Oceanske struje. Struje okeana

Znate da se voda u okeanu stalno kreće. Na nekim mjestima okeana kreću se snažne struje, koje se izdvajaju od okolne vode. Takve struje imaju širinu od nekoliko stotina kilometara i dužinu koja se proteže nekoliko hiljada kilometara. Kreću se bez promjene smjera brzinom od 1-9 km na sat. Tokovi vode u okeanu, koji se kreću istom brzinom u jednom pravcu, nazivaju se okeanskim strujama (slika 72).

Rice. 72. Oceanske struje.

Glavni uzrok strujanja su stalni vjetrovi. Na primjer, u blizini ekvatora od afričke obale prema zapadu, vjetrovi stalno pušu. Ovdje počinje jedna od jakih struja Atlantskog okeana. Ova struja, krećući se duž ekvatora, stiže do obale Amerike i izlazi u malom potoku iz Meksičkog zaljeva. Zatim ide na sjeveroistok. Ovaj tok vode je dugo bio poznat kao Golfska struja.
Riječ "Gulf Stream" znači "potok iz zaljeva". Dio struje koja pere sjeveroistočnu obalu Evrope (počevši od 45 ° N) naziva se Sjevernoatlantska struja. (Pronađi mapu okeana u atlasu i pokaži okeanske struje. Kako su struje naznačene?)
Golfska struja, Sjevernoatlantska struja su tople struje, jer je temperatura vode u njima nekoliko stepeni viša od temperature okolne vode.
Sjevernoatlantska struja se ulijeva u Barentsovo more Arktičkog okeana. (Nalazi se na istoj geografskoj širini mora - more Kara, Laptev i Istočnosibirsko more prekriveno je ledom, zašto se Barentsovo more ne zamrzava? Koristite kartu da odgovorite.)
U Tihom okeanu, sjeverne i južne ekvatorijalne struje na istočnim obalama Azije i Australije čine tople struje Kuroshio i istočne Australije. Struja Kuroshio teče duž japanskih ostrva. Topla klima Japana je u velikoj mjeri povezana s ovom strujom. Osim toplih strujanja, na nekim mjestima Svjetskog okeana prolaze i hladne struje.
Hladne vode Arktičkog okeana idu u sjeverozapadni dio Atlantskog okeana. Duž zapadnih obala Grenlanda prolazi Labradorska struja, koja na jugu pere obale poluotoka Labrador. Ali njena temperatura je niža od temperature okolne vode, pa se ova struja naziva hladnom. Labradorska struja donosi hladnu vodu na sjeveroistok Sjeverne Amerike.
Najveća struja na južnoj hemisferi je struja Zapadnog vjetra. Dužina struje je 30.000 km, širina nekoliko hiljada kilometara, brzina 3,5 km / h. Teče od zapada prema istoku, graniči se sa Antarktikom.
Dakle, tople struje usmjeravaju svoje vode s nižih geografskih širina na gornje, a hladne struje, naprotiv, s gornjih geografskih širina na niže.
Okeanske struje imaju veliki uticaj na klimu obala kopna. Oni, poput vazdušnih masa, prenose toplotu i hladnoću i menjaju klimu obale. Luka Murmansk bez leda sjeverno od Arktičkog kruga i niske zimske temperature sjeverno od New Yorka su primjeri za to. Struje takođe utiču na količinu padavina.
Budući da okeanske struje nose toplinu, razne soli, organizme, postaje neophodno njihovo proučavanje. Za to se koriste posebno opremljeni brodovi, zrakoplovi i umjetni zemaljski sateliti.
Okeanska voda se pod uticajem talasa i struja stalno meša. Hladna voda tone na dno, topla voda izlazi na površinu. A u dubokim depresijama voda se miješa, ali vrlo sporo. Nakon miješanja, voda se spušta i sa sobom nosi razne tvari i plinove u dublje slojeve.

1. Koji su uzroci okeanskih struja?

2. Koje su vrste struja? Kako su prikazani na mapi?

3. Na karti odredite smjerove Golfske struje i Labradorske struje, stavite ih na konturne karte.

4. Kakav je uticaj struja na obalama kontinenata?

5. Duž kojeg kontinenta teče zapadni vjetrovi? Koja je njegova karakteristika?

6. Kakav zaključak se može izvesti iz pravca toplih i hladnih struja?

7. Koja je važnost stalnog miješanja vode u okeanu?

Navigatori su saznali za prisustvo okeanskih struja gotovo odmah, čim su počeli da surfaju vodama okeana. Istina, javnost je na njih obratila pažnju tek kada su zahvaljujući kretanju oceanskih voda napravljena mnoga velika geografska otkrića, na primjer, Kristofor Kolumbo je doplovio u Ameriku zahvaljujući Sjevernoj ekvatorijalnoj struji. Nakon toga, ne samo mornari, već i naučnici počeli su da obraćaju veliku pažnju na okeanske struje i nastoje da ih istraže što bolje i što dublje.

Već u drugoj polovini XVIII veka. mornari su prilično dobro proučavali Golfsku struju i uspješno primjenjivali svoja znanja u praksi: išli su tokom od Amerike do Velike Britanije, i držali određenu distancu u suprotnom smjeru. To im je omogućilo da budu dvije sedmice ispred brodova čiji kapetani nisu poznavali teren.

Oceanske ili morske struje su velika kretanja vodenih masa Svjetskog okeana brzinom od 1 do 9 km/h. Ovi potoci se ne kreću nasumično, već u određenom kanalu i pravcu, što je glavni razlog zašto ih ponekad nazivaju rekama okeana: širina najvećih struja može biti nekoliko stotina kilometara, a dužina više od jedna hiljada.

