Prąd oceaniczny to przepływ masy wody, który porusza się z określoną cyklicznością i częstotliwością. Różni się niezmiennością właściwości fizycznych i chemicznych oraz określonym położeniem geograficznym. Może być zimna lub ciepła, w zależności od przynależności do półkul. Każdy taki przepływ charakteryzuje się zwiększoną gęstością i ciśnieniem. Przepływ mas wody jest mierzony w sverdrupa, szerzej – w jednostkach objętości.
Odmiany prądów
Przede wszystkim, cyklicznie kierowane przepływy wody charakteryzują się takimi cechami jak stabilność, prędkość ruchu, głębokość i szerokość, właściwości chemiczne, siły wpływające itp. W oparciu o międzynarodową klasyfikację przepływy dzielą się na trzy kategorie:1. Gradient. Występuje, gdy na izobaryczne warstwy wody zostanie przyłożone ciśnienie hydrostatyczne. Gradientowy prąd oceaniczny to przepływ charakteryzujący się poziomymi ruchami powierzchni izopotencjalnych akwenu. Zgodnie z ich pierwotnymi cechami dzielą się na gęstość, baryczność, zapasy, kompensację i seiche. Odpływ powoduje wytrącanie i topnienie lodu.
2. Wiatr. Są zdeterminowaninachylenie poziomu morza, siła przepływu powietrza i wahania gęstości masy. Podgatunek to dryfujący prąd oceaniczny. Jest to przepływ wody spowodowany wyłącznie działaniem wiatru. Tylko powierzchnia basenu jest narażona na wibracje.
3. Pływowy. Najsilniej pojawiają się w płytkiej wodzie, w ujściach rzek i w pobliżu wybrzeża.
Oddzielny typ przepływu to przepływ bezwładnościowy. Jest to spowodowane działaniem kilku sił na raz. W zależności od zmienności ruchu rozróżnia się przepływy stałe, okresowe, monsunowe i pasatowe. Ostatnie dwa są określane sezonowo na podstawie kierunku i prędkości.
Przyczyny prądów oceanicznych
W tej chwili cyrkulacja wód w wodach świata dopiero zaczyna być szczegółowo badana. W zasadzie konkretne informacje są znane tylko na temat prądów powierzchniowych i płytkich. Głównym problemem jest to, że system oceanograficzny nie ma wyraźnych granic i jest w ciągłym ruchu. Jest to złożona sieć przepływów spowodowana różnymi czynnikami fizycznymi i chemicznymi.
Jednakże znane są dziś następujące przyczyny prądów oceanicznych:
1. Wpływ przestrzeni. To najciekawszy i zarazem najtrudniejszy do nauczenia proces. W tym przypadku przepływ jest determinowany przez obrót Ziemi, wpływ ciał kosmicznych na atmosferę i system hydrologiczny planety itp. Uderzającym przykładem są pływy.
2. Wpływ wiatru. Obieg wody zależy od siły i kierunku mas powietrza. W rzadkich przypadkach można mówić o głębokimprądy.
3. Różnica gęstości. Strumienie powstają w wyniku nierównomiernego rozkładu zasolenia i temperatury mas wody.
Wpływ atmosfery
Na wodach świata ten rodzaj wpływu jest spowodowany naciskiem niejednorodnych mas. W połączeniu z anomaliami kosmicznymi, przepływy wody w oceanach i mniejszych basenach zmieniają nie tylko kierunek, ale także swoją moc. Jest to szczególnie widoczne na morzach i cieśninach. Doskonałym przykładem jest Prąd Zatokowy. Na początku swojej podróży charakteryzuje się zwiększoną prędkością.
W Cieśninie Florydzkiej Prąd Zatokowy jest jednocześnie przyspieszany przez przeciwne i przyjemne wiatry. Zjawisko to tworzy cykliczny nacisk na warstwy basenu, przyspieszając przepływ. Stąd w określonym czasie następuje znaczny odpływ i dopływ dużej ilości wody. Im niższe ciśnienie w atmosferze, tym wyższa fala.
Kiedy poziom wody spada, nachylenie Cieśniny Florydzkiej zmniejsza się. Z tego powodu prędkość przepływu jest znacznie zmniejszona. Można zatem stwierdzić, że zwiększone ciśnienie zmniejsza siłę przepływu.
Efekt wiatru
Powiązanie między strumieniami powietrza i wody jest tak mocne i proste, że trudno go nie zauważyć nawet gołym okiem. Od czasów starożytnych nawigatorzy byli w stanie obliczyć odpowiedni prąd oceaniczny. Stało się to możliwe dzięki datowanej na XVIII wiek pracy naukowca W. Franklina nad Prądem Zatokowym. Kilkadziesiąt lat później A. Humboldt dokładnie wskazał wiatr na liście głównych outsiderów oddziałujących na masy wodne.siła.
Z matematycznego punktu widzenia teoria została potwierdzona przez fizyka Zeppritza w 1878 roku. Udowodnił, że w Oceanie Światowym następuