Павел Астапенко - Вопросы о погоде
Безусловно, существует, хотя она далеко не всегда явно выражена. Есть в океане мощные течения, направленные почти точно в соответствии с направлением преобладающих ветров (как, например, Гольфстрим в Атлантике, теплые воды которого устремляются с юго-запада на северо-восток вдоль «дороги циклонов», следующих от берегов Северной Америки к берегам Северной Европы). Однако есть и такие течения, воды которых перемещаются не строго в соответствии с направлением преобладающих ветров (например, холодное Лабрадорское течение или течения в проливах Босфор, Дарданеллы, в Керченском проливе).
Закономерность соответствия поверхностных течений в океанах направлению движения воздуха в нижней тропосфере заметна и в низких, и в высоких широтах. В Тихом океане по обе стороны от экватора с востока на запад направлены течения, связанные с пассатами обоих полушарий. В Ледовитом океане арктические льды дрейфуют вдоль изобар на средних картах давления, то есть в направлении преобладающих ветров. Следует при этом иметь в виду, что скорости движения воды и воздуха существенно различны; количество движения в океане в 230 раз меньше, чем в атмосфере. Кроме того, приводя в движение воды океана, атмосфера испытывает обратное влияние океана на состояние воздуха над его поверхностью, в том числе и на режим ветра.
14.14. Соответствует ли направление течения Гольфстрим направлению ветров над Атлантикой?
В целом примерно соответствует. Течение Гольфстрим направлено приблизительно параллельно изобарам среднего поля атмосферного давления над Атлантикой. Однако местами на направление течения влияет рельеф дна океана.
14.15. Какова температура воды в Гольфстриме?
Температура воды в Гольфстриме у берегов Флориды на поверхности океана около 26°C, в пределах Саргассова моря она лишь на несколько градусов выше температуры воды на соседних с течением участках океана. По мере продвижения на север и северо-восток температура Гольфстрима постепенно понижается, но остается достаточно высокой по сравнению с температурой океана вне этого течения. Так, в апреле на широте северного полярного круга в центральном участке течения она равна 20°C, тогда как в нескольких сотнях километров к западу она всего на несколько градусов выше нуля, а еще западнее уже находится кромка полярных льдов Гренландского моря. Скорость течения составляет примерно 7 км/ч, ширина стрежня течения в створе мыса Хаттерас – около 100 км.
14.16. Чем объясняется бурный характер Баренцева моря?
Баренцево море считается одним из самых штормовых в мире. На его акватории проходит граница очень контрастных воздушных масс, проникающих сюда из Западной Атлантики – теплых и влажных и из Центральной Арктики – очень холодных и относительно сухих. Это делает все атмосферные фронты над Баренцевым морем очень активными, циклоническую деятельность – весьма интенсивной, с глубокими циклонами и большими градиентами давления, порождающими сильные ветры и волнение (высотой более 3,5 м).
14.17. Что такое след тайфуна в океане?
Тропические циклоны, среди которых видное место занимают тайфуны западной части Тихого океана, оставляют за собой след не только на поверхности океана, но и в толще воды, до глубины примерно полукилометра, причем сохраняется он в течение нескольких недель. След этот незаметен для человеческого глаза, но хорошо выражен в инструментальных измерениях состояния океанской воды, и прежде всего – ее температуры. Дело в том, что вдоль пути следования тропического циклона происходит интенсивное испарение воды – тайфуны и ураганы черпают свою энергию с сильно нагретой поверхности океана. На процесс испарения затрачивается значительное количество тепла, которое затем отдается воздуху при конденсации поднимающегося вверх водяного пара в виде теплоты конденсации. Вода же в океане при этом охлаждается. Ветер и волны, поднятые тропическим циклоном, усиливают эффект охлаждения поверхностных вод, перемешивая более глубокие и холодные воды с поверхностными. По данным советских океанологов, наблюдавших тайфун Элла в Тихом океане, когда тайфун прошел над полигоном автоматических буйковых станций, то в полосе шириной несколько больше 100 км (соответствующей размерам тайфуна) температура воды понизилась на 2°C, а по обе стороны от этой полосы – повысилась в среднем на 3°C. Остается добавить, что такого рода следы оставляют за собой не только тайфуны, но и другие тропические циклоны. Детально изучить это явление впервые удалось в тайфуне, путь которого пришелся на район океанологических исследований советского научно-исследовательского судна «Академик Курчатов».