Utvrđeno je da se vodeni tokovi ne kreću pravo, već lagano odstupajući u stranu, pokoravaju se Coriolisovoj sili. Na sjevernoj hemisferi gotovo uvijek se kreću u smjeru kazaljke na satu, na južnoj je obrnuto.. U isto vrijeme, struje koje se nalaze u tropskim geografskim širinama (nazivaju se ekvatorijalnim ili pasatima) kreću se uglavnom od istoka prema zapadu. Najjače struje zabilježene su duž istočnih obala kontinenata.

Vodeni tokovi ne kruže sami, ali ih pokreće dovoljan broj faktora - vjetar, rotacija planete oko svoje ose, gravitacijska polja Zemlje i Mjeseca, topografija dna, obrisi kontinenata i ostrva, razlika u temperaturnim pokazateljima vode, njenoj gustini, dubini na raznim mestima okeana, pa čak i njenom fizičko-hemijskom sastavu.

Od svih vrsta vodenih tokova, najizraženije su površinske struje Svjetskog okeana, čija je dubina često nekoliko stotina metara. Na njihovu pojavu uticali su pasati, koji su se stalno kretali u tropskim geografskim širinama u pravcu zapad-istok. Ovi pasati formiraju ogromne tokove sjevernog i južnog ekvatorijalnog strujanja u blizini ekvatora. Manji dio ovih tokova vraća se na istok, stvarajući protustruju (kada se kretanje vode odvija u smjeru suprotnom od kretanja zračnih masa). Većina, sudarajući se s kontinentima i otocima, skreće na sjever ili jug.

Tople i hladne vode

Mora se uzeti u obzir da su pojmovi "hladnih" ili "toplih" struja uslovne definicije. Dakle, unatoč činjenici da su indikatori temperature vodenih tokova Benguela struje, koja teče duž Rta dobre nade, 20 ° C, smatra se hladnim. Ali struja North Cape, koja je jedan od ogranaka Golfske struje, s temperaturama u rasponu od 4 do 6 ° C, je topla.

To se događa zato što su hladne, tople i neutralne struje dobile svoja imena na osnovu poređenja temperature njihove vode sa indikatorima temperature okeana koji ih okružuje:

• Ako se indikatori temperature vodenog toka poklapaju s temperaturom voda koje ga okružuju, takav tok se naziva neutralnim;
• Ako je temperatura struja niža od okolne vode, one se nazivaju hladne. Obično teku od visokih do niskih geografskih širina (na primjer, Labradorska struja), ili iz područja gdje, zbog velikog toka rijeka, okeanska voda ima smanjen salinitet površinske vode;
• Ako je temperatura struja toplija od okolne vode, tada se nazivaju toplim. Oni se kreću iz tropskih krajeva u subpolarne geografske širine, kao što je Golfska struja.

Glavni protok vode

U ovom trenutku, naučnici su zabilježili petnaestak velikih okeanskih tokova vode u Pacifiku, četrnaest u Atlantiku, sedam u Indijskom i četiri u Arktičkom okeanu.

Zanimljivo je da se sve struje Arktičkog oceana kreću istom brzinom - 50 cm/s, od kojih su tri, i to Zapadni Grenland, Zapadni Svalbard i Norveška, tople, a samo istočni Grenland pripada hladnoj struji.

Ali gotovo sve oceanske struje Indijskog okeana su tople ili neutralne, dok se monsunske, somalijske, zapadnoaustralijske i Rt iglica (hladne) kreću brzinom od 70 cm/s, brzina ostalih varira od 25 do 75 cm/s. Vodeni tokovi ovog okeana su zanimljivi jer, uz sezonske monsunske vjetrove, koji mijenjaju smjer dva puta godišnje, okeanske rijeke mijenjaju i tok: zimi uglavnom teku na zapad, ljeti na istok (fenomen karakterističan samo za Indijski okean). ).

Budući da se Atlantski okean proteže od sjevera prema jugu, njegove struje imaju i meridionalni smjer. Vodeni tokovi koji se nalaze na sjeveru kreću se u smjeru kazaljke na satu, na jugu - protiv njega.

Upečatljiv primjer toka Atlantskog okeana je Golfska struja, koja, počevši od Karipskog mora, nosi tople vode na sjever, razbijajući se usput u nekoliko sporednih tokova. Kada vode Golfske struje završe u Barencovom moru, ulaze u Arktički okean, gdje se hlade i okreću na jug u obliku hladne Grenlandske struje, nakon čega u nekoj fazi odstupaju prema zapadu i ponovo se graniče sa Zaljevom. Struja, formirajući začarani krug.

Struje Tihog okeana su uglavnom geografske širine i formiraju dva ogromna kruga: sjeverni i južni. Budući da je Tihi okean izuzetno velik, nije iznenađujuće da njegovi vodeni tokovi imaju značajan utjecaj na veći dio naše planete.

Na primjer, pasati prenose toplu vodu sa zapadnih tropskih obala na istočne, zbog čega je zapadni dio Tihog okeana u tropskoj zoni mnogo topliji od suprotne strane. Ali na umjerenim geografskim širinama Tihog oceana, naprotiv, temperatura je viša na istoku.

duboke struje

Naučnici su dugo vremena vjerovali da su duboke vode okeana gotovo nepomične. Ali ubrzo su specijalna podvodna vozila otkrila i spore i brze vodene tokove na velikim dubinama.

Na primjer, ispod Ekvatorijalnog Tihog oceana na dubini od oko sto metara, znanstvenici su identificirali Cromwell podvodni tok koji se kreće na istok brzinom od 112 km / dan.

Slično kretanje vodenih tokova, ali već u Atlantskom okeanu, pronašli su sovjetski naučnici: širina struje Lomonosova je oko 322 km, a najveća brzina od 90 km / dan zabilježena je na dubini od oko sto metara. . Nakon toga, u Indijskom okeanu otkriven je još jedan podvodni tok, međutim, ispostavilo se da je njegova brzina mnogo manja - oko 45 km / dan.

Otkriće ovih struja u okeanu dovelo je do novih teorija i misterija, od kojih je glavno pitanje zašto su se pojavile, kako su nastale i da li je čitavo okeansko područje prekriveno strujama ili postoji tačka na kojoj voda je i dalje.

