Große Meeresströmungen. Wie entstehen Oberflächenströme? Strömungen des Atlantischen Beckens

Marine (ozeanische) oder einfach Strömungen sind die Translationsbewegungen von Wassermassen in den Ozeanen und Meeren über Entfernungen von Hunderten und Tausenden von Kilometern aufgrund verschiedener Kräfte (Schwerkraft, Reibung, Gezeitenbildung).

In der ozeanologischen wissenschaftlichen Literatur gibt es mehrere Klassifikationen von Meeresströmungen. Einer davon zufolge können Ströme nach folgenden Kriterien klassifiziert werden (Abb. 1.1.):

1. nach den sie verursachenden Kräften, also nach ihrem Ursprung (genetische Klassifikation);

2. Stabilität (Variabilität);

3. nach Standorttiefe;

4. durch die Art der Bewegung;

5. nach physikalischen und chemischen Eigenschaften.

Die wichtigste ist die genetische Klassifikation, in der drei Gruppen von Strömungen unterschieden werden.

1. In der ersten Gruppe der genetischen Klassifikation - Gradientenströme aufgrund horizontaler hydrostatischer Druckgradienten. Es gibt folgende Gradientenströme:

Dichte aufgrund des horizontalen Dichtegradienten (ungleichmäßige Verteilung von Temperatur und Salzgehalt des Wassers und folglich horizontale Dichte);

Entschädigung aufgrund der Neigung des Meeresspiegels, die unter dem Einfluss des Windes entstanden ist;

Barogradient aufgrund des ungleichmäßigen atmosphärischen Drucks über dem Meeresspiegel;

· Abfluss, der durch einen Wasserüberschuss in einem beliebigen Meeresgebiet entsteht, als Folge des Zuflusses von Flusswasser, starker Niederschläge oder Eisschmelze;

· Seiche, entstehend aus Seiche-Vibrationen des Meeres (Fluktuationen im Wasser des gesamten Beckens als Ganzes).

Strömungen, die existieren, wenn der horizontale Gradient des hydrostatischen Drucks und die Corioliskraft im Gleichgewicht sind, werden als geostrophisch bezeichnet.

Die zweite Gruppe der Gradientenklassifizierung umfasst Strömungen, die durch die Einwirkung des Windes verursacht werden. Sie sind unterteilt in:

Driftwinde werden durch anhaltende oder vorherrschende Winde erzeugt. Dazu gehören die Passatwinde aller Ozeane und der Zirkumpolarstrom auf der Südhalbkugel (der Strom der Westwinde);

Wind, verursacht nicht nur durch die Wirkung der Windrichtung, sondern auch durch die Neigung der ebenen Fläche und die durch den Wind verursachte Umverteilung der Wasserdichte.

Die dritte Gruppe von Klassifizierungsgradienten umfasst Gezeitenströmungen, die durch Gezeitenphänomene verursacht werden. Diese Strömungen sind am deutlichsten in Küstennähe, in seichten Gewässern, in Flussmündungen. Sie sind die Stärksten.

In den Ozeanen und Meeren werden in der Regel Totalströmungen durch das Zusammenwirken mehrerer Kräfte beobachtet. Strömungen, die nach Beendigung der Wirkung der Kräfte, die die Wasserbewegung verursacht haben, bestehen, werden als Trägheit bezeichnet. Unter der Wirkung von Reibungskräften lassen Trägheitsströmungen allmählich nach.

2. Gemäß der Art der Stabilität, Variabilität werden Ströme in periodische und nicht periodische (stabile und instabile) Ströme unterschieden. Ströme, deren Änderungen mit einer bestimmten Periode auftreten, werden als periodisch bezeichnet. Dazu gehören Gezeitenströmungen, die hauptsächlich mit einem Zeitraum von etwa einem halben Tag (halbtägliche Gezeitenströmungen) oder Tagen (tägliche Gezeitenströmungen) variieren.

Reis. 1.1. Klassifizierung der Strömungen der Ozeane

Ströme, deren Änderungen keinen eindeutig periodischen Charakter haben, werden üblicherweise als nicht periodisch bezeichnet. Sie verdanken ihre Entstehung zufälligen, unerwarteten Ursachen (z. B. verursacht der Durchgang eines Zyklons über dem Meer nicht periodische Wind- und barometrische Strömungen).

In den Ozeanen und Meeren gibt es keine permanenten Strömungen im eigentlichen Sinne. Relativ wenig wechselnde Strömungen in Richtung und Geschwindigkeit für die Saison sind Monsun, für das Jahr Passatwinde. Ein Fluss, der sich mit der Zeit nicht ändert, wird als stetiger Fluss bezeichnet, und ein Fluss, der sich mit der Zeit ändert, wird als instationärer Fluss bezeichnet.

3. Je nach Standorttiefe werden Oberflächen-, Tiefen- und Bodenströmungen unterschieden. Oberflächenströmungen werden in der sogenannten Navigationsschicht (von der Oberfläche bis 10 - 15 m) beobachtet, bodennahe Strömungen befinden sich in Bodennähe und tiefe - zwischen der Oberfläche und den bodennahen Strömungen. Die Bewegungsgeschwindigkeit von Oberflächenströmungen ist in der obersten Schicht am höchsten. Tiefer geht es hinab. Tiefes Wasser bewegt sich viel langsamer und die Bewegungsgeschwindigkeit von Grundwasser beträgt 3–5 cm/s. Die Geschwindigkeit der Strömungen ist in verschiedenen Regionen des Ozeans nicht gleich.

4. Je nach Art der Bewegung werden mäandernde, geradlinige, zyklonale und antizyklonale Strömungen unterschieden. Mäanderströme werden als Ströme bezeichnet, die sich nicht in einer geraden Linie bewegen, sondern horizontale wellenförmige Biegungen bilden - Mäander. Aufgrund der Instabilität der Strömung können sich Mäander von der Strömung lösen und eigenständig existierende Wirbel bilden. Geradlinige Strömungen sind durch die Bewegung des Wassers in relativ geraden Linien gekennzeichnet. Kreisströmungen bilden geschlossene Kreise. Wenn die Bewegung in ihnen gegen den Uhrzeigersinn gerichtet ist, sind dies Zyklonströmungen, und wenn sie im Uhrzeigersinn sind, dann sind sie antizyklonal (für die nördliche Hemisphäre).

5. Nach der Art der physikalischen und chemischen Eigenschaften werden warme, kalte, neutrale, salzige und frische Wasserströmungen unterschieden (die Aufteilung der Strömungen nach diesen Eigenschaften ist in gewissem Maße bedingt). Zur Beurteilung der vorgegebenen Charakteristik der Strömung wird deren Temperatur (Salzgehalt) mit der Temperatur (Salzgehalt) des umgebenden Gewässers verglichen. Eine warme (kalte) Strömung ist also eine Wassertemperatur, bei der die Temperatur des umgebenden Wassers höher (niedriger) ist. So hat zum Beispiel die atlantische Tiefenströmung im Arktischen Ozean eine Temperatur von etwa 2 °C, gehört aber zu den warmen Strömungen, und die peruanische Strömung vor der Westküste Südamerikas, die eine Wassertemperatur von etwa 22 °C hat , gehört zu kalten Strömungen.

Die Hauptmerkmale der Meeresströmung: Geschwindigkeit und Richtung. Letztere wird umgekehrt zur Windrichtung bestimmt, also bei der Strömung, wo das Wasser fließt, beim Wind, woher es weht. Vertikale Bewegungen von Wassermassen werden bei der Untersuchung von Meeresströmungen normalerweise nicht berücksichtigt, da sie nicht groß sind.

In den Ozeanen gibt es ein einziges, miteinander verbundenes System stabiler Hauptströmungen (Abb. 1.2.), das den Transfer und die Interaktion von Gewässern bestimmt. Dieses System wird ozeanische Zirkulation genannt.

Die Hauptkraft, die das Oberflächenwasser des Ozeans antreibt, ist der Wind. Daher sollten Oberflächenströmungen bei vorherrschenden Winden berücksichtigt werden.

Innerhalb der südlichen Peripherie der ozeanischen Hochdruckgebiete der nördlichen Hemisphäre und der nördlichen Peripherie der Hochdruckgebiete der südlichen Hemisphäre (die Zentren der Hochdruckgebiete befinden sich bei 30 - 35 ° nördlicher und südlicher Breite) arbeitet ein System von Passatwinden unter dem Einfluss von die stabile starke Oberflächenströmungen bilden, die nach Westen gerichtet sind (Nord- und Südpassat). Diese Strömungen, die auf ihrem Weg auf die Ostküsten der Kontinente treffen, erzeugen einen Höhenanstieg und wenden sich den hohen Breiten zu (Guayana, Brasilien usw.). In gemäßigten Breiten (ca. 40°) überwiegen Westwinde, was die nach Osten gerichteten Strömungen (Nordatlantik, Nordpazifik usw.) verstärkt. In den östlichen Teilen der Ozeane zwischen 40 und 20 ° nördlicher und südlicher Breite sind die Strömungen auf den Äquator gerichtet (Kanarische Inseln, Kalifornien, Benguela, Peru usw.).

So bilden sich in den Ozeanen nördlich und südlich des Äquators stabile Wasserzirkulationssysteme, die riesige antizyklonale Wirbel sind. So erstreckt sich im Atlantischen Ozean der nördliche antizyklonale Wirbel von Süden nach Norden von 5 bis 50° nördlicher Breite und von Osten nach Westen von 8 bis 80° westlicher Länge. Das Zentrum dieses Zyklus ist relativ zum Zentrum des Azorenhochs nach Westen verschoben, was durch die Zunahme der Coriolis-Kraft mit dem Breitengrad erklärt wird. Dies führt zu einer Intensivierung der Strömungen in den westlichen Teilen der Ozeane und schafft Bedingungen für die Bildung so starker Strömungen wie des Golfstroms im Atlantik und Kuroshio im Pazifik.

Eine besondere Trennung zwischen den Nord- und Südpassatwinden ist der Intertrade-Gegenstrom, der sein Wasser nach Osten trägt.

Im nördlichen Teil des Indischen Ozeans schaffen die tief nach Süden vorspringende Halbinsel Hindustan und der riesige asiatische Kontinent günstige Bedingungen für die Entwicklung der Monsunzirkulation. Von November bis März wird hier der Nordostmonsun und von Mai bis September im Südwesten beobachtet. In dieser Hinsicht haben Strömungen nördlich von 8° südlicher Breite einen jahreszeitlichen Verlauf, der dem jahreszeitlichen Verlauf der atmosphärischen Zirkulation folgt. Im Winter wird die westliche Monsunströmung am Äquator und nördlich davon beobachtet, d.h. während dieser Jahreszeit entspricht die Richtung der Oberflächenströmungen im nördlichen Teil des Indischen Ozeans der Richtung der Strömungen in anderen Ozeanen. Gleichzeitig entwickelt sich in der Zone, die Monsun- und Passatwinde trennt (3 - 8 ° südlicher Breite), eine äquatoriale Gegenströmung an der Oberfläche. Im Sommer wird der westliche Monsunstrom durch einen östlichen ersetzt, und der äquatoriale Gegenstrom wird durch schwache und instabile Strömungen ersetzt.

Reis. 1.2.

In gemäßigten Breiten (45 - 65 °) im nördlichen Teil des Atlantiks und des Pazifiks findet eine Zirkulation gegen den Uhrzeigersinn statt. Aufgrund der Instabilität der atmosphärischen Zirkulation in diesen Breiten sind die Strömungen jedoch auch von geringer Stabilität gekennzeichnet. Im Bereich 40 – 50° südlicher Breite ist der nach Osten gerichtete atlantische Zirkumpolarstrom, auch Strom der Westwinde genannt.

Vor der Küste der Antarktis gehen die Strömungen überwiegend nach Westen und bilden entlang der Küste des Festlandes einen schmalen Küstenstreifen.

Der Nordatlantikstrom dringt in Form von Zweigen der Norwegischen, Nordkap- und Svalbard-Strömungen in das Becken des Arktischen Ozeans ein. Im Arktischen Ozean werden Oberflächenströmungen von den Küsten Asiens über den Pol zur Ostküste Grönlands geleitet. Diese Art der Strömungen wird durch das Vorherrschen von Ostwinden und die Kompensation des Zuflusses in den tiefen Schichten des Atlantikwassers verursacht.

Im Ozean werden Divergenz- und Konvergenzzonen unterschieden, die durch die Divergenz und Konvergenz von Oberflächenströmungsstrahlen gekennzeichnet sind. Im ersten Fall steigt das Wasser, im zweiten sinkt es. Von diesen Zonen werden Konvergenzzonen deutlicher unterschieden (z. B. die antarktische Konvergenz bei 50 - 60 ° südlicher Breite).

Betrachten wir die Merkmale der Wasserzirkulation der einzelnen Ozeane und die Eigenschaften der Hauptströmungen des Weltozeans (Tabelle).

In den nördlichen und südlichen Teilen des Atlantiks gibt es in der Oberflächenschicht geschlossene Strömungskreisläufe mit Zentren nahe 30 ° nördlicher und südlicher Breite. (Die Zirkulation im nördlichen Teil des Ozeans wird im nächsten Kapitel besprochen).

Die Hauptströmungen der Ozeane

Name	Temperaturabstufung	Nachhaltigkeit	Durchschnittsgeschwindigkeit, cm/s
Nordpassat	Neutral	nachhaltig
Mindanao	Neutral	nachhaltig
		Sehr stabil
Nord-Pazifik	Neutral	nachhaltig
		nachhaltig
Aleuten	Neutral	instabil
Kuril-Kamtschatskoje	Kalt	nachhaltig
Kalifornien	Kalt	instabil
Intertrade Gegenstrom	Neutral	nachhaltig
südlicher Passatwind	Neutral	nachhaltig
Ostaustralisch		nachhaltig
Südpazifik	Neutral	instabil
peruanisch	Kalt	Schwach stabil
El Nino		Schwach stabil
Antarktis zirkumpolar	Neutral	nachhaltig
indisch
südlicher Passatwind	Neutral	nachhaltig
Kap Agulhas		Sehr stabil
Westaustralien	Kalt	instabil
Antarktis zirkumpolar	Neutral	nachhaltig
Nördlich	Arktis
norwegisch		nachhaltig
West Spitzbergen		nachhaltig
Ostgrönland	Kalt	nachhaltig
Westgrönland		nachhaltig
atlantisch
Nordpassat	Neutral	nachhaltig
Golfstrom		Sehr stabil
Nordatlantik		Sehr stabil
Kanarisch	Kalt	nachhaltig
Irminger		nachhaltig
Labrador	Kalt	nachhaltig
Intertrade Gegenstrom	Neutral	nachhaltig
südlicher Passatwind	Neutral	nachhaltig
brasilianisch		nachhaltig
Benguela	Kalt	nachhaltig
Falkland	Kalt	nachhaltig
Antarktis zirkumpolar	Neutral	nachhaltig

Im südlichen Teil des Ozeans trägt die warme brasilianische Strömung Wasser (mit einer Geschwindigkeit von bis zu 0,5 m/s) weit nach Süden, und die Benguela-Strömung, abgezweigt von der mächtigen Strömung der Westwinde, schließt die Hauptleitung Zirkulation im südlichen Teil des Atlantischen Ozeans und bringt kaltes Wasser an die Küste Afrikas.

Das kalte Wasser des Falklandstroms dringt in den Atlantik ein, umrundet Kap Hoorn und ergießt sich zwischen der Küste und dem Brasilstrom.

Ein Merkmal in der Zirkulation des Wassers der Oberflächenschicht des Atlantischen Ozeans ist das Vorhandensein des unterirdischen äquatorialen Gegenstroms Lomonosov, der sich entlang des Äquators von West nach Ost unter einer relativ dünnen Schicht des Südpassatstroms bewegt (Tiefe von 50 bis 300 m) mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1 - 1,5 m/s. Die Strömung ist richtungsstabil und existiert zu allen Jahreszeiten.

Geografische Lage, klimatische Besonderheiten, Wasserkreislaufsysteme und guter Wasseraustausch mit antarktischen Gewässern bestimmen die hydrologischen Bedingungen des Indischen Ozeans.

Im nördlichen Teil des Indischen Ozeans verursacht die Monsunzirkulation der Atmosphäre im Gegensatz zu anderen Ozeanen eine saisonale Änderung der Oberflächenströmungen nördlich von 8 ° südlicher Breite. Im Winter wird der westliche Monsunstrom mit einer Geschwindigkeit von 1 - 1,5 m/s beobachtet. In dieser Jahreszeit entwickelt sich der äquatoriale Gegenstrom (in der Zone der Trennung der Monsun- und Südpassatwinde) und verschwindet.

Im Vergleich zu anderen Ozeanen im Indischen Ozean ist die Zone der vorherrschenden Südostwinde, unter deren Einfluss der Südpassatstrom entsteht, nach Süden verschoben, sodass sich dieser Strom von Ost nach West bewegt (Geschwindigkeit 0,5 - 0,8 m / s ) zwischen 10 und 20° südlicher Breite. Vor der Küste Madagaskars teilt sich der Südpassatstrom. Einer seiner Zweige verläuft entlang der Küste Afrikas nach Norden bis zum Äquator, wo er nach Osten abbiegt und im Winter den äquatorialen Gegenstrom entstehen lässt. Im Sommer entsteht aus dem nördlichen Zweig des Südpassatstroms, der sich entlang der Küste Afrikas bewegt, der Somalistrom. Ein weiterer Zweig des Südpassatstroms wendet sich vor der Küste Afrikas nach Süden und bewegt sich unter dem Namen Mosambikstrom entlang der Küste Afrikas nach Südwesten, wo aus seinem Zweig der Kap-Agulhas-Strom entsteht. Der größte Teil des Mosambikstroms wendet sich nach Osten und mündet in den Westwindstrom, von dem der Westaustralienstrom vor der Küste Australiens abzweigt und die Zirkulation des südlichen Indischen Ozeans vervollständigt.

Der unbedeutende Zufluss von arktischem und antarktischem Kaltwasser, die geografische Lage und das Strömungssystem bestimmen die Merkmale des hydrologischen Regimes des Pazifischen Ozeans.

Ein charakteristisches Merkmal des allgemeinen Schemas der Oberflächenströmungen des Pazifischen Ozeans ist das Vorhandensein großer Wasserkreisläufe in seinen nördlichen und südlichen Teilen.

Bei den Passatwinden entstehen unter dem Einfluss konstanter Winde die Süd- und Nordpassatwinde, die von Ost nach West gehen. Zwischen ihnen bewegen sich von West nach Ost die äquatorialen (Intertrade) Gegenströmungen mit Geschwindigkeiten von 0,5 - 1 m / s.

Der nördliche Passatstrom in der Nähe der Philippinen teilt sich in mehrere Äste auf. Einer von ihnen wendet sich nach Süden, dann nach Osten und erzeugt den äquatorialen (Intertrade) Gegenstrom. Der Hauptast folgt nach Norden entlang der Insel Taiwan (Taiwanstrom), biegt dann nach Nordosten ab und verläuft unter dem Namen Kuroshio entlang der Ostküste Japans (Geschwindigkeit bis zu 1 - 1,5 m / s) zum Kap Nojima (Insel Honshu) . Weiter weicht er nach Osten ab und überquert den Ozean als Nordpazifikstrom. Ein charakteristisches Merkmal des Kuroshio-Stroms, wie auch des Golfstroms, ist das Mäandern und Verschieben seiner Achse entweder nach Süden oder nach Norden. Vor der Küste Nordamerikas gabelt sich der Nordpazifikstrom in den Kalifornienstrom, der nach Süden gerichtet ist und die Hauptzyklonzirkulation des Nordpazifik schließt, und den Alaskastrom, der nach Norden fließt.

Der kalte Kamtschatka-Strom entspringt im Beringmeer und fließt entlang der Küste von Kamtschatka, den Kurilen (Kuril-Strom) und der Küste Japans und drückt den Kuroshio-Strom nach Osten.

Der südliche Passatstrom bewegt sich mit zahlreichen Ästen nach Westen (Geschwindigkeit 0,5 - 0,8 m/s). Vor der Küste Neuguineas dreht ein Teil der Strömung nach Norden und dann nach Osten und führt zusammen mit dem südlichen Zweig des Nordpassatstroms zur äquatorialen (Intertrade) Gegenströmung. Der größte Teil des Südpassatstroms wird abgelenkt und bildet den Ostaustralischen Strom, der dann in den mächtigen Westwindstrom mündet, von dem der kalte Peruanische Strom vor der Küste Südamerikas abzweigt und die Zirkulation im Südpazifik vervollständigt.

In der Sommerperiode der südlichen Hemisphäre bewegt sich der warme El Niño-Strom vom äquatorialen Gegenstrom in Richtung des peruanischen Stroms nach Süden auf 1 - 2 ° südlicher Breite und dringt in einigen Jahren auf 14 - 15 ° südlicher Breite ein. Ein solches Eindringen des warmen Wassers von El Niño in die südlichen Küstenregionen Perus führt durch eine Erwärmung von Wasser und Luft zu katastrophalen Folgen (starke Schauer, Fischsterben, Epidemien).

Ein charakteristisches Merkmal bei der Verteilung von Strömungen in der Oberflächenschicht des Ozeans ist das Vorhandensein des äquatorialen Gegenstroms unter der Oberfläche - der Cromwell-Strom. Er überquert den Ozean entlang des Äquators von West nach Ost in einer Tiefe von 30 bis 300 m mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1,5 m/s. Die Strömung bedeckt einen Streifen mit einer Breite von 2° nördlicher Breite bis 2° südlicher Breite.

Das charakteristischste Merkmal des Arktischen Ozeans ist, dass seine Oberfläche das ganze Jahr über mit Treibeis bedeckt ist. Die niedrige Temperatur und der Salzgehalt des Wassers begünstigen die Eisbildung. Küstengewässer sind nur im Sommer für zwei bis vier Monate eisfrei. Im zentralen Teil der Arktis wird hauptsächlich schweres mehrjähriges Eis (Packeis) mit einer Dicke von mehr als 2 - 3 m beobachtet, das mit zahlreichen Hügeln bedeckt ist. Neben mehrjährigem Eis gibt es einjähriges und zweijähriges Eis. Entlang der arktischen Küsten bildet sich im Winter ein ziemlich breiter (zig und hundert Meter) Streifen aus festem Eis. Nur im Bereich der warmen norwegischen, Nordkap- und Svalbard-Strömungen gibt es kein Eis.

Unter dem Einfluss von Winden und Strömungen ist das Eis im Arktischen Ozean in ständiger Bewegung.

Auf der Oberfläche des Arktischen Ozeans werden gut definierte Bereiche zyklonaler und antizyklonaler Wasserzirkulation beobachtet.

Unter dem Einfluss des polaren barischen Maximums im pazifischen Teil des Arktischen Beckens und der Mulde des isländischen Minimums entsteht eine allgemeine transarktische Strömung. Es führt die allgemeine Bewegung des Wassers von Ost nach West im gesamten Polargebiet durch. Der Transarktische Strom entspringt in der Beringstraße und fließt in die Framstraße (zwischen Grönland und Spitzbergen). Seine Fortsetzung ist der Ostgrönlandstrom. Zwischen Alaska und Kanada gibt es einen ausgedehnten antizyklonalen Wasserkreislauf. Der kalte Baffinstrom entsteht hauptsächlich durch die Entfernung von arktischem Wasser durch die Meerenge des kanadischen arktischen Archipels. Seine Fortsetzung ist der Labradorstrom.

Die durchschnittliche Geschwindigkeit der Wasserbewegung beträgt etwa 15 - 20 cm / s.

Eine zyklonale, sehr intensive Zirkulation tritt in der Norwegischen und Grönlandsee im atlantischen Teil des Arktischen Ozeans auf.

Seefahrer erfuhren fast sofort von der Anwesenheit von Meeresströmungen, sobald sie anfingen, auf den Gewässern der Ozeane zu surfen. Die Öffentlichkeit hat ihnen zwar erst Aufmerksamkeit geschenkt, als dank der Bewegung des Ozeanwassers viele große geografische Entdeckungen gemacht wurden, zum Beispiel segelte Christoph Kolumbus dank des Nordäquatorialstroms nach Amerika. Danach begannen nicht nur Seefahrer, sondern auch Wissenschaftler, den Meeresströmungen große Aufmerksamkeit zu schenken und sich darum zu bemühen, sie so gut und so tief wie möglich zu erforschen.

Bereits in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts. Die Seeleute studierten den Golfstrom sehr gut und setzten ihr Wissen erfolgreich in der Praxis um: Sie fuhren mit der Strömung von Amerika nach Großbritannien und hielten in der entgegengesetzten Richtung einen gewissen Abstand. Dies ermöglichte es ihnen, Schiffen, deren Kapitäne mit dem Gelände nicht vertraut waren, zwei Wochen voraus zu sein.

Ozeanische oder Meeresströmungen sind großräumige Bewegungen der Wassermassen des Weltozeans mit einer Geschwindigkeit von 1 bis 9 km/h. Diese Ströme bewegen sich nicht zufällig, sondern in einem bestimmten Kanal und einer bestimmten Richtung, was der Hauptgrund ist, warum sie manchmal als Flüsse der Ozeane bezeichnet werden: Die Breite der größten Strömungen kann mehrere hundert Kilometer betragen und die Länge kann mehr als erreichen eintausend.

Es wurde festgestellt, dass sich Wasserströmungen nicht geradlinig bewegen, sondern leicht zur Seite abweichend der Coriolis-Kraft gehorchen. Auf der Nordhalbkugel bewegen sie sich fast immer im Uhrzeigersinn, auf der Südhalbkugel ist es umgekehrt.. Gleichzeitig bewegen sich Strömungen in tropischen Breiten (sie werden Äquatorial- oder Passatwinde genannt) hauptsächlich von Ost nach West. Die stärksten Strömungen wurden an den Ostküsten der Kontinente gemessen.

Wasserströme zirkulieren nicht von selbst, sondern werden durch eine ausreichende Anzahl von Faktoren in Bewegung gesetzt - den Wind, die Rotation des Planeten um seine Achse, die Gravitationsfelder der Erde und des Mondes, die Bodentopographie, die Umrisse von Kontinente und Inseln, der Unterschied in den Temperaturindikatoren von Wasser, seine Dichte, Tiefe an verschiedenen Stellen des Ozeans und sogar seine physikalisch-chemische Zusammensetzung.

Von allen Arten von Wasserströmungen sind die Oberflächenströmungen des Weltozeans am stärksten ausgeprägt, deren Tiefe oft mehrere hundert Meter beträgt. Ihr Auftreten wurde durch Passatwinde beeinflusst, die sich in tropischen Breiten ständig in West-Ost-Richtung bewegten. Diese Passatwinde bilden riesige Ströme der Nord- und Südäquatorialströmungen in der Nähe des Äquators. Ein kleinerer Teil dieser Ströme kehrt nach Osten zurück und bildet einen Gegenstrom (wenn die Bewegung des Wassers in die entgegengesetzte Richtung zur Bewegung der Luftmassen erfolgt). Die meisten kollidieren mit den Kontinenten und Inseln und wenden sich nach Norden oder Süden.

Warme und kalte Wasserströme

Es muss berücksichtigt werden, dass die Begriffe „kalte“ oder „warme“ Strömungen bedingte Definitionen sind. Trotz der Tatsache, dass die Temperaturindikatoren der Wasserströme des Benguela-Stroms, der entlang des Kaps der Guten Hoffnung fließt, 20 ° C betragen, gilt es als kalt. Aber der Nordkapstrom, der einer der Seitenarme des Golfstroms ist, ist mit Temperaturen zwischen 4 und 6 °C warm.

Dies geschieht, weil die kalten, warmen und neutralen Strömungen ihre Namen aufgrund eines Vergleichs der Temperatur ihres Wassers mit den Temperaturindikatoren des sie umgebenden Ozeans erhalten haben:

• Wenn die Temperaturindikatoren des Wasserflusses mit der Temperatur des ihn umgebenden Wassers übereinstimmen, wird ein solcher Fluss als neutral bezeichnet;
• Wenn die Temperatur der Strömungen niedriger ist als die des umgebenden Wassers, werden sie als kalt bezeichnet. Sie fließen normalerweise von hohen Breiten in niedrige Breiten (z. B. der Labradorstrom) oder aus Gebieten, in denen Ozeanwasser aufgrund des großen Flussflusses einen verringerten Salzgehalt von Oberflächengewässern aufweist.
• Wenn die Temperatur der Strömungen wärmer ist als das umgebende Wasser, werden sie als warm bezeichnet. Sie bewegen sich von den Tropen in subpolare Breiten wie den Golfstrom.

Hauptwasser fließt

Derzeit haben Wissenschaftler etwa fünfzehn große ozeanische Wasserströme im Pazifik, vierzehn im Atlantik, sieben im Indischen und vier im Arktischen Ozean aufgezeichnet.

Es ist interessant, dass sich alle Strömungen des Arktischen Ozeans mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen - 50 cm / s, drei von ihnen, nämlich Westgrönland, Westspitzbergen und Norwegisch, sind warm, und nur Ostgrönland gehört zur kalten Strömung.

Aber fast alle Meeresströmungen des Indischen Ozeans sind warm oder neutral, während sich der Monsun, Somali, Westaustralier und das Nadelkap (kalt) mit einer Geschwindigkeit von 70 cm / s bewegen, die Geschwindigkeit des Rests variiert zwischen 25 und 75 cm/s. Die Wasserströme dieses Ozeans sind interessant, weil neben den saisonalen Monsunwinden, die zweimal im Jahr ihre Richtung ändern, auch die Ozeanflüsse ihren Lauf ändern: Im Winter fließen sie hauptsächlich nach Westen, im Sommer nach Osten (ein Phänomen, das nur für die Indischer Ozean). ).

Da sich der Atlantische Ozean von Norden nach Süden erstreckt, haben seine Strömungen auch eine meridionale Richtung. Wasserströme im Norden bewegen sich im Uhrzeigersinn, im Süden dagegen.

Ein markantes Beispiel für die Strömung des Atlantischen Ozeans ist der Golfstrom, der ausgehend vom Karibischen Meer warmes Wasser nach Norden transportiert und sich dabei in mehrere Seitenströme auflöst. Wenn das Wasser des Golfstroms in die Barentssee mündet, mündet es in den Arktischen Ozean, wo es abkühlt und in Form eines kalten Grönlandstroms nach Süden abbiegt, wonach es irgendwann nach Westen abweicht und wieder an den Golf angrenzt Stream, bilden einen Teufelskreis.

Die Strömungen des Pazifischen Ozeans sind hauptsächlich Breitengrade und bilden zwei große Kreise: den nördlichen und den südlichen. Da der Pazifische Ozean extrem groß ist, ist es nicht verwunderlich, dass seine Wasserströme einen erheblichen Einfluss auf den größten Teil unseres Planeten haben.

Zum Beispiel transportieren die Passatwinde warmes Wasser von den westlichen tropischen Küsten zu den östlichen, weshalb der westliche Teil des Pazifischen Ozeans in der tropischen Zone viel wärmer ist als die gegenüberliegende Seite. In den gemäßigten Breiten des Pazifischen Ozeans hingegen ist die Temperatur im Osten höher.

tiefe Strömungen

Wissenschaftler glaubten lange Zeit, dass das Wasser der Tiefsee fast bewegungslos sei. Doch bald entdeckten spezielle Unterwasserfahrzeuge sowohl langsam als auch schnell fließende Wasserströme in großen Tiefen.

Beispielsweise haben Wissenschaftler unter dem Äquatorialpazifik in einer Tiefe von etwa hundert Metern den Cromwell-Unterwasserstrom identifiziert, der sich mit einer Geschwindigkeit von 112 km / Tag nach Osten bewegt.

Eine ähnliche Bewegung von Wasserströmen, jedoch bereits im Atlantik, wurde von sowjetischen Wissenschaftlern festgestellt: Die Breite des Lomonosov-Stroms beträgt etwa 322 km, und die Höchstgeschwindigkeit von 90 km / Tag wurde in einer Tiefe von etwa hundert Metern gemessen . Danach wurde im Indischen Ozean ein weiterer Unterwasserstrom entdeckt, dessen Geschwindigkeit sich jedoch als viel geringer herausstellte - etwa 45 km / Tag.

Die Entdeckung dieser Strömungen im Ozean führte zu neuen Theorien und Rätseln, deren Hauptsache die Frage ist, warum sie auftauchten, wie sie sich bildeten und ob das gesamte Gebiet des Ozeans von Strömungen bedeckt ist oder es eine gibt Punkt, an dem das Wasser still steht.

Der Einfluss des Ozeans auf das Leben des Planeten

Die Rolle der Meeresströmungen im Leben unseres Planeten kann nicht überschätzt werden, da die Bewegung der Wasserströme das Klima, das Wetter und die Meeresorganismen des Planeten direkt beeinflusst. Viele vergleichen den Ozean mit einer riesigen Wärmekraftmaschine, die mit Sonnenenergie betrieben wird. Diese Maschine erzeugt einen kontinuierlichen Wasseraustausch zwischen der Oberfläche und den tiefen Schichten des Ozeans, versorgt ihn mit im Wasser gelöstem Sauerstoff und beeinflusst das Leben der Meereslebewesen.

Dieser Vorgang lässt sich beispielsweise am Peruanischen Strom nachvollziehen, der sich im Pazifischen Ozean befindet. Dank des Aufstiegs tiefer Gewässer, die Phosphor und Stickstoff anheben, entwickelt sich erfolgreich tierisches und pflanzliches Plankton an der Meeresoberfläche, wodurch die Nahrungskette organisiert wird. Plankton wird von kleinen Fischen gefressen, die wiederum Opfer von größeren Fischen, Vögeln und Meeressäugern werden, die sich mit einem solchen Nahrungsreichtum hier ansiedeln und die Region zu einem der produktivsten Gebiete des Weltozeans machen.

Es kommt auch vor, dass eine kalte Strömung warm wird: Die durchschnittliche Umgebungstemperatur steigt um mehrere Grad, was dazu führt, dass warme Tropenschauer auf den Boden fallen, die im Meer an Kälte gewöhnte Fische töten. Das Ergebnis ist bedauerlich - eine riesige Menge toter kleiner Fische landet im Meer, große Fische gehen, Angelstopps, Vögel verlassen ihre Nester. Infolgedessen werden der lokalen Bevölkerung Fische, durch Regengüsse zerstörte Ernten und Gewinne aus dem Verkauf von Guano (Vogelkot) als Dünger vorenthalten. Es kann oft mehrere Jahre dauern, bis das ehemalige Ökosystem wiederhergestellt ist.

Was sich mit einer gewissen Zyklizität und Frequenz bewegt. Unterscheidet sich in einer Konstanz physikalischer und chemischer Eigenschaften und einem bestimmten geografischen Standort. Je nach Zugehörigkeit zu den Hemisphären kann es kalt oder warm sein. Jede dieser Strömungen ist durch eine erhöhte Dichte und einen erhöhten Druck gekennzeichnet. Die Durchflussrate von Wassermassen wird in sverdrupa im weiteren Sinne in Volumeneinheiten gemessen.

Sorten von Strömungen

Zunächst einmal sind zyklisch gerichtete Wasserströmungen durch Merkmale wie Stabilität, Bewegungsgeschwindigkeit, Tiefe und Breite, chemische Eigenschaften, einwirkende Kräfte usw. gekennzeichnet. Basierend auf der internationalen Klassifizierung werden Strömungen in drei Kategorien eingeteilt:

1. Farbverlauf. Treten auf, wenn sie isobaren Wasserschichten ausgesetzt sind. Eine Gradienten-Meeresströmung ist eine Strömung, die durch horizontale Bewegungen der Isopotentialflächen des Wassergebiets gekennzeichnet ist. Entsprechend ihrer Anfangsmerkmale werden sie in Dichte, Barik, Bestand, Kompensation und Seiche eingeteilt. Infolge des Abflusses bilden sich Niederschläge und Eisschmelze.

2. Wind. Bestimmt durch die Neigung des Meeresspiegels, die Stärke der Luftströmung und Schwankungen der Massendichte. Eine Unterart driftet, das ist eine Wasserströmung, die allein durch die Einwirkung des Windes verursacht wird. Nur die Beckenoberfläche wird Schwingungen ausgesetzt.

