Морские течения

Главная » Полезные ископаемые » Морские течения

Морские течения характеризуют поступательное перемещение водных масс в определенном направлении и с определенной скоростью. По происхождению морские течения разделяют на ветровые, или дрейфовые, градиентные и приливно-отливные. Внешними силами, вызывающими течения, являются: сила трения ветра о водную поверхность; изменение атмосферного давления; приливообразующие силы Луны и Солнца; сила тяжести, а также сопутствующие им силы внутреннего трения и отклоняющая сила вращения Земли. Рассмотрим коротко основные особенности каждой из выделенных групп течений.

Ветровые, или как их называют иначе дрейфовые, течения возникают под действием ветра. Многочисленными наблюдениями в различных морях установлена эмпирическая связь между скоростью ветра и скоростью дрейфового течения, возникающего под его воздействием.

Очевидно, что скорость дрейфового течения на поверхности составляет всего несколько процентов от скорости ветра. Ф. Нансен, плавая на «Фраме» в Гренландском море, установил, что льды дрейфовали не вдоль направления ветра, а на 20— 40° отклонялись вправо от него. В 1905 г. шведский геофизик Ваган Экман математически обосновал это явление и создал теорию дрейфовых течений.

Экман доказал, что дрейфовое течение возникает от взаимодействия касательного напряжения ветра, отклоняющей силы вращения Земли (сила Кариолиса) и турбулентного трения при постоянном коэффициенте турбулентной вязкости. При этом, в условиях глубокого моря, вектор течения отклоняется от направления ветра на 45° вправо в северном полушарии и влево — в южном. С глубиной, благодаря трению между частицами воды, скорость течения падает, а отклонение от направления ветра возрастает. На определенной глубине течение будет направлено в противоположную сторону от направления на поверхности, а его скорость равна 1/23 последнего. Экман назвал эту глубину глубиной трения (D), так как она находится в прямой зависимости от коэффициента вязкости.

При конечной глубине моря угол между вектором ветра и вектором поверхностного течения изменяется в зависимости от глубины. Когда отношение истинной глубины к D мало, то дрейфовое течение следует за направлением ветра. Отношение может служить критерием мелководности моря. При увеличении этого отношения угол между вектором ветра и направлением течения составляет 45°, что характерно для условий глубокого моря.

Приведенные выше рассуждения основаны на допущении идеальных условий наличия в море только одних дрейфовых течений. В природе такое условие встречается крайне редко, и реальные течения возникают под действием разнообразных причин, в том числе в связи с различными градиентами плотностей водных масс.