Uticaj okeana na život planete

Uloga okeanskih struja u životu naše planete ne može se precijeniti, jer kretanje vodenih tokova direktno utiče na klimu planete, vremenske prilike i morske organizme. Mnogi okean upoređuju sa ogromnim toplotnim motorom koji pokreće solarna energija. Ova mašina stvara neprekidnu razmjenu vode između površinskih i dubokih slojeva okeana, dajući mu kisik otopljen u vodi i utječući na život morskog života.

Ovaj proces se može pratiti, na primjer, razmatranjem Peruanske struje, koja se nalazi u Tihom okeanu. Zahvaljujući izdizanju dubokih voda, koje podižu fosfor i dušik prema gore, na površini okeana uspješno se razvija životinjski i biljni plankton, uslijed čega se organizira lanac ishrane. Plankton jedu male ribe, koje zauzvrat postaju žrtvom većih riba, ptica, morskih sisara, koji se, uz toliku obilje hrane, ovdje naseljavaju, čineći regiju jednim od najproduktivnijih područja Svjetskog oceana.

Dešava se i da se hladna struja zagrije: prosječna temperatura okoline poraste za nekoliko stepeni, što uzrokuje da topli tropski pljuskovi padaju na tlo, koji, kada uđu u okean, ubijaju ribu naviknutu na niske temperature. Rezultat je žalosni - ogromna količina mrtve male ribe završi u okeanu, velike ribe odlaze, pecanje prestaje, ptice napuštaju svoja gnijezda. Kao rezultat, lokalno stanovništvo je uskraćeno za ribu, usjeve koje su potukli pljuskovi i zaradu od prodaje guana (ptičjeg izmeta) kao gnojiva. Često može potrajati nekoliko godina da se obnovi bivši ekosistem.

Je Golfska struja, El Niño, Kuroshio. Koje druge struje postoje? Zašto se zovu toplim? Pročitajte više o tome.

Odakle dolaze struje?

Struje su usmjereni tokovi vodenih masa. Mogu imati različite širine i dubine - od nekoliko metara do stotina kilometara. Njihova brzina može doseći i do 9 km/h. Smjer tokova vode određuje silu rotacije naše planete. Zahvaljujući njoj, na južnoj hemisferi struje odstupaju udesno, a na sjevernoj hemisferi - ulijevo.

Mnogi uslovi utiču na formiranje i prirodu strujanja. Razlog za njihovu pojavu mogu biti vjetar, plimne sile Mjeseca i Sunca, različita gustina i temperatura, nivo vode okeana. Najčešće, nekoliko faktora doprinosi stvaranju struja odjednom.

Postoji neutralna, u okeanu. Oni se kao takvi određuju ne zbog temperature vlastite vodene mase, već zbog razlike u temperaturi okolnih voda. To znači da struja može biti topla, čak i ako se njene vode po mnogim pokazateljima smatraju hladnom. Na primjer, Golfska struja je topla, iako se njena temperatura kreće od 4 do 6 stepeni, a temperatura hladnoće do 20 stepeni.

Topla struja je ona koja se formira u blizini ekvatora. Nastaju u toplim vodama i migriraju u hladnije. Zauzvrat se kreću prema ekvatoru. Neutralne struje su one koje se po temperaturi ne razlikuju od okolnih voda.

tople struje

Struje utiču na klimu priobalnih područja. Tople vodene struje zagrijavaju vode okeana. Oni doprinose blagoj klimi, visokoj vlažnosti i velikim količinama padavina. Na obalama, pored kojih teku tople vode, formiraju se šume. Postoje takve tople struje Svjetskog okeana:

Pacific Basin

• East Australian.
• Aljaska.
• Kuroshio.
• El Nino.

basen Indijskog okeana

• Agulhas.

Bazen Atlantskog okeana

• Irminger.
• Brazilac.
• Gvajana.
• Golfska struja.
• Sjeverni Atlantik.

Bazen Arktičkog okeana

• West Spitsbergen.
• norveški.
• Zapadni Grenland.

Golfska struja

Topla atlantska struja, jedna od najvećih na sjevernoj hemisferi, je Golfska struja. Počinje u smjeru pada u vode Atlantskog oceana i kreće se u smjeru sjeveroistoka.

Struja nosi puno plutajućih algi i raznih riba. Njegova širina dostiže i do 90 kilometara, a temperatura je 4-6 stepeni Celzijusa. Vode Golfske struje imaju plavičastu nijansu, u kontrastu sa okolnom zelenkastom okeanskom vodom. Nije homogena i sastoji se od nekoliko tokova, koji se mogu odvojiti od opšteg toka.

Golfska struja je topla struja. Susrećući se sa hladnom strujom labradora u području Newfoundlanda, doprinosi čestom stvaranju magle na obali. U samom središtu sjevernog Atlantika, Golfska struja se odvaja, formirajući Kanarske i Sjevernoatlantske struje.

El Niño

El Ninjo je takođe topla struja - najmoćnija struja. Nije konstantan i javlja se svakih nekoliko godina. Njegovu pojavu prati naglo povećanje temperature vode u površinskim slojevima okeana. Ali ovo nije jedini znak trenutnog El Ninja.

Ostale tople struje Svjetskog okeana teško se mogu porediti sa snagom uticaja ove "bebe" (kako je prevedeno ime struje). Uz tople vode, struja sa sobom nosi jake vjetrove i uragane, požare, suše i dugotrajne kiše. Stanovnici priobalnih područja trpe štetu koju je nanio El Niño. Ogromne površine su poplavljene, što dovodi do uginuća usjeva i stoke.

Struja se formira u Tihom okeanu, u njegovom ekvatorijalnom dijelu. Proteže se duž obala Perua i Čilea, zamjenjujući hladnu Humboltovu struju. Kada se dogodi El Niño, pate i ribari. Njegove tople vode zarobljavaju hladne vode (koje su bogate planktonom) i sprečavaju ih da se izdignu na površinu. U tom slučaju riba ne dolazi na ova područja da se prehrani, ostavljajući ribare bez ulova.

