Даниил Богданов - Тропический океан
В Северном пассатном течении происходит смещение части воды вправо, т. е. от экватора. В Экваториальном противотечении, тоже находящемся в северном полушарии, но несущем воды в противоположном направлении, поверхностные воды смещаются также вправо, но уже на юг, к экватору. В результате между Северным пассатным течением и Экваториальным противотечением на поверхности образуется зона дивергенции. В Атлантическом и Тихом океанах около 5–8° с. ш. создаются устойчивые зоны дивергенции.
Так как поперечная составляющая в разных полушариях направлена в разные стороны, то зона дивергенции образуется и вдоль самого экватора в пределах Южного пассатного течения Тихого океана. Наоборот, на границе Южного пассатного течения и Экваториального противотечения возникает зона конвергенции вод.
С поверхностными течениями связаны подповерхностные и частично глубинные течения, а также вертикальные движения вод. С точки зрения условий развития жизни, особый интерес представляют вертикальные движения, особенно подъем вод. Поэтому в последние два десятилетия делается очень много для изучения вертикальной циркуляции вод. Вертикальные движения исследованы еще недостаточно, в значительной мере из–за трудностей наблюдения этого явления. Имеющиеся оценки скорости движений получены теоретическим путем.
В последнее время в мировую научную литературу вошел термин «апвелинг» (upwelling). Этим термином называют устойчивый подъем глубинных и подповерхностных вод в океане со скоростью не менее нескольких десятков сантиметров в сутки. Кратковременный подъем вод под влиянием сгонных ветров наблюдается во многих местах, например у Южного берега Крыма, западного берега Каспийского моря, у северных берегов Средиземного. Он проявляется как резкое понижение температуры воды, иногда летом до 10–12°. Ветер отгоняет теплую поверхностную воду в открытое море, а с глубины поднимается холодная вода.
В океане апвелинг наблюдается либо постоянно, круглый год, либо в определенные сезоны. Одна из причин его — действие сгонных ветров. Другая причина — поперечная циркуляция в потоке, о которой говорилось выше. Поперечная циркуляция иногда оказывается более мощным фактором подъема вод, нежели непосредственное воздействие сгонного ветра.
Самый мощный постоянный апвелинг наблюдается у восточных окраин Тихого и Атлантического океанов — у берегов Калифорнии и Перу, Северо — Западной и Юго — Западной Африки. Там всюду холодные течения идут к экватору. В каждом из них пассаты и поперечная циркуляция вызывают подъем вод с глубин 100–300 м к поверхности. Скорость подъема обычно превышает 1 м в сутки. Апвелинг в низких широтах наблюдается также у западных окраин океанов, где берег находится слева от течения в северном полушарии или справа от потока — в южном. Например, вдоль северного берега Южной Америки (в северном полушарии) проходит Гвианское течение. Там в результате поперечной циркуляции (и действия пассата) поверхностные воды увлекаются в открытое море, а вдоль дна склона и шельфа развивается компенсационный подъем вод к поверхности, особенно сильный у берегов Венесуэлы и Тринидада. Еще более сильный подъем — у южного берега Мексиканского залива.
Подъем вод происходит также в циклонических круговоротах, т. е. в северном полушарии при круговом движении вод против часовой стрелки, в южном — по часовой стрелке. В этом случае поперечная циркуляция относит поверхностную воду к периферии водоворота, а в его средней части возникает компенсационный подъем вод. Наоборот, в системах с обратным направлением вращения, т. е. в антициклонических, происходит накопление и погружение вод в их средних частях и подъем на периферии.
Известно, что обширные антициклонические круговороты располагаются близ тропиков. Средние части их являются областями конвергенции. Классический пример этого — уже упоминавшееся Саргассово море.
На океанографических разрезах, изображающих распределение температуры и других характеристик от поверхности до больших глубин или до дна, области погружения и подъема вод легко выявляются по ходу изотерм (часто и других изолиний). Отклонение изотерм к большим глубинам соответствует областям погружения вод. Наоборот, подъем изолиний к поверхности связан с подъемом вод. На рис. 3 в качестве примера приведен меридиональный разрез Мексиканского залива, на котором хорошо видны области подъема и погружения вод.
Следует различать разные формы подъема вод. В одном случае это куполообразное поднятие в открытом океане, при котором поднимающаяся с глубины вода наподобие купола внедряется в подповерхностные слои, но не доходит до поверхности и поэтому не влияет непосредственно на температуру поверхностного слоя. Примеры такого куполообразного подъема известны в Тихом океане к юго–западу от берегов Коста — Рики. В окружающих районах граница между поверхностными теплыми и подповерхностными холодными водами лежит на глубине 75–125 м, а в вершинной части купола — всего лишь на 10–50 м.
Рис. 3. Океанографический разрез Мексиканского залива (цифры — летняя температура)
Куполообразное поднятие может достигнуть поверхности, как, например, против берегов Перу и Эквадора. В этом случае на поверхности появляются пятна холодной воды, а на карте поверхностных изотерм — замкнутые области низкой температуры, например пятно с температурой 17–18°, окруженное водами 22–23°.
Иногда вода с глубины поднимается по континентальному склону и входит на внешний, обращенный к океану (мористый) край шельфа, существенно влияя на условия в придонных слоях. Такого рода подъемы широко распространены у западных берегов Африки, в Мексиканском заливе, у берегов Индии и Аравии. При этом прибрежное мелководье и поверхностный слой не подвергаются непосредственному воздействию поднявшихся вод.
В других случаях поднимающаяся по шельфу вода достигает поверхности либо в прибрежном мелководье, либо над глубокой частью шельфа. При этом резко понижается температура на поверхности, достигая совершенно не свойственных тропической зоне значений. Пример такого подъема воды и падения температуры — южная часть банки Кампече, где летом на поверхности бывает лишь 24–23°, а за пределами зоны подъема 29°. Еще более резкое понижение наблюдается летом северного полушария при юго–западном муссоне у берегов Сомали, под самым экватором, — до 18°, а иногда до 13–14°. В этом случае слой скачка температуры выходит па поверхность.
Когда океанское течение на пути своего движения встречает остров или подводную возвышенность, вода часто поднимается по склону, обращенному навстречу потоку. Этот подъем усиливает обмен водами в вертикальном направлении и изменяет океанографическую обстановку в районе острова и на некотором расстоянии вниз по течению.
