Przez zrównoważony rozwój prądy to:

1. Stałe - suma wektorowa prądów wiatru i gradientu wynosi prąd dryfowy. Przykładami prądów dryfujących są pasaty na Oceanie Atlantyckim i Pacyfiku oraz prądy monsunowe na Oceanie Indyjskim. Prądy te są stałe.

1.1. Potężne, stabilne prądy o prędkości 2-5 węzłów. Prądy te obejmują Prąd Zatokowy, Kuroshio, Brazylijski i Karaibski.

1.2. Prądy stałe o prędkościach 1,2-2,9 węzłów. Są to pasaty północne i południowe oraz przeciwprąd równikowy.

1.3. Słabe prądy stałe o prędkościach 0,5-0,8 węzłów. Należą do nich prądy Labradoru, Północnego Atlantyku, Kanaryjskiego, Kamczackiego i Kalifornijskiego.

1.4. Prądy lokalne o prędkości 0,3-0,5 węzła. Prądy takie dotyczą pewnych obszarów oceanów, w których nie ma jasno określonych prądów.

2. Przepływy okresowe - są to prądy, których kierunek i prędkość zmieniają się w regularnych odstępach czasu i w określonej kolejności. Przykładem takich prądów są prądy pływowe.

3. Przepływy nieokresowe powstają na skutek nieokresowego oddziaływania sił zewnętrznych, a przede wszystkim na skutek omówionego powyżej wpływu wiatru i gradientu ciśnienia.

Według głębokości prądy to:

Powierzchowne - prądy obserwuje się w tzw. warstwie nawigacyjnej (0-15 m), tj. warstwa odpowiadająca zanurzeniu statków nawodnych.

Główny powód wystąpienia powierzchowny Prądy na otwartym oceanie to wiatr. Istnieje ścisły związek pomiędzy kierunkiem i prędkością prądów a dominującymi wiatrami. Większy wpływ na powstawanie prądów mają wiatry stałe i ciągłe niż wiatry o kierunkach zmiennych lub lokalnych.

Głębokie Prądy obserwowane na głębokości pomiędzy prądami powierzchniowymi i dennymi.

Prądy dolne zachodzą w warstwie przylegającej do dna, gdzie duży wpływ na nie ma tarcie o dno.

Prędkość prądów powierzchniowych jest największa w warstwie najwyższej. To idzie głębiej. Wody głębokie poruszają się znacznie wolniej, a prędkość wód przydennych wynosi 3 – 5 cm/s. Obecne prędkości nie są takie same w różnych obszarach oceanu.

Zgodnie z charakterem obecnego ruchu istnieją:

Ze względu na charakter ruchu rozróżnia się prądy meandrujące, prostoliniowe, cyklonowe i antycykloniczne. Prądy meandrujące to takie, które nie poruszają się po linii prostej, ale tworzą poziome zakręty przypominające fale - meandry. Ze względu na niestabilność przepływu, meandry mogą oddzielać się od przepływu i tworzyć niezależnie istniejące wiry. Prądy proste charakteryzuje się ruchem wody po stosunkowo prostych liniach. Okólnik przepływa w zamkniętych okręgach. Jeśli ruch w nich jest skierowany przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, to są to prądy cyklonowe, a jeśli poruszają się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, to są antycykloniczne (dla półkuli północnej).

Ze względu na właściwości fizyczne i chemiczne rozróżniają prądy ciepłe, zimne, neutralne, słone i odsolone (podział prądów ze względu na te właściwości jest w pewnym stopniu dowolny). Aby ocenić określone cechy prądu, jego temperaturę (zasolenie) porównuje się z temperaturą (zasoleniem) otaczających wód. Zatem ciepły (zimny) to prąd, którego temperatura wody jest wyższa (niższa) niż temperatura otaczających wód.

Ciepły nazywa się prądy, których temperatura jest wyższa niż temperatura otaczających wód; zimno. Prądy słony i odsolony określa się w ten sam sposób.

Prądy ciepłe i zimne . Prądy te można podzielić na dwie klasy. Pierwsza klasa obejmuje prądy, których temperatura wody odpowiada temperaturze otaczających mas wody. Przykładami takich prądów są ciepłe pasaty północne i południowe oraz zimne wiatry zachodnie. Do drugiej klasy zaliczają się prądy, których temperatura wody różni się od temperatury otaczających ją mas wody. Przykładami prądów tej klasy są ciepły Prąd Zatokowy i Prąd Kuroshio, które przenoszą ciepłe wody na wyższe szerokości geograficzne, a także zimne Prądy Wschodniej Grenlandii i Labradoru, które przenoszą zimne wody Basenu Arktycznego na niższe szerokości geograficzne.

Prądy zimne należące do drugiej klasy, w zależności od pochodzenia niesionych przez nie zimnych wód, można podzielić na prądy przenoszące zimne wody z obszarów polarnych na niższe szerokości geograficzne, takie jak wschodnia Grenlandia i Labrador. prądy falklandzkie i kurylskie oraz prądy niższych szerokości geograficznych, takich jak peruwiański i kanaryjski (niska temperatura wód tych prądów spowodowana jest wynurzaniem się na powierzchnię zimnych wód głębinowych, ale wody głębinowe nie są tak zimne jak wody prądów płynących z wyższych do niższych szerokości geograficznych).

Ciepłe prądy, przenoszące ciepłe masy wody na wyższe szerokości geograficzne, działają po zachodniej stronie głównych zamkniętych cyrkulacji na obu półkulach, natomiast zimne prądy działają po ich wschodniej stronie.

Po wschodniej stronie południowego Oceanu Indyjskiego nie występuje upwelling głębokich wód. Prądy po zachodniej stronie oceanów, w porównaniu z otaczającymi wodami na tych samych szerokościach geograficznych, są stosunkowo cieplejsze zimą niż latem. Szczególne znaczenie dla żeglugi mają zimne prądy pochodzące z wyższych szerokości geograficznych, które przenoszą lód na niższe szerokości geograficzne i powodują częstsze występowanie mgły oraz słabą widoczność na niektórych obszarach.

W Oceanie Światowym według charakteru i szybkości Można wyróżnić następujące grupy prądów. Główne cechy prądu morskiego: prędkość i kierunek. Tę ostatnią wyznacza się w sposób odwrotny do metody kierunku wiatru, czyli w przypadku prądu wskazuje się miejsce, w którym płynie woda, zaś w przypadku wiatru – skąd wieje. Pionowe ruchy mas wody zwykle nie są brane pod uwagę przy badaniu prądów morskich, ponieważ nie są one duże.

Nie ma ani jednego obszaru na Oceanie Światowym, gdzie prędkość prądów nie osiąga 1 węzła. Przy prędkości 2–3 węzłów wzdłuż wschodnich wybrzeży kontynentów przepływają głównie pasaty wiatrowe i ciepłe prądy. Z tą prędkością porusza się przeciwprąd międzyhandlowy, który płynie w północnej części Oceanu Indyjskiego, na Morzu Wschodniochińskim i Południowochińskim.

Masy wody, które stale przemieszczają się przez oceany, nazywane są prądami. Są tak silne, że żadna rzeka kontynentalna nie może się z nimi równać.

Jakie rodzaje prądów istnieją?

Jeszcze kilka lat temu znane były jedynie prądy poruszające się po powierzchni mórz. Nazywa się je powierzchownymi. Płyną na głębokości do 300 metrów. Teraz wiemy, że głębokie prądy występują w głębszych obszarach.

Jak powstają prądy powierzchniowe?

Prądy powierzchniowe powstają na skutek stale wiejących wiatrów – pasatów – i osiągają prędkość od 30 do 60 kilometrów dziennie. Należą do nich prądy równikowe (skierowane na zachód), u wschodnich wybrzeży kontynentów (skierowane w stronę biegunów) i inne.

Co to są pasaty?

Pasaty to prądy powietrza (wiatry), które na tropikalnych szerokościach geograficznych oceanów są stabilne przez cały rok. Na półkuli północnej wiatry te kierują się z północnego wschodu, na półkuli południowej – z południowego wschodu. Ze względu na obrót Ziemi zawsze odchylają się na zachód. Wiatry wiejące na półkuli północnej nazywane są pasatami północno-wschodnimi, a na półkuli południowej nazywane są pasatami południowo-wschodnimi. Żaglowce wykorzystują te wiatry, aby szybciej dotrzeć do celu.

Co to są prądy równikowe?

Pasaty wieją stale i tak silnie, że dzielą wody oceanu po obu stronach równika na dwa potężne prądy zachodnie, zwane prądami równikowymi. Po drodze trafiają na wschodnie wybrzeża części świata, dlatego prądy te zmieniają kierunek na północ i południe. Następnie wpadają do innych systemów wiatrowych i rozpadają się na małe prądy.

Jak powstają głębokie prądy?

Prądy głębokie, w przeciwieństwie do prądów powierzchniowych, nie są powodowane przez wiatr, ale przez inne siły. Zależą one od gęstości wody: zimna i słona woda jest gęstsza niż ciepła i mniej słona, dlatego opada niżej na dno morskie. Głębokie prądy powstają, ponieważ schłodzona, słona woda na północnych szerokościach geograficznych opada i nadal przemieszcza się ponad dno morskie. Nowy, ciepły prąd powierzchniowy rozpoczyna swój ruch od południa. Zimny głęboki prąd przenosi wodę w kierunku równika, gdzie ponownie się nagrzewa i podnosi. W ten sposób powstaje cykl. Głębokie prądy poruszają się powoli, więc czasami mijają lata, zanim wypłyną na powierzchnię.

Co warto wiedzieć o równiku?

Równik to wyimaginowana linia przechodząca przez środek Ziemi prostopadle do osi jej obrotu, to znaczy jest jednakowo oddalona od obu biegunów i dzieli naszą planetę na dwie półkule - północną i południową. Długość tej linii wynosi około 40 075 kilometrów. Równik znajduje się na zerowej szerokości geograficznej.

Dlaczego zmienia się zawartość soli w wodzie morskiej?

Zawartość soli w wodzie morskiej wzrasta, gdy woda odparowuje lub zamarza. Północny Atlantyk jest pokryty dużą ilością lodu, dlatego woda jest tam bardziej słona i zimniejsza niż na równiku, zwłaszcza zimą. Jednak zasolenie ciepłej wody wzrasta wraz z parowaniem, ponieważ sól w niej pozostaje. Zawartość soli maleje, gdy na przykład topnieje lód na północnym Atlantyku i do morza wpływa słodka woda.

Jakie są skutki głębokich prądów?

Głębokie prądy przenoszą zimną wodę z regionów polarnych do ciepłych krajów tropikalnych, gdzie mieszają się masy wody. Podnosząca się zimna woda wpływa na klimat przybrzeżny: deszcz pada bezpośrednio na zimną wodę. Powietrze docierające na ciepły kontynent jest prawie suche, więc deszcze ustają, a na wybrzeżach przybrzeżnych pojawiają się pustynie. Tak powstała pustynia Namib na wybrzeżu Afryki Południowej.

Jaka jest różnica między prądem zimnym a ciepłym?

W zależności od temperatury prądy morskie dzielą się na ciepłe i zimne. Pierwsze pojawiają się w pobliżu równika. Przenoszą ciepłe wody przez zimne wody znajdujące się w pobliżu biegunów i ogrzewają powietrze. Przeciwprądy morskie płynące z rejonów polarnych w kierunku równika transportują zimne wody przez otaczające je ciepłe, w wyniku czego powietrze się ochładza. Prądy morskie działają jak ogromny klimatyzator, który rozprowadza zimne i ciepłe powietrze po całym świecie.

Co to są burki?

Bory to fale pływowe, które można zaobserwować w miejscach, gdzie rzeki wpływają do mórz - czyli u ujścia. Powstają, gdy w płytkim i szerokim ujściu w kształcie lejka gromadzi się tak wiele fal płynących w kierunku brzegu, że wszystkie nagle wpływają do rzeki. W Amazonii, jednej z rzek Ameryki Południowej, fale stały się tak gwałtowne, że pięciometrowa ściana wody sięgała ponad sto kilometrów w głąb lądu. Bors pojawiają się także w Sekwanie (Francja), delcie Gangesu (Indie) i na wybrzeżu Chin.