Kuroshio

U Tihom okeanu, još jedna topla struja je Kuroshio. Teče u blizini istočne i južne obale Japana. Često se struja definiše kao nastavak sjevernog pasata. Glavni razlog njegovog formiranja je razlika u nivoima između okeana i Istočnog kineskog mora.

Teče između tjesnaca otoka Ryukkyu, Kuroshio postaje Sjeverno-pacifička struja, koja prelazi u struju Aljaske kod obale Amerike.

Ima slične karakteristike kao i Golfska struja. Formira čitav sistem toplih struja u Tihom okeanu, poput Golfske struje u Atlantiku. Zbog toga je Kuroshio važan klimatski faktor koji omekšava klimu priobalnih područja. Struja također ima snažan utjecaj na vodno područje, budući da je važan hidrobiološki faktor.

Vode japanske struje odlikuju se tamnoplavom bojom, pa otuda i naziv "Kuroshio", što se prevodi kao "crna struja" ili "tamna voda". Struja doseže širinu od 170 kilometara, a dubina joj je oko 700 metara. Kuroshiova brzina se kreće od 1 do 6 km/h. Temperatura vode struje je 25 -28 stepeni na jugu i oko 15 stepeni na severu.

Zaključak

Na formiranje struja utiču mnogi faktori, a ponekad i njihova kombinacija. Topla struja je ona čija je temperatura veća od temperature okolnih voda. U tom slučaju voda tokom kursa može biti prilično hladna. Najpoznatije tople struje su Golfska struja koja teče Atlantskim okeanom, kao i Pacifičke struje Kurošio i El Ninjo. Ovo poslednje se dešava periodično, donoseći sa sobom niz ekoloških katastrofa.

Važnost morskih struja za klimu je veoma velika: one nose hranljive materije i toplotu kroz okeane planete.

Početkom XIX veka. na jugu engleskog okruga Cornwall zasađene su australijske paprati. Ovaj okrug se nalazi na istim geografskim širinama kao i gradovi Kalgari (u Kanadi) i Irkutsk (u Sibiru), poznati po svojim oštrim zimama. Čini se da su tropske paprati ovdje trebale umrijeti od hladnoće. Ali osjećali su se odlično. Danas u Cornwallu možete posjetiti botaničku baštu Heligan, gdje ove paprati uspijevaju na otvorenom zajedno s mnogim drugim tropskim i suptropskim biljkama.

Zimi, kada mrazevi pucketaju u Kalgariju, retko je hladno na jugozapadu Engleske. To je dijelom zbog činjenice da se Engleska nalazi na ostrvu, a Calgary se nalazi u unutrašnjosti, ali što je još važnije, obalu Cornwalla pere topla morska struja - Golfska struja. Zahvaljujući njemu, klima na zapadu Evrope je mnogo blaža nego na istim geografskim širinama u centralnoj Kanadi.

Uzrok struja

Uzrok morskih struja je heterogenost voda. Kada tvar otopljena u vodi ima veću koncentraciju na jednom mjestu nego na drugom, voda se počinje kretati, pokušavajući izjednačiti koncentracije. Ovaj zakon difuzije može se uočiti ako su dvije posude s otopinama različitog stupnja slanosti povezane cijevi. U okeanima se takva kretanja nazivaju strujama.

Glavne morske struje na našoj planeti nastaju zbog razlika u temperaturi i salinitetu vodenih masa, kao i zbog vjetrova. Zahvaljujući strujama, toplota iz tropskih krajeva može doseći visoke geografske širine, a polarna hladnoća može osvježiti ekvatorijalne regije. Bez morskih struja, protok nutrijenata iz dubine na površinu okeana i kiseonika sa površine u dubine bio bi otežan.

Struje vrše razmjenu vode kako unutar okeana i mora, tako i između njih. Prenoseći toplotnu energiju, zagrijavaju ili hlade zračne mase i u velikoj mjeri određuju klimu onih kopnenih područja u blizini kojih prolaze, kao i klimu planete u cjelini.

okeanski transporter

Termohalinska cirkulacija je ciklus uzrokovan horizontalnim razlikama u temperaturi i salinitetu između vodenih masa. Takve cirkulacije igraju ogromnu ulogu u životu naše planete, formirajući takozvani globalni okeanski transporter. On prenosi duboke vode od sjevernog Atlantika do sjevernog Pacifika i površinske vode u suprotnom smjeru za oko 800 godina.

Odaberimo početnu tačku, na primjer, usred Atlantika - tokom Golfske struje. Voda blizu površine zagrijava se od sunca i postepeno se kreće na sjever duž istočne obale Sjeverne Amerike. Na svom dugom putu, postepeno se hladi, prenoseći toplotu u atmosferu raznim mehanizmima, uključujući isparavanje. U ovom slučaju, isparavanje dovodi do povećanja koncentracije soli i, posljedično, gustoće vode.

U regiji Newfoundland, Golfska struja se dijeli na sjeveroistočnu Sjevernoatlantsku struju i ogranak koji ide prema jugoistoku natrag prema srednjem Atlantiku. Dolaskom do Labradorskog mora, dio voda Golfske struje se hladi i spušta, gdje stvara hladnu duboku struju koja se širi na jug preko Atlantika do Antarktika. Na putu se duboke vode miješaju s vodama koje dolaze kroz Gibraltarski tjesnac iz Sredozemnog mora, koje su zbog visokog saliniteta teže od površinskih atlantskih voda i stoga se šire u dubokim slojevima.