3. Gezeiten. Am stärksten treten sie im Flachwasser, in Flussmündungen und in Küstennähe auf.

Eine separate Art von Strömung ist Trägheit. Es wird durch die Wirkung mehrerer Kräfte gleichzeitig verursacht. Je nach Bewegungsvariabilität werden konstante, periodische, Monsun- und Passatwindströmungen unterschieden. Die letzten beiden werden saisonal durch Richtung und Geschwindigkeit bestimmt.

Ursachen von Meeresströmungen

Derzeit wird die Wasserzirkulation in den Gewässern der Welt erst ansatzweise im Detail untersucht. Im Großen und Ganzen sind spezifische Informationen nur über Oberflächen- und Flachströmungen bekannt. Der größte Haken ist, dass das ozeanografische System keine klaren Grenzen hat und ständig in Bewegung ist. Es ist ein komplexes Netzwerk von Strömungen aufgrund verschiedener physikalischer und chemischer Faktoren.

Dennoch sind heute folgende Ursachen von Meeresströmungen bekannt:

1. Kosmischer Einfluss. Dies ist der interessanteste und gleichzeitig am schwierigsten zu erlernende Prozess. In diesem Fall wird die Strömung durch die Erdrotation, den Einfluss kosmischer Körper auf die Atmosphäre und das hydrologische System des Planeten usw. bestimmt. Ein markantes Beispiel sind die Gezeiten.

2. Windbelastung. Die Wasserzirkulation hängt von der Stärke und Richtung der Luftmassen ab. In seltenen Fällen können wir von Tiefenströmungen sprechen.

3. Dichteunterschied. Ströme entstehen aufgrund der ungleichmäßigen Verteilung des Salzgehalts und der Temperatur der Wassermassen.

atmosphärische Wirkung

In den Gewässern der Welt wird diese Art von Einfluss durch den Druck heterogener Massen verursacht. Gepaart mit kosmischen Anomalien ändern Wasserströmungen in den Ozeanen und kleineren Becken nicht nur ihre Richtung, sondern auch ihre Kraft. Dies macht sich besonders in den Meeren und Meerengen bemerkbar. Ein Paradebeispiel ist der Golfstrom. Zu Beginn seiner Reise zeichnet er sich durch erhöhte Geschwindigkeit aus.

Während des Golfstroms wird er gleichzeitig durch entgegengesetzte und faire Winde beschleunigt. Dieses Phänomen erzeugt einen zyklischen Druck auf die Schichten des Beckens und beschleunigt die Strömung. Von hier aus gibt es in einem bestimmten Zeitraum einen erheblichen Abfluss und Zufluss einer großen Menge Wasser. Je niedriger der atmosphärische Druck, desto höher die Flut.

Wenn der Wasserspiegel sinkt, wird das Gefälle der Straße von Florida geringer. Aus diesem Grund wird die Durchflussrate erheblich reduziert. Daraus kann geschlossen werden, dass ein erhöhter Druck die Kraft der Strömung verringert.

Windeinwirkung

Die Verbindung zwischen den Luft- und Wasserströmen ist so stark und gleichzeitig einfach, dass sie selbst mit bloßem Auge kaum zu übersehen ist. Seit der Antike konnten Seefahrer die passende Meeresströmung berechnen. Möglich wurde dies durch die Arbeiten des Wissenschaftlers W. Franklin über den Golfstrom aus dem 18. Jahrhundert. Einige Jahrzehnte später hat A. Humboldt den Wind in der Liste der wichtigsten äußeren Kräfte, die auf die Wassermassen einwirken, genau angegeben.

Aus mathematischer Sicht wurde die Theorie 1878 durch den Physiker Zeppritz untermauert. Er bewies, dass im Weltmeer ein ständiger Transfer der Oberflächenwasserschicht in tiefere Schichten stattfindet. In diesem Fall wird der Wind zur Haupteinflusskraft auf die Bewegung. Die Strömungsgeschwindigkeit nimmt dabei proportional zur Tiefe ab. Die bestimmende Bedingung für die ständige Zirkulation von Gewässern ist eine unendlich lange Einwirkungszeit des Windes. Die einzigen Ausnahmen sind die Passatwinde der Luft, die saisonal die Bewegung von Wassermassen im Äquatorstreifen des Weltozeans verursachen.

Dichteunterschied

Der Einfluss dieses Faktors auf die Wasserzirkulation ist die wichtigste Ursache für Strömungen im Weltozean. Umfangreiche Studien der Theorie wurden von der internationalen Expedition Challenger durchgeführt. Anschließend wurde die Arbeit der Wissenschaftler von skandinavischen Physikern bestätigt.

Die Heterogenität der Dichten von Wassermassen ist das Ergebnis mehrerer Faktoren gleichzeitig. Sie haben schon immer in der Natur existiert und repräsentieren ein kontinuierliches hydrologisches System des Planeten. Jede Abweichung der Wassertemperatur führt zu einer Änderung seiner Dichte. Dabei wird immer ein umgekehrt proportionales Verhältnis beobachtet. Je höher die Temperatur, desto geringer die Dichte.

Auch der Aggregatzustand von Wasser beeinflusst den Unterschied in den physikalischen Indikatoren. Gefrieren oder Verdunsten erhöhen die Dichte, Niederschläge verringern sie. Beeinflusst die Stärke der Strömung und den Salzgehalt von Wassermassen. Sie hängt von der Eisschmelze, dem Niederschlag und der Verdunstung ab. In Bezug auf die Dichte ist der Weltozean ziemlich ungleichmäßig. Dies gilt sowohl für oberflächliche als auch für tiefe Schichten des Wassergebietes.

Strömungen des Pazifischen Ozeans

Das allgemeine Strömungsschema wird durch die Zirkulation der Atmosphäre bestimmt. Somit trägt der Ostpassat zur Bildung des Nordstroms bei. Es durchquert die Gewässer von den Philippinen bis zur Küste Mittelamerikas. Es hat zwei Zweige, die das indonesische Becken und die äquatoriale Meeresströmung des Pazifischen Ozeans speisen.

Die größten Strömungen im Wassergebiet sind die Strömungen Kuroshio, Alaska und Kalifornien. Die ersten beiden sind warm. Der dritte Strom ist die kalte Meeresströmung des Pazifischen Ozeans. Das Becken der südlichen Hemisphäre wird von der australischen und der Tradewind-Strömung gebildet. Etwas östlich der Mitte des Wassergebietes wird der äquatoriale Gegenstrom beobachtet. Vor der Küste Südamerikas gibt es einen Seitenarm des kalten peruanischen Stroms.

Im Sommer wirkt die Meeresströmung El Niño in Äquatornähe. Es drückt die kalten Wassermassen des Peruvian Stream zurück und bildet ein günstiges Klima.

Indischer Ozean und seine Strömungen

Der nördliche Teil des Beckens ist durch einen saisonalen Wechsel von warmen und kalten Strömungen gekennzeichnet. Diese konstante Dynamik wird durch die Wirkung der Monsunzirkulation verursacht.

Im Winter dominiert der Südweststrom, der im Golf von Bengalen entspringt. Etwas weiter südlich liegt Western. Diese Meeresströmung des Indischen Ozeans durchquert das Wassergebiet von der Küste Afrikas bis zu den Nikobaren.

Im Sommer trägt der Ostmonsun zu einer deutlichen Veränderung der Oberflächengewässer bei. Der äquatoriale Gegenstrom verlagert sich in die Tiefe und verliert merklich an Stärke. Infolgedessen wird sein Platz von starken warmen Strömungen aus Somalia und Madagaskar eingenommen.

Zirkulation des arktischen Ozeans

Der Hauptgrund für die Entwicklung der Unterströmung in diesem Teil des Weltozeans ist ein starker Zustrom von Wassermassen aus dem Atlantik. Tatsache ist, dass die jahrhundertealte Eisdecke es der Atmosphäre und den kosmischen Körpern nicht erlaubt, den inneren Kreislauf zu beeinflussen.

Der wichtigste Lauf des Arktischen Ozeans ist der Nordatlantik. Es treibt riesige Mengen an warmen Massen an und verhindert, dass die Wassertemperatur auf kritische Werte abfällt.

Die transarktische Strömung ist für die Richtung der Eisdrift verantwortlich. Andere große Ströme sind die Jamal-, Svalbard-, Nordkap- und Norwegische Strömungen sowie ein Zweig des Golfstroms.

Strömungen des Atlantischen Beckens

Der Salzgehalt des Ozeans ist extrem hoch. Die Zonalität der Wasserzirkulation ist die schwächste unter anderen Becken.

Hier ist die wichtigste Meeresströmung der Golfstrom. Dank ihm wird die durchschnittliche Wassertemperatur bei etwa +17 Grad gehalten. Dieser warme Ozean erwärmt beide Hemisphären.

Die wichtigsten Ströme des Beckens sind auch die kanarischen, brasilianischen, Benguela- und Tradewind-Ströme.

Wie Beobachtungen zeigen, bewegen sich die Schichten des Weltozeans in Form riesiger Ströme, die Zehn- und Hunderte von Kilometern breit und Tausende von Kilometern lang sind. Diese Flüsse werden Ströme genannt. Sie bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 1-3 km/h, manchmal bis 9 km/h.

Strömungen entstehen durch die Einwirkung von Wind auf die Wasseroberfläche durch die Einwirkung von Schwerkraft und gezeitenerzeugenden Kräften. Die Strömung wird durch die innere Reibung des Wassers und die Corioliskraft beeinflusst. Der erste verlangsamt die Strömung und verursacht Wirbel an der Grenze von Schichten mit unterschiedlicher Dichte, der zweite ändert seine Richtung.

Klassifizierung von Strömen. Nach ihrer Herkunft werden sie unterteilt in Reibung, Gravitationsgradient und Gezeiten. Bei Reibungsströmungen Drift, verursacht durch konstante oder vorherrschende Winde; Sie sind von größter Bedeutung für die Zirkulation des Wassers der Ozeane.

Schwerkraftgradientenströme werden unterteilt in Lager(Abfall) und Dichte. Stock Flows entstehen bei einem stetigen Anstieg des Wasserspiegels durch dessen Zufluss (z. B. Zufluss von Wolgawasser in das Kaspische Meer) und einer Fülle von Niederschlägen oder bei einem Absinken des Pegels aufgrund von der Abfluss von Wasser und dessen Verlust durch Verdunstung (z. B. im Roten Meer). Dichteströme sind das Ergebnis ungleicher Wasserdichte in gleicher Tiefe. Sie entstehen z. B. in Meerengen, die Meere mit unterschiedlichen Salzgehalten verbinden (z. B. zwischen Mittelmeer und Atlantik).

Gezeitenströmungen werden durch die horizontale Komponente der Gezeitenkraft erzeugt.

Je nach Lage in der Wassersäule werden Strömungen unterschieden oberflächlich, tief und Unterseite.

Nach der Dauer des Bestehens können Strömungen unterschieden werden dauerhaft, gelegentlich und vorübergehend. Konstante Strömungen von Jahr zu Jahr behalten die Richtung und Geschwindigkeit der Strömung bei. Sie können durch konstante Winde wie Passatwinde verursacht werden. Die Richtung und Geschwindigkeit periodischer Strömungen ändert sich entsprechend der Änderung der Ursachen, die sie verursacht haben, z. B. Monsun, Gezeiten. Zeitliche Strömungen werden durch zufällige Ursachen verursacht.

Strömungen können sein warm kalt und neutral. Erstere sind wärmer als das Wasser in der Gegend des Ozeans, durch die sie hindurchgehen; Letztere sind kälter als das umgebende Wasser. In der Regel sind Strömungen, die sich vom Äquator weg bewegen, warm, während Strömungen, die sich zum Äquator hin bewegen, kalt sind. Kalte Strömungen sind normalerweise weniger salzig als warme. Denn sie fließen aus Gebieten mit mehr Niederschlag und weniger Verdunstung oder aus Gebieten, in denen das Wasser durch schmelzendes Eis aufgefrischt wird.

Gesetzmäßigkeiten der Ausbreitung von Oberflächenströmen. Das Bild der Oberflächenströmungen des Weltozeans wurde in den Hauptmerkmalen von erstellt XX Jahrhundert. Die Bestimmung der Richtung und Geschwindigkeit der Strömung erfolgte hauptsächlich aus Beobachtungen der Bewegung natürlicher und künstlicher Schwimmer (Flosse, Flaschen, Drift von Schiffen und Eisschollen usw.) und aus der Differenz bei der Bestimmung des Ortes des Schiffes durch die Methode der Koppelnavigation und die Methode der Beobachtung von Himmelskörpern. Das moderne Problem der Ozeanologie ist die detaillierte Untersuchung der Strömungen in der gesamten Dicke des ozeanischen Wassers. Dies geschieht durch verschiedene instrumentelle Verfahren, insbesondere durch Radar. Die Essenz des letzteren besteht darin, dass ein Funkwellenreflektor ins Wasser abgesenkt wird und seine Bewegung auf dem Radar festlegt

Richtung und Geschwindigkeit der Strömung.

Aus der Untersuchung von Driftströmungen konnten folgende Gesetzmäßigkeiten abgeleitet werden:

1) Die Geschwindigkeit der Driftströmung steigt mit der Intensivierung des Windes, der sie verursacht hat, und nimmt mit zunehmendem Breitengrad gemäß der Formel ab

wo ABER- Windkoeffizient gleich 0,013, W - Windgeschwindigkeit, φ - Breitengrad des Ortes;

2) Die Richtung der Strömung stimmt nicht mit der Richtung des Windes überein: Sie gehorcht der Coriolis-Kraft. Bei ausreichender Tiefe und Küstenabstand beträgt die Abweichung theoretisch 45°, in der Praxis aber etwas weniger.

3) Die Stromrichtung wird stark von der Uferkonfiguration beeinflusst. Die Strömung, die in einem Winkel auf das Ufer zufließt, gabelt sich und ihr großer Ast geht in einen stumpfen Winkel über. Wo sich zwei Strömungen dem Ufer nähern, entsteht zwischen ihnen durch die Verbindung ihrer Äste eine abflusskompensierende Gegenströmung.

Die Verteilung der Oberflächenströmungen im Weltozean lässt sich wie folgt schematisch darstellen (Abb. 42).

Auf beiden Seiten des Äquators verursachen Passatwinde Nord- und Südpassatströmungen, die unter dem Einfluss der Coriolis-Kraft von der Windrichtung abweichen und sich von Ost nach West bewegen. Die Passatwinde treffen auf ihrem Weg auf die Ostküste des Festlandes und teilen sich. Ihre zum Äquator gerichteten Zweige treffen sich und bilden einen Abflussausgleichs-Gegenstrom, der zwischen den Passatwindströmungen nach Osten folgt. Der nach Norden abgelenkte Zweig der nördlichen Passatwindströmung bewegt sich entlang der Ostküste des Festlandes und entfernt sich unter dem Einfluss der Coriolis-Kraft allmählich davon. Nördlich von 30° N. Sch. diese Strömung fällt unter den Einfluss der hier vorherrschenden Westwinde und bewegt sich von Westen nach Osten. In der Nähe der Westküste des Festlandes (etwa 50 ° N) teilt sich diese Strömung in zwei Zweige, die in entgegengesetzte Richtungen auseinanderlaufen. Ein Zweig geht zum Äquator, kompensiert den Wasserverlust, der durch die nördliche Passatwindströmung verursacht wird, und schließt sich ihm an, wodurch der subtropische Strömungsring geschlossen wird. Der zweite Zweig folgt nach Norden entlang der Küste des Festlandes. Ein Teil davon dringt in den Arktischen Ozean ein, der andere verbindet sich mit der Strömung aus dem Arktischen Ozean und vervollständigt einen weiteren Strömungsring. Sowohl auf der Südhalbkugel als auch auf der Nordhalbkugel entsteht ein subtropischer Ring von Strömungen. Der zweite Strömungsring wird nicht gebildet, aber stattdessen gibt es eine starke Driftströmung aus Westwinden, die die Gewässer von drei Ozeanen verbindet.

Die tatsächliche Verteilung der Oberflächenströmungen in jedem Ozean weicht vom prinzipiellen Schema ab, da die Umrisse der Kontinente die Richtung der Strömungen beeinflussen (Abb. 43).

Ausbreitung von Meeresströmungen in der Tiefe. Die durch den Wind an der Oberfläche verursachte Wasserbewegung wird durch Reibung allmählich auf die darunter liegenden Schichten übertragen. In diesem Fall nimmt die Fließgeschwindigkeit exponentiell ab, und die Fließrichtung weicht unter dem Einfluss der Corioliskraft immer mehr von der ursprünglichen ab und erweist sich in einer bestimmten Tiefe als entgegengesetzt zur Oberflächenrichtung (Abb. 44). Die Tiefe, in der sich der Strom um 180° dreht, wird als Reibungstiefe bezeichnet. In dieser Tiefe endet praktisch der Einfluss des Driftstroms. Diese Tiefe beträgt etwa 200 m. Die Wirkung der Coriolis-Kraft, die die Richtung der Strömung ändert, führt jedoch dazu, dass die Wasserstrahlen in einer bestimmten Tiefe entweder die Ufer überholen oder von ihnen weggetrieben werden und dann einen Winkel der Oberfläche gleichen In Ufernähe entsteht ein Druck, der die gesamte Wassersäule in Bewegung setzt. Diese Bewegung erstreckt sich weit von der Küste entfernt. Aufgrund unterschiedlicher Erwärmungsbedingungen der Meeresoberfläche in verschiedenen Breitengraden kommt es zu einer Konvektion des Meerwassers. In der Äquatorregion dominiert eine Aufwärtsbewegung gegenüber wärmerem Wasser, in den Polarregionen eine Abwärtsbewegung gegenüber kälterem Wasser. Dies sollte dazu führen, dass sich Wasser in den Oberflächenschichten vom Äquator zu den Polen und in den Bodenschichten von den Polen zum Äquator bewegt.

In Gebieten mit hohem Salzgehalt sinkt das Wasser, in Gebieten mit niedrigem Salzgehalt hingegen steigt es. Das Absinken und Steigen von Wasser wird auch durch Schwall und Schwall von Wasser an der Oberfläche verursacht (z. B. im Einwirkungsbereich der Passatwinde).

In tiefen Ozeantälern steigt die Temperatur des Wassers aufgrund der inneren Hitze der Erde um einige Zehntel Grad an. Dadurch entstehen vertikale Wasserströmungen. Am Fuße der Kontinentalhänge werden starke Strömungen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 30 beobachtet Frau, verursacht durch Erdbeben und andere Ursachen. Sie tragen eine große Menge an Schwebeteilchen und werden gerufen schlammige Bäche.

Das Vorhandensein von Oberflächenströmungssystemen mit einer allgemeinen Bewegungsrichtung zum Zentrum oder vom Zentrum des Systems führt dazu, dass im ersten Fall eine Abwärtsbewegung des Wassers stattfindet, im zweiten - aufwärts. Ein Beispiel für solche Gebiete können subtropische Ringsysteme von Strömungen sein.

Sehr kleine Änderungen des Salzgehalts mit der Tiefe und die Konstanz der Salzzusammensetzung in großen Tiefen weisen auf die Durchmischung der gesamten Wassersäule des Weltozeans hin. Allerdings das genaue Bild

Die Verteilung von Tiefen- und Bodenströmungen wurde noch nicht festgestellt. Dank der kontinuierlichen Durchmischung von Wasser erfolgt eine konstante Übertragung nicht nur von Wärme und Kälte, sondern auch der für Organismen notwendigen Nährstoffe. In den Zonen der Wassersenkung werden die tiefen Schichten mit Sauerstoff angereichert, in den Zonen der Wasserhebung werden biogene Stoffe (Phosphor- und Stickstoffsalze) aus der Tiefe an die Oberfläche getragen.

Strömungen in den Meeren und Meerengen. Strömungen in den Meeren werden aus den gleichen Gründen wie in den Ozeanen verursacht, aber die begrenzte Größe und die geringeren Tiefen bestimmen das Ausmaß des Phänomens, und die lokalen Bedingungen verleihen ihnen besondere Merkmale. Viele Meere (z. B. das Schwarze Meer und das Mittelmeer) sind aufgrund der Coriolis-Kraft durch eine kreisförmige Strömung gekennzeichnet. In einigen Meeren (z. B. im Weißen Meer) kommen Gezeitenströmungen gut zum Ausdruck. In anderen Meeren (z. B. im Norden und in der Karibik) sind Meeresströmungen ein Ableger von Meeresströmungen.

Je nach Art der Strömungen können Meerengen in Fließ- und Austauschmeerengen unterteilt werden. In fließenden Meerengen wird die Strömung in eine Richtung geleitet (z. B. in Florida). In Austauschstraßen bewegt sich das Wasser in zwei entgegengesetzte Richtungen. Multidirektionale Wasserströme können übereinander liegen (z. B. im Bosporus und Gibraltar) oder nebeneinander liegen (z. B. La Perouse und Davis). In engen und flachen Meerengen kann sich die Richtung je nach Windrichtung in die entgegengesetzte Richtung ändern (z. B. Kertsch).

4. Meeresströmungen.

© Vladimir Kalanov,
"Wissen ist Macht".

Die ständige und kontinuierliche Bewegung von Wassermassen ist der ewige dynamische Zustand des Ozeans. Wenn die Flüsse auf der Erde unter dem Einfluss der Schwerkraft entlang ihrer geneigten Kanäle in Richtung Meer fließen, dann haben die Strömungen im Ozean verschiedene Ursachen. Die Hauptursachen für Meeresströmungen sind: Wind (Triftströmungen), Unebenheiten oder Änderungen des atmosphärischen Drucks (Barogradient), Anziehung von Wassermassen durch Sonne und Mond (Gezeiten), Dichteunterschiede im Wasser (aufgrund des Unterschieds in Salzgehalt und Temperatur) , Höhenunterschied, der durch Zufluss von Flusswasser aus den Kontinenten entsteht (Stock).

Nicht jede Bewegung des Meerwassers kann als Strömung bezeichnet werden. Meeresströmungen in der Ozeanographie sind die translatorische Bewegung von Wassermassen in den Ozeanen und Meeren..

Zwei physikalische Kräfte verursachen Strömungen - Reibung und Schwerkraft. Aufgeregt von diesen Kräften Strömungen genannt Reibung und Gravitation.

Die Strömung im Weltmeer wird normalerweise durch mehrere Gründe gleichzeitig verursacht. Der mächtige Golfstrom beispielsweise entsteht durch das Zusammenfließen von Dichte, Wind und Abflussströmungen.

Die anfängliche Richtung jeder Strömung ändert sich bald unter dem Einfluss der Erdrotation, der Reibungskräfte, der Konfiguration der Küstenlinie und des Bodens.

Je nach Grad der Stabilität werden Ströme unterschieden nachhaltig(z. B. Passatwinde Nord und Süd), vorübergehend(durch Monsun verursachte Oberflächenströmungen des nördlichen Indischen Ozeans) und Zeitschrift(Gezeiten).

Je nach Position in der Dicke des Ozeanwassers können die Strömungen sein oberflächlich, unterirdisch, mittel, tief und Unterseite. In diesem Fall bezieht sich die Definition von "Oberflächenströmung" manchmal auf eine ausreichend starke Wasserschicht. Beispielsweise kann die Dicke der Passatwind-Gegenströmungen in den äquatorialen Breiten der Ozeane 300 m betragen, und die Dicke der Somali-Strömung im nordwestlichen Teil des Indischen Ozeans erreicht 1000 Meter. Es wird darauf hingewiesen, dass tiefe Strömungen im Vergleich zu Oberflächengewässern, die sich über ihnen bewegen, meistens in die entgegengesetzte Richtung geleitet werden.

Strömungen werden auch in warm und kalt unterteilt. warme Strömungen Wassermassen von niedrigen Breiten in höhere Breiten zu bewegen und kalt- In die andere Richtung. Diese Aufteilung der Strömungen ist relativ: Sie charakterisiert nur die Oberflächentemperatur bewegter Gewässer im Vergleich zu den umgebenden Wassermassen. Beispielsweise beträgt die Temperatur der Oberflächenschichten im warmen Nordkapstrom (Barentssee) im Winter 2–5 °C und im Sommer 5–8 °C und im kalten Peruvian Current (Pazifischer Ozean) 15 °C bis 20 ° C das ganze Jahr über, auf den kalten Kanaren (Atlantik) - von 12 bis 26 ° C.

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Einige Strömungen in den Ozeanen sind mit anderen Strömungen verbunden und bilden eine beckenweite Zirkulation.

Im Allgemeinen ist die ständige Bewegung der Wassermassen in den Ozeanen ein komplexes System kalter und warmer Strömungen und Gegenströmungen, sowohl an der Oberfläche als auch in der Tiefe.

Am bekanntesten für die Bewohner Amerikas und Europas ist natürlich der Golfstrom. Übersetzt aus dem Englischen bedeutet dieser Name Strom aus dem Golf. Früher glaubte man, dass diese Strömung im Golf von Mexiko beginnt, von wo aus sie durch die Straße von Florida zum Atlantik strömt. Dann stellte sich heraus, dass der Golfstrom nur einen kleinen Bruchteil seiner Strömung aus dieser Bucht entnimmt. Nachdem die Strömung den Breitengrad von Cape Hatteras an der Atlantikküste der Vereinigten Staaten erreicht hat, erhält die Strömung einen starken Wasserzufluss aus der Sargassosee. Hier beginnt der eigentliche Golfstrom. Ein Merkmal des Golfstroms ist, dass diese Strömung beim Eintritt in den Ozean nach links abweicht, während sie unter dem Einfluss der Erdrotation nach rechts ablenken sollte.

Die Parameter dieser mächtigen Strömung sind sehr beeindruckend. Die Oberflächengeschwindigkeit des Wassers im Golfstrom erreicht 2,0–2,6 Meter pro Sekunde. Selbst in einer Tiefe von bis zu 2 km beträgt die Geschwindigkeit der Wasserschichten 10–20 cm/s. Beim Verlassen der Straße von Florida führt die Strömung 25 Millionen Kubikmeter Wasser pro Sekunde, das ist 20-mal mehr als der Gesamtdurchfluss aller Flüsse unseres Planeten. Aber nach der Vereinigung mit dem Wasserstrom aus der Sargassosee (Antillenstrom) erreicht die Kapazität des Golfstroms bereits 106 Millionen Kubikmeter Wasser pro Sekunde. Dieser mächtige Strom bewegt sich nach Nordosten zur Great Newfoundland Bank, wendet sich von hier aus nach Süden und wird zusammen mit dem davon getrennten Slope Current in den nordatlantischen Wasserkreislauf einbezogen. Die Tiefe des Golfstroms beträgt 700–800 Meter und die Breite erreicht 110–120 km. Die durchschnittliche Temperatur der Oberflächenschichten der Strömung beträgt 25–26 °C und in Tiefen von etwa 400 m nur 10–12 °C. Daher wird die Idee des Golfstroms als warmer Strom genau durch die Oberflächenschichten dieses Stroms erzeugt.

Beachten Sie eine weitere Strömung im Atlantik - den Nordatlantik. Sie verläuft über den Ozean nach Osten in Richtung Europa. Der Nordatlantikstrom ist weniger stark als der Golfstrom. Der Wasserdurchfluss beträgt hier 20 bis 40 Millionen Kubikmeter pro Sekunde und die Geschwindigkeit liegt je nach Standort zwischen 0,5 und 1,8 km/h. Der Einfluss des Nordatlantikstroms auf das Klima Europas ist jedoch sehr spürbar. Zusammen mit dem Golfstrom und anderen Strömungen (Norwegisch, Nordkap, Murmansk) mildert der Nordatlantikstrom das Klima in Europa und das Temperaturregime der ihn umspülenden Meere. Nur eine warme Strömung, der Golfstrom, kann das Klima Europas nicht so stark beeinflussen: Schließlich endet die Existenz dieser Strömung Tausende von Kilometern vor der Küste Europas.

Nun zurück zur Äquatorialzone. Hier erwärmt sich die Luft viel stärker als in anderen Teilen der Welt. Die erwärmte Luft steigt auf, erreicht die oberen Schichten der Troposphäre und beginnt sich in Richtung der Pole auszubreiten. Ungefähr im Bereich von 28-30 ° nördlicher und südlicher Breite beginnt die Luft nach dem Abkühlen abzusinken. In subtropischen Breiten erzeugen zunehmend neue Luftmassen, die vom Äquator her einströmen, einen Überdruck, während über dem Äquator selbst durch den Abfluss erwärmter Luftmassen der Druck ständig abgesenkt wird. Von Gebieten mit hohem Druck strömt Luft zu Gebieten mit niedrigem Druck, dh zum Äquator. Die Rotation der Erde um ihre Achse lenkt die Luft von der direkten Meridianrichtung nach Westen ab. Es gibt also zwei starke Warmluftströme, Passatwinde genannt. In den Tropen der nördlichen Hemisphäre wehen die Passatwinde aus Nordosten und in den Tropen der südlichen Hemisphäre aus Südosten.

Der Einfachheit halber erwähnen wir den Einfluss von Wirbelstürmen und Hochdruckgebieten in den gemäßigten Breiten beider Hemisphären nicht. Es ist wichtig zu betonen, dass die Passatwinde die stabilsten Winde auf der Erde sind, sie wehen ständig und verursachen warme äquatoriale Strömungen, die riesige Meereswassermassen von Ost nach West bewegen.

Äquatorströmungen sind nützlich für die Navigation und helfen Schiffen, den Ozean schnell von Ost nach West zu überqueren. Einst spürte H. Columbus, der nichts im Voraus über die Passatwinde und Äquatorströmungen wusste, ihre starke Wirkung während seiner Seereisen.

Basierend auf der Konstanz der äquatorialen Strömungen stellte der norwegische Ethnograph und Archäologe Thor Heyerdahl eine Theorie über die anfängliche Besiedlung der Inseln Polynesiens durch die alten Bewohner Südamerikas auf. Um die Möglichkeit zu beweisen, auf primitiven Schiffen zu segeln, baute er ein Floß, das seiner Meinung nach denen ähnelte, mit denen die alten Bewohner Südamerikas den Pazifik überquerten. Auf diesem „Kon-tiki“ genannten Floß unternahm Heyerdahl 1947 zusammen mit fünf anderen Draufgängern eine gefährliche Reise von der Küste Perus zum Tuamotu-Archipel in Polynesien. 101 Tage lang schwamm er eine Strecke von etwa 8.000 Kilometern entlang eines der Zweige der südlichen Äquatorströmung. Die Draufgänger unterschätzten die Kraft von Wind und Wellen und bezahlten sie beinahe mit ihrem Leben. Ganz in der Nähe ist die warme Äquatorströmung, angetrieben von den Passatwinden, alles andere als sanft, wie man meinen könnte.

Lassen Sie uns kurz auf die Eigenschaften anderer Strömungen im Pazifischen Ozean eingehen. Ein Teil des Wassers des nördlichen Äquatorialstroms auf den Philippinen wendet sich nach Norden und bildet den warmen Strom Kuroshio (japanisch für „dunkles Wasser“), der von einem mächtigen Strom an Taiwan und den südjapanischen Inseln vorbei nach Nordosten geleitet wird. Die Breite von Kuroshio beträgt etwa 170 km und die Eindringtiefe erreicht 700 m, aber im Allgemeinen ist diese Strömung dem Golfstrom in Mode unterlegen. Ungefähr 36°N Kuroshio verwandelt sich in den Ozean und bewegt sich in den warmen Nordpazifikstrom. Sein Wasser fließt nach Osten, überquert den Ozean etwa am 40. Breitengrad und erwärmt die Küste Nordamerikas bis nach Alaska.

Das Revers von Kuroshio von der Küste wurde merklich durch den Einfluss des kalten Kurilenstroms beeinflusst, der sich von Norden näherte. Diese Strömung wird auf Japanisch Oyashio (Blaues Wasser) genannt.

Eine weitere bemerkenswerte Strömung im Pazifischen Ozean ist El Niño (spanisch für „Baby“). Dieser Name wird gegeben, weil sich der El Niño-Strom vor Weihnachten den Küsten von Ecuador und Peru nähert, wenn die Ankunft des Christuskindes auf der Welt gefeiert wird. Diese Strömung tritt nicht jedes Jahr auf, aber wenn sie sich dennoch den Küsten der genannten Länder nähert, wird sie nicht anders als als Naturkatastrophe wahrgenommen. Tatsache ist, dass zu warme El-Niño-Wasser sich nachteilig auf Plankton und Fischbrut auswirken. Dadurch werden die Fänge der lokalen Fischer um das Zehnfache reduziert.

Wissenschaftler glauben, dass diese tückische Strömung auch Wirbelstürme, Regenstürme und andere Naturkatastrophen verursachen kann.

Im Indischen Ozean bewegen sich die Gewässer entlang eines ebenso komplexen Systems warmer Strömungen, die ständig von Monsunen beeinflusst werden - Winden, die im Sommer vom Ozean auf den Kontinent und im Winter in die entgegengesetzte Richtung wehen.

Im Band der vierzigsten Breiten der südlichen Hemisphäre im Weltozean wehen ständig Winde in Richtung von West nach Ost, was kalte Oberflächenströmungen erzeugt. Die größte dieser Strömungen, in denen die Wellen fast ständig toben, ist die Strömung der Westwinde, die in Richtung von West nach Ost zirkuliert. Das Band dieser Breitengrade von 40° bis 50° auf beiden Seiten des Äquators wird von Seglern nicht zufällig als „Roaring Forties“ bezeichnet.

Der Arktische Ozean ist größtenteils mit Eis bedeckt, was seine Gewässer jedoch keineswegs bewegungslos machte. Die Strömungen hier werden direkt von Wissenschaftlern und Spezialisten von driftenden Polarstationen beobachtet. Während der mehrmonatigen Drift legt die Eisscholle, auf der sich die Polarstation befindet, manchmal viele hundert Kilometer zurück.

Der größte Kaltstrom in der Arktis ist der Ostgrönlandstrom, der das Wasser des Arktischen Ozeans in den Atlantik befördert.

In Bereichen, wo warme und kalte Strömungen aufeinander treffen, Phänomen des tiefen Wasseranstiegs (Upwelling), bei dem vertikale Wasserströme Tiefenwasser an die Meeresoberfläche befördern. Zusammen mit ihnen steigen Nährstoffe auf, die in den unteren Horizonten des Wassers enthalten sind.

Im offenen Ozean tritt Auftrieb in Gebieten auf, in denen Strömungen divergieren. An solchen Stellen sinkt der Meeresspiegel und es kommt zu tiefen Wasserzuflüssen. Dieser Prozess entwickelt sich langsam - einige Millimeter pro Minute. Der stärkste Anstieg in tiefen Gewässern wird in Küstengebieten (10-30 km von der Küste entfernt) beobachtet. Im Weltozean gibt es mehrere permanente Auftriebsgebiete, die die Gesamtdynamik der Ozeane und die Fangbedingungen beeinflussen, zum Beispiel: der kanarische und der guineische Auftrieb im Atlantik, der peruanische und der kalifornische Auftrieb im Pazifischen Ozean und die Beaufortsee Auftrieb im Arktischen Ozean.

Tiefe Strömungen und Anstiege tiefer Gewässer spiegeln sich in der Natur von Oberflächenströmungen wider. Selbst so mächtige Strömungen wie der Golfstrom und Kuroshio werden von Zeit zu Zeit entweder stärker oder schwächer. In ihnen ändert sich die Temperatur des Wassers und Abweichungen von der konstanten Richtung und es bilden sich riesige Wirbel. Solche Änderungen der Meeresströmungen beeinflussen das Klima der jeweiligen Landregionen sowie die Wanderrichtung und -entfernung einiger Fischarten und anderer tierischer Organismen.

Trotz der scheinbaren Zufälligkeit und Fragmentierung von Meeresströmungen repräsentieren sie tatsächlich ein bestimmtes System. Die Strömungen geben ihnen die gleiche Salzzusammensetzung und vereinen alle Gewässer zu einem einzigen Weltmeer.

© Vladimir Kalanov,
"Wissen ist Macht"