Aleksander von Humboldt (1769-1859)

Niemiecki przyrodnik i naukowiec Alexander von Humboldt dużo podróżował po Ameryce Łacińskiej. W 1812 roku odkrył, że zimny, głęboki prąd przemieszcza się z obszarów polarnych do równika i chłodzi tam powietrze. Na jego cześć prąd płynący wzdłuż wybrzeży Chile i Peru nazwano Prądem Humboldta.

Gdzie na planecie występują największe ciepłe prądy morskie?

Do największych ciepłych prądów morskich zalicza się Prąd Zatokowy (Ocean Atlantycki), Brazylię (Ocean Atlantycki), Kuroshio (Ocean Spokojny), Karaiby (Ocean Atlantycki), Północne i Południowe Prądy Równikowe (Ocean Atlantycki, Spokojny i Indyjski) oraz Antyle ( Ocean Atlantycki).

Gdzie występują największe zimne prądy morskie?

Największe zimne prądy morskie to Humboldt (Ocean Spokojny), Kanaryjski (Ocean Atlantycki), Oyashio lub Kuryl (Ocean Spokojny), Wschodnia Grenlandia (Ocean Atlantycki), Labrador (Ocean Atlantycki) i Kalifornia (Ocean Spokojny).

Jak prądy morskie wpływają na klimat?

Ciepłe prądy morskie wpływają przede wszystkim na otaczające je masy powietrza i w zależności od nich położenie geograficzne kontynent, ogrzej powietrze. Tak więc, dzięki Prądowi Zatokowemu w Ocean Atlantycki Temperatury w Europie są o 5 stopni wyższe, niż mogłyby być. Przeciwnie, zimne prądy przemieszczające się z regionów polarnych do równika prowadzą do spadku temperatury powietrza.

Jakie są skutki zmian prądów morskich?

Na prądy oceaniczne mogą wpływać nagłe zdarzenia, takie jak erupcje wulkanów lub zmiany związane z El Niño. El Niño to ciepły prąd wodny, który może wyprzeć zimne prądy w pobliżu wybrzeży Peru i Ekwadoru na Oceanie Spokojnym. Chociaż wpływ El Niño jest ograniczony do niektórych obszarów, jego skutki wpływają na klimat odległe regiony. Powoduje obfite opady deszczu na wybrzeżach Ameryki Południowej i Afryka Wschodnia powodując niszczycielskie powodzie, burze i osunięcia ziemi. Przeciwnie, w tropikalnych lasach deszczowych wokół Amazonki panuje suchy klimat, który dociera do Australii, Indonezji i Republika Południowej Afryki, przyczyniając się do susz i rozprzestrzeniania się pożarów lasów. U wybrzeży Peru El Niño prowadzi do masowego wymierania ryb i koralowców, ponieważ plankton, który żyje głównie w zimnych wodach, cierpi w wyniku ocieplenia.

Jak daleko prądy morskie mogą przenosić przedmioty do morza?

Prądy morskie mogą przenosić przedmioty wpadające do wody na duże odległości. Na przykład w morzu można znaleźć butelki po winie, które 30 lat temu zostały wyrzucone ze statków na oceanie Ameryka Południowa i Antarktydę i przeniesione na tysiące kilometrów dalej. Prądy niosły je przez Pacyfik i Ocean Indyjski!

Co warto wiedzieć o Prądzie Zatokowym?

Prąd Zatokowy to jeden z najpotężniejszych i najsłynniejszych prądów morskich, który powstaje w Zatoce Meksykańskiej i przenosi ciepłe wody do archipelagu Spitsbergenu. Dzięki ciepłym wodom Prądu Zatokowego Europa Północna cieszy się łagodnym klimatem, chociaż powinno być tu znacznie chłodniej, ponieważ leży tak daleko na północ, jak Alaska, gdzie jest przenikliwie zimno.