Antarktička struja se kreće prema istoku i gotovo na granici Indijskog i Tihog okeana dijeli se na dva kraka. Jedan od njih ide na sjever, a drugi nastavlja svoj put do Tihog oceana, gdje se vodene mase kreću u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, iznova i iznova vraćajući se u antarktički ciklus. U Indijskom okeanu, antarktičke vode se miješaju s toplijim tropskim vodama. Istovremeno, postupno postaju manje gusti i izdižu se na površinu. Krećući se od istoka prema zapadu, oni se vraćaju na dugo putovanje do Atlantskog okeana.

Vetar dolazi u igru

Druga vrsta cirkulacije vode povezana je s djelovanjem vjetra i uobičajena je u površinskim slojevima okeana. Vjetrovi koji duvaju s obale tjeraju površinske vode. Dolazi do ravnog nagiba, koji se kompenzira vodom koja dolazi iz donjih slojeva.

Rotacija Zemlje uzrokuje da se smjer strujanja koje pokreće vjetar mijenja pod utjecajem Coriolisove sile, odstupajući udesno od smjera vjetra na sjevernoj hemisferi i ulijevo na južnoj hemisferi. Ugao ovog odstupanja je oko 25° u blizini obale i oko 45° na otvorenom moru.

Svaka struja ima protivstruju suprotnu temperaturu. On zamjenjuje vode čije kretanje odstupa udesno ili ulijevo zbog Coriolisove sile. Na primjer, u Atlantskom oceanu topla struja Golfske struje kompenzira se hladnom Labradorskom strujom, koja teče duž obale Kanade.

U Pacifiku, topla struja Kuroshio (koja teče sjeverno od Filipina) je dopunjena hladnom strujom Oyashio, koja izlazi iz Beringovog mora. Kao rezultat, struje formiraju okeanske vrtloge sa svake strane ekvatora.

Putovanje površinskom vodom

Površinski pasati su povezani sa pasatima koji duvaju sa sjeveroistoka na sjevernoj hemisferi i s jugoistoka na južnoj hemisferi. Između sjevernih i južnih tropa, ovi vjetrovi tjeraju vodene mase na zapad. Pokretne vode se postepeno zagrijavaju. Došavši do zapadne obale svog okeana, prisiljeni su da se okrenu i kreću duž obale, lijevo ili desno, ovisno o hemisferi. Na sjevernoj hemisferi se okreću u smjeru kazaljke na satu (lijevo), a na južnoj hemisferi u smjeru suprotnom od kazaljke na satu (udesno).

Kada ove vode dosegnu visoke geografske širine, zapadni vjetrovi ih tjeraju na istok, na suprotne obale. Došavši do istočnih obala svakog okeana, skreću na jug (na sjevernoj hemisferi) ili na sjever (na južnu) i tako završavaju svoje cikluse.

Trenje i miješanje

Dubokomorske struje su u interakciji s neravninom morskog dna, čija izdizanja i depresije doprinose stvaranju velikih dubokih cirkulacija. Trenje na dnu stimulira miješanje vodenih masa različitih temperatura i saliniteta. Površinske struje kroz trenje dodiruju slojeve ispod, uključuju ih u kretanje i miješaju se s njima. Reljef dna također može utjecati na strujanja u obliku takozvanih topografskih Rossby valova, sporih talasnih poremećaja koji se šire u strukturi strujanja i određuju globalnu prirodu kruženja vodenih masa.

Morske (okeanske) ili jednostavno struje su translatorna kretanja vodenih masa u okeanima i morima na udaljenostima mjerenim stotinama i hiljadama kilometara, zbog različitih sila (gravitacijskih, trenja, plime i oseke).

U okeanološkoj naučnoj literaturi postoji nekoliko klasifikacija morskih struja. Prema jednom od njih, struje se mogu klasifikovati prema sledećim kriterijumima (slika 1.1.):

1. prema silama koje ih uzrokuju, odnosno prema njihovom porijeklu (genetska klasifikacija);

2. stabilnost (varijabilnost);

3. po dubini lokacije;

4. po prirodi kretanja;

5. prema fizičkim i hemijskim svojstvima.

Glavna je genetska klasifikacija, u kojoj se razlikuju tri grupe struja.

1. U prvoj grupi genetičke klasifikacije - gradijenti strujanja zbog horizontalnih gradijenata hidrostatskog pritiska. Postoje sljedeće gradijentne struje:

Gustina, zbog horizontalnog gradijenta gustine (neravnomjerna distribucija temperature i saliniteta vode, a time i horizontalne gustine);

kompenzacija, zbog nagiba nivoa mora, koji je nastao pod uticajem vjetra;

Barogradijent, zbog neujednačenog atmosferskog pritiska iznad nivoa mora;

· otjecanje, nastalo kao rezultat viška vode u bilo kojem dijelu mora, kao rezultat dotoka riječne vode, obilnih padavina ili topljenja leda;

· seiche, koje proizlaze iz seicheskih vibracija mora (fluktuacije u vodi cijelog bazena u cjelini).

Struje koje postoje kada su horizontalni gradijent hidrostatskog pritiska i Coriolisova sila u ravnoteži nazivaju se geostrofijskim.

Druga grupa klasifikacije gradijenata uključuje strujanja uzrokovana djelovanjem vjetra. Dijele se na:

Drift vjetrove stvaraju dugotrajni ili preovlađujući vjetrovi. Tu spadaju pasati svih okeana i cirkumpolarna struja na južnoj hemisferi (struja zapadnih vjetrova);

vjetra, uzrokovan ne samo djelovanjem smjera vjetra, već i nagibom ravnine i preraspodjelom gustine vode uzrokovane vjetrom.

Treća grupa klasifikacijskih gradijenta uključuje plimne struje uzrokovane plimnim pojavama. Ove struje su najuočljivije u blizini obale, u plitkim vodama, u ušćima rijeka. Oni su najjači.

U pravilu se u okeanima i morima uočavaju ukupne struje, zbog zajedničkog djelovanja više sila. Struje koje postoje nakon prestanka djelovanja sila koje su izazvale kretanje vode nazivaju se inercijske. Pod djelovanjem sila trenja, inercijski tokovi postupno blijede.