14.18. Могут ли изменения погоды влиять на фауну океана?
Необычно суровые зимы, сильные северные ветры, временные изменения морских течений могут губительно отражаться на фауне умеренных широт, особенно мелководной. Связанные с сильными и продолжительными холодами понижения температуры воды, эпизодически наблюдающиеся в океанах, часто приводят к массовой гибели рыбы. Временные изменения Лабрадорского течения и течения Ирмингера у юго-западных берегов Гренландии после аномально холодных зим, влекущих за собой понижение температуры воды, также бывают причиной катастрофической гибели рыбы.
Примерно каждые шесть-восемь лет погибает много рыбы у техасского побережья США, на мелководье в Мексиканском заливе. Колебания температуры воды и насыщенности ее кислородом оказываются губительными для ряда живых организмов, в том числе, в конечном итоге, и для рыбы.
14.19. Что такое апвеллинг?
Апвеллингом называют подъем глубинных вод в морях и океанах, вызывающий значительное охлаждение поверхности моря. Различают два типа апвеллинга: прибрежный и в открытом океане. Прибрежный апвеллинг непосредственно связан с метеорологическими условиями – он возникает при сильном и продолжительном ветре, направленном приблизительно параллельно берегу, находящемуся слева от воздушного потока или под небольшим углом к нему, то есть с суши на море. При этом происходит сгон поверхностных вод и подъем на их место более холодных глубинных вод. В открытом океане это явление связано с метеорологическими условиями лишь косвенно – оно обусловлено океаническими течениями, которые сами по себе связаны с господствующими ветрами. Условия для возникновения вертикальных движений воды и ее подъема с глубин на поверхность создаются в районах расходимости поверхностных течений или связанных с ними крупномасштабных циклонических вихрей – круговоротов.
14.20. В каких районах земного шара наблюдается прибрежный апвеллинг?
В нашей стране явление апвеллинга сравнительно часто наблюдается в Черном море, у берегов Крыма и Кавказа.
Бывают случаи апвеллинга и на Каспии, а также у юго-западного побережья Камчатского полуострова. Прибрежный подъем вод систематически наблюдается у западных побережий США, Перу, Марокко, Южной Африки, Австралии. Интенсивность его возрастает зимой и летом и уменьшается в переходные сезоны. В некоторых странах с муссонным климатом апвеллинг образуется в летний сезон, при сгоне воды муссонными ветрами. Характерный летний сезонный апвеллинг наблюдается в ряде мест на Атлантическом побережье Северной Америки и в Бенгальском заливе.
14.21. Насколько сильно охлаждаются поверхностные воды при апвеллинге?
Диапазон понижения температуры воды при апвеллинге очень широкий – от нескольких градусов до 10-15°C. На Черном море и на Каспии бывают случаи резких скачков температуры воды после сгона поверхностных вод береговыми ветрами: от 24 до 8-10°C и от 20 до 10-11°C соответственно.
14.22. Чем еще, кроме понижения температуры воды, сопровождается выход глубинных вод на поверхность?
Вместе с глубинными водами на поверхность поднимаются соединения азота и фосфора, это приводит к бурному развитию фитопланктона в зонах апвеллинга. Фитопланктоном питаются рачки, служащие кормом для рыбы. Поэтому здесь обычно бывает больше рыбы, чем на других участках океана.
14.23. Какие особенности погоды отмечаются в районах прибрежного апвеллинга?
В районах постоянного подъема глубинных вод отмечается низкая температура поверхности воды и прилегающего к ней слоя воздуха. Температура вышележащего воздуха до некоторых пор повышается, а не понижается, как обычно. Таким образом, над районами апвеллинга существуют устойчивые температурные инверсии, препятствующие распространению влажного морского воздуха вверх и в глубь суши. Не происходит и сколь-либо значительного вертикального развития облаков – все запасы влаги сосредоточиваются в тонком поверхностном слое воздуха, где часто образуются туманы или тонкая слоистая пелена приподнятого тумана.
