Циркуляция водных масс Мирового океана

Причиной возникновения общей циркуляции могут служить нагревание, охлаждение, осадки и испарение, касательное напряжение ветра, атмосферное давление. В тропических и субтропических широтах поверхностные течения образуют антициклональные круговороты, в умеренных и высоких широтах — под влиянием атмосферной циркуляции образуются циклональные круговороты. Под влиянием северовосточных и юго-восточных пассатов в тропических широтах формируются пассатные течения, пересекающие океан с востока на запад. Системы течений северного и южного полушарий у экватора разделяются зоной межпассатных течения, противотечений, имеющих сезонный характер, которые распространяются с запада на восток. В океане присутствуют как теплые, так и холодные течения, обусловленные циркуляцией вод из низких широт в высокие и наоборот.

Значительно отличаются от температуры окружающих вод температура холодных течений (Курильского, Лабрадорского, Бенгельского) и теплых течений (Куросио и Гольфстрим) (рис. 5.2.1)Г В океане постоянно происходит обновление вод по всей его глубине, на глубинах свыше 150 м присутствует циркуляция вод, которая определяется меридиональной составляющей, что обусловливает водообмен между северными и южными частями океана.

Следует заметить, что воды морей и океанов подвергаются перемешиванию, причем как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Перемешивание бывает молекулярное или турбулентное.

При перемешивании вод различных температур и соленостей происходит увеличение плотности смеси, при этом основное значение имеют разности температур и их абсолютные значения. Чем ниже температура^[1]

вод и чем больше их температурные различия, тем больше уплотнение и тем большие глубины охватываются перемешиванием. В результате уплотнения при перемешивании в зонах сходимости поверхности течений с различными характеристиками происходит погружение поверхностных вод на глубины океана. Таким образом, солнечное излучение поглощается поверхностным слоем океана и распространяется в глубину, в результате чего соленость морских вод выравнивается, глубинные и придонные воды получают большее количество кислорода, а в то время как поверхностные воды обогащаются питательными веществами, накапливающимися в глубинных водах.

Рис. 5.2.1. Циркуляция вод мирового океана.

В океане также присутствует вертикальная зональность, которая проявляется в последовательной смене поверхностных, подповерхностных, промежуточных, глубинных и придонных водных масс. В вертикальном разрезе толща воды распадается на большие слои, аналогичные слоям атмосферы, которые называют сферами^[2].

Принято выделять четыре сферы, среди которых:

1) верхняя сфера (глубина до 250 м), характеризующаяся практически постоянными физическими (температура, свет), химическими (соленость, газы), биологическими (планктон) свойствами и перемещающиеся как единое целое;

• 2) подповерхностная сфера (глубина от 250 до 1400 м), имеет повышенную соленость, а в низких широтах и повышенную температуру;
• 3) промежуточная сфера (глубина от 1400 до 2000 м), характеризуется повышенной температурой (по сравнению с вышеи нижележащими водами) — в полярных широтах, имеют пониженную соленость в умеренных и тропических широтах. Также промежуточная сфера характеризуется минимальным содержанием кислорода.
• 4) глубинная сфера (свыше 2000 м), характеризуется однородностью воды, в этой сфере толщиной заключена почти половина всей воды Миррового океана.

Четырехслойность циркуляции и структуры вод имеет исключительно большое значение не только для процессов, протекающих в Мировом океане, но и для глобального обмена энергии и веществ, а следовательно, планетарных процессов, определяющих формирование и изменение природы Земли в целом.

• [1] Быков В. Д., Васильев А. В. Гидрометрия. Л.: Гидрометеоиздат, 1972.
• [2] 2 Ильичев В. И., Петрухин А. А. Световой фон океана.