2. Prema prirodi stabilnosti, varijabilnosti, struje se razlikuju na periodične i neperiodične (stabilne i nestabilne). Struje, čije se promjene događaju u određenom periodu, nazivaju se periodičnim. To uključuje plimne struje koje variraju uglavnom u periodu od približno pola dana (poludnevne plimne struje) ili dana (dnevne plimne struje).

Rice. 1.1. Klasifikacija okeanskih struja

Struje čije promjene nemaju jasan periodični karakter obično se nazivaju neperiodičnima. Svoje porijeklo duguju nasumičnim, neočekivanim uzrocima (na primjer, prolazak ciklona preko mora uzrokuje neperiodične vjetrove i barometrijske struje).

U okeanima i morima ne postoje stalne struje u strogom smislu te riječi. Relativno malo promjenjive struje u smjeru i brzini za godišnje doba su monsunski, za godinu - pasati. Protok koji se ne mijenja s vremenom naziva se stabilan tok, a tok koji se mijenja s vremenom naziva se nestalan tok.

3. Prema dubini lokacije razlikuju se površinske, duboke i pridonske struje. Površinske struje se uočavaju u takozvanom navigacijskom sloju (od površine do 10 - 15 m), pridonske struje su pri dnu, a duboke - između površinskih i pridonskih struja. Brzina kretanja površinskih struja najveća je u najgornjem sloju. Dublje ide dole. Duboke vode se kreću znatno sporije, a brzina kretanja pridnenih voda je 3-5 cm/s. Brzina struja nije ista u različitim regionima okeana.

4. Prema prirodi kretanja razlikuju se meandrirajuća, pravolinijska, ciklonalna i anticiklonska strujanja. Meandrnim strujama nazivaju se struje koje se ne kreću pravolinijski, već formiraju horizontalne valovite krivine - meandre. Zbog nestabilnosti toka, meandri se mogu odvojiti od toka i formirati samostalno postojeće vrtloge. Pravolinijske struje karakterizira kretanje vode u relativno ravnim linijama. Kružne struje formiraju zatvorene krugove. Ako je kretanje u njima usmjereno suprotno od kazaljke na satu, onda su to ciklonske struje, a ako u smjeru kazaljke na satu, onda su anticiklonske (za sjevernu hemisferu).

5. Prema prirodi fizičko-hemijskih svojstava razlikuju se tople, hladne, neutralne, slane i slatke vode (podjela strujanja prema ovim svojstvima je u određenoj mjeri uslovna). Da bi se procijenila specificirana karakteristika struje, njena temperatura (slanost) se upoređuje sa temperaturom (slanošću) okolnih voda. Dakle, topli (hladni) tok je temperatura vode u kojoj je temperatura okolnih voda viša (niža). Na primjer, duboka struja atlantskog porijekla u Arktičkom okeanu ima temperaturu od oko 2 °C, ali pripada toplim strujama, a peruanska struja kod zapadne obale Južne Amerike, koja ima temperaturu vode od oko 22 °C , pripada hladnim strujama.

Glavne karakteristike morske struje: brzina i smjer. Posljednji se određuje obrnutim putem u odnosu na smjer vjetra, odnosno u slučaju struje pokazuje gdje voda teče, dok u slučaju vjetra označava odakle duva. Vertikalna kretanja vodenih masa se obično ne uzimaju u obzir pri proučavanju morskih struja, jer one nisu velike.

U okeanima postoji jedan, međusobno povezan sistem glavnih stabilnih struja (slika 1.2.), koji određuje prenos i interakciju voda. Ovaj sistem se naziva okeanska cirkulacija.

Glavna sila koja pokreće površinske vode okeana je vjetar. Stoga treba uzeti u obzir površinske struje sa preovlađujućim vjetrovima.

Unutar južne periferije okeanskih anticiklona sjeverne hemisfere i sjeverne periferije anticiklona južne hemisfere (centri anticiklona se nalaze na 30 - 35° sjeverne i južne geografske širine), djeluje sistem pasata, pod utjecajem kod kojih se formiraju stabilne snažne površinske struje usmjerene na zapad (sjeverni i južni pasati). strujanja). Nailazeći na svom putu na istočne obale kontinenata, ove struje stvaraju porast nivoa i okreću se prema visokim geografskim širinama (Gvajana, Brazil, itd.). U umjerenim geografskim širinama (oko 40°) preovlađuju zapadni vjetrovi, koji pojačavaju struje koje idu na istok (sjeverni Atlantik, sjeverni Pacifik itd.). U istočnim dijelovima okeana između 40 i 20° sjeverne i južne geografske širine, struje su usmjerene prema ekvatoru (Kanarski, Kalifornija, Benguela, Peru, itd.).

Tako se formiraju stabilni sistemi cirkulacije vode u okeanima sjeverno i južno od ekvatora, koji su džinovski anticiklonski krugovi. Tako se u Atlantskom oceanu sjeverni anticiklonski krug proteže od juga prema sjeveru od 5 do 50° sjeverne geografske širine i od istoka prema zapadu od 8 do 80° zapadne geografske dužine. Centar ovog ciklusa je pomjeren u odnosu na centar Azorske anticiklone prema zapadu, što se objašnjava povećanjem Coriolisove sile sa zemljopisnom širinom. To dovodi do intenziviranja struja u zapadnim dijelovima okeana, stvarajući uvjete za stvaranje tako moćnih struja kao što su Golfska struja u Atlantiku i Kuroshio u Tihom oceanu.

Posebna podjela između sjevernog i južnog pasata je Intertrade protustruja, koja nosi svoje vode na istok.

U sjevernom dijelu Indijskog okeana, poluostrvo Hindustan, koje strši duboko na jug, i ogromni azijski kontinent stvaraju povoljne uslove za razvoj monsunske cirkulacije. U novembru - martu se ovdje opaža sjeveroistočni monsun, au maju - septembru - jugozapadni. S tim u vezi, struje sjeverno od 8° južne geografske širine imaju sezonski tok, prateći sezonski tok atmosferske cirkulacije. Zimi se zapadna monsunska struja uočava na ekvatoru i sjeverno od njega, odnosno tokom ove sezone smjer površinskih struja u sjevernom dijelu Indijskog okeana odgovara smjeru struja u drugim okeanima. Istovremeno, u zoni koja razdvaja monsune i pasate (3 - 8 ° južne geografske širine), razvija se površinska ekvatorijalna protustruja. Ljeti se zapadnu monsunsku struju zamjenjuje istočna, a ekvatorijalnu protustruju zamjenjuju slabe i nestabilne struje.

Rice. 1.2.

U umjerenim geografskim širinama (45 - 65 °) u sjevernom dijelu Atlantskog i Tihog oceana odvija se cirkulacija u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Međutim, zbog nestabilnosti atmosferske cirkulacije na ovim geografskim širinama, struje karakteriše i niska stabilnost. U pojasu 40 - 50° južne geografske širine nalazi se atlantska cirkumpolarna struja usmjerena na istok, koja se naziva i struja zapadnih vjetrova.

Uz obalu Antarktika, struje su pretežno prema zapadu i čine uski pojas obalne cirkulacije duž obala kopna.

Sjevernoatlantska struja prodire u sliv Arktičkog oceana u obliku ogranaka struja Norveške, Nordkape i Svalbarda. U Arktičkom okeanu površinske struje su usmjerene od obala Azije preko pola do istočnih obala Grenlanda. Ovakva priroda strujanja uzrokovana je dominacijom istočnih vjetrova i kompenzacijom dotoka u duboke slojeve atlantskih voda.

U okeanu se razlikuju zone divergencije i konvergencije, koje karakterizira divergencija i konvergencija površinskih mlazova struja. U prvom slučaju voda se diže, au drugom tone. Od ovih zona, jasnije se razlikuju zone konvergencije (na primjer, antarktička konvergencija na 50 - 60 ° južne geografske širine).

Razmotrimo karakteristike cirkulacije voda pojedinih okeana i karakteristike glavnih struja Svjetskog okeana (tabela).

U sjevernim i južnim dijelovima Atlantskog oceana, u površinskom sloju, postoje zatvorene cirkulacije struja sa središtima blizu 30° sjeverne i južne geografske širine. (O cirkulaciji u sjevernom dijelu okeana biće riječi u sljedećem poglavlju).

Glavne struje okeana

Ime	Gradacija temperature	Održivost	Prosječna brzina, cm/s
severni pasat	Neutralno	održivo
Mindanao	Neutralno	održivo
		Veoma stabilan
North Pacific	Neutralno	održivo
		održivo
Aleutian	Neutralno	nestabilno
Kuril-Kamčatskoe	Hladno	održivo
Kalifornija	Hladno	nestabilno
Međutrgovinska protivtoka	Neutralno	održivo
južni pasat	Neutralno	održivo
East Australian		održivo
Južni Pacifik	Neutralno	nestabilno
Peruanac	Hladno	Slabo stabilan
El Niño		Slabo stabilan
Antarktički cirkumpolarni	Neutralno	održivo
Indijanac
južni pasat	Neutralno	održivo
Cape Agulhas		Veoma stabilan
Western Australian	Hladno	nestabilno
Antarktički cirkumpolarni	Neutralno	održivo
Sjeverno	arktik
norveški		održivo
West Spitsbergen		održivo
Istočni Grenland	Hladno	održivo
Zapadni Grenland		održivo
Atlantic
severni pasat	Neutralno	održivo
Golfska struja		Veoma stabilan
Sjeverni Atlantik		Veoma stabilan
Kanarski	Hladno	održivo
Irminger		održivo
Labrador	Hladno	održivo
Međutrgovinska protivtoka	Neutralno	održivo
južni pasat	Neutralno	održivo
brazilski		održivo
Benguela	Hladno	održivo
Falkland	Hladno	održivo
Antarktički cirkumpolarni	Neutralno	održivo

U južnom dijelu okeana topla brazilska struja nosi vodu (brzinom do 0,5 m/s) daleko na jug, a struja Benguela, koja se odvaja od moćne struje zapadnih vjetrova, zatvara glavni cirkuliše u južnom delu Atlantskog okeana i donosi hladnu vodu do obale Afrike.

Hladne vode Foklandske struje prodiru u Atlantik, zaokružujući rt Horn i izlivajući se između obale i Brazilske struje.

Karakteristika cirkulacije voda površinskog sloja Atlantskog okeana je prisustvo Lomonosovljeve podzemne ekvatorijalne protivstruje, koja se kreće duž ekvatora od zapada prema istoku ispod relativno tankog sloja struje južnog pasata (dubina od 50 do 300 m) brzinom do 1 - 1,5 m/s. Struja je stabilnog smjera i postoji u svim godišnjim dobima.

Geografski položaj, klimatske karakteristike, sistemi cirkulacije vode i dobra razmjena vode sa antarktičkim vodama određuju hidrološke prilike Indijskog okeana.

U sjevernom dijelu Indijskog oceana, za razliku od drugih oceana, monsunska cirkulacija atmosfere uzrokuje sezonsku promjenu površinskih struja sjeverno od 8° južne geografske širine. Zimi se zapadna monsunska struja posmatra brzinom od 1 - 1,5 m/s. U ovoj sezoni razvija se ekvatorijalna protustruja (u zoni razdvajanja monsunskog i južnog pasata) i nestaje.

U poređenju sa drugim okeanima u Indijskom okeanu, zona preovlađujućih jugoistočnih vjetrova, pod čijim utjecajem nastaje struja južnog pasata, pomjerena je na jug, pa se ova struja kreće od istoka prema zapadu (brzina 0,5 - 0,8 m/s ) između 10 i 20° južne geografske širine. Uz obalu Madagaskara, struja South Tradewind se razdvaja. Jedan od njegovih ogranaka ide na sjever duž obale Afrike do ekvatora, gdje skreće na istok i zimi stvara ekvatorijalnu protustruju. Ljeti, sjeverna grana struje južnog pasata, koja se kreće duž obale Afrike, stvara Somalsku struju. Još jedan krak struje južnog pasata kod obale Afrike skreće na jug i, pod imenom Mozambička struja, kreće se duž obale Afrike prema jugozapadu, gdje njen ogranak stvara struju na Rtu iglica. Većina Mozambičke struje skreće na istok i spaja se sa strujom Zapadnog vjetra, od koje se Zapadnoaustralska struja odvaja od obale Australije, dovršavajući cirkulaciju južnog Indijskog okeana.

Neznatan dotok arktičkih i antarktičkih hladnih voda, geografski položaj i sistem struja određuju karakteristike hidrološkog režima Tihog okeana.

Karakteristična karakteristika opće sheme površinskih struja Tihog oceana je prisustvo velikih ciklusa vode u njegovim sjevernim i južnim dijelovima.

Na pasatima, pod uticajem stalnih vjetrova, nastaju južni i sjeverni pasati koji idu od istoka prema zapadu. Između njih, od zapada prema istoku, ekvatorijalne (međutrgovinske) protustruje se kreću brzinom od 0,5 - 1 m/s.

Sjeverna struja pasata u blizini filipinskih ostrva podijeljena je na nekoliko grana. Jedna od njih skreće na jug, zatim na istok i stvara ekvatorijalnu (međutrgovinsku) protustruju. Glavni krak prati na sever duž ostrva Tajvan (Taiwan Current), zatim skreće na severoistok i pod imenom Kuroshio ide duž istočne obale Japana (brzina do 1 - 1,5 m/s) do rta Nojima (ostrvo Honshu) . Dalje, skreće na istok i prelazi okean kao severno-pacifička struja. Karakteristična karakteristika Kuroshio struje, kao i Golfske struje, je vijuganje i pomicanje njene ose na jug ili na sjever. Uz obalu Sjeverne Amerike, Sjevernopacifička struja se račva u Kalifornijsku struju, koja je usmjerena na jug i zatvara glavnu ciklonsku cirkulaciju sjevernog Tihog oceana, i Aljasku struju koja ide na sjever.

Hladna Kamčatska struja nastaje u Beringovom moru i teče duž obala Kamčatke, Kurilskih ostrva (Kurilska struja) i obale Japana, potiskujući struju Kurošio na istok.

Struja južnog pasata kreće se na zapad (brzina 0,5 - 0,8 m/s) sa brojnim granama. Uz obalu Nove Gvineje, dio toka skreće na sjever, a zatim na istok i, zajedno sa južnim ogrankom struje sjevernog pasata, stvara ekvatorijalnu (međutrgovinsku) protustruju. Većina struje južnog pasata se odbija, formirajući Istočnu Australijsku struju, koja se zatim uliva u moćnu struju Zapadnog vjetra, od koje se hladna peruanska struja grana od obale Južne Amerike, dovršavajući cirkulaciju u južnom Tihom oceanu.

U ljetnom periodu južne hemisfere, prema peruanskoj struji od ekvatorijalne protustruje, topla struja El Niño kreće se južno do 1 - 2 ° južne geografske širine, prodirući u nekim godinama do 14 - 15 ° južne geografske širine. Ovakav prodor toplih voda El Ninja u južne krajeve obale Perua dovodi do katastrofalnih posljedica zbog povećanja temperature vode i zraka (jaki pljuskovi, uginuće ribe, epidemije).

Karakteristična karakteristika raspodjele strujanja u površinskom sloju okeana je prisustvo ekvatorijalne podzemne protustruje - Kromvelove struje. Prelazi okean duž ekvatora od zapada prema istoku na dubini od 30 do 300 m brzinom do 1,5 m/s. Struja pokriva pojas širine od 2° sjeverne geografske širine do 2° južne geografske širine.

Najkarakterističnija karakteristika Arktičkog okeana je da je njegova površina prekrivena plutajućim ledom tokom cijele godine. Niska temperatura i salinitet vode pogoduju stvaranju leda. Obalne vode su bez leda samo ljeti, dva do četiri mjeseca. U središnjem dijelu Arktika uočava se uglavnom teški višegodišnji led (pakovani led) debljine više od 2 - 3 m, prekriven brojnim humcima. Pored višegodišnjeg leda, postoje jednogodišnji i dvogodišnji. Duž arktičkih obala zimi se formira prilično širok (desetine i stotine metara) trak brzog leda. Ledova nema samo u području toplih norveških, Nordkapskih i Svalbardskih struja.

Pod uticajem vetrova i struja, led u Arktičkom okeanu je u stalnom kretanju.

Na površini Arktičkog okeana uočavaju se dobro definisana područja ciklonske i anticiklonske cirkulacije vode.

Pod utjecajem polarnog baričkog maksimuma u pacifičkom dijelu Arktičkog basena i udubljenja islandskog minimuma nastaje opća transarktička struja. Obavlja opće kretanje voda od istoka prema zapadu u cijelom polarnom području. Transarktička struja potiče iz Beringovog moreuza i ide do Framskog moreuza (između Grenlanda i Svalbarda). Njegov nastavak je istočnogrenlandska struja. Između Aljaske i Kanade postoji opsežan anticiklonski ciklus vode. Hladna Baffinova struja nastaje uglavnom zbog uklanjanja arktičkih voda kroz tjesnace kanadskog arktičkog arhipelaga. Njegov nastavak je Labradorska struja.

Prosječna brzina kretanja vode je oko 15 - 20 cm/s.

Ciklonalni, vrlo intenzivan ciklus događa se u Norveškom i Grenlandskom moru u atlantskom dijelu Arktičkog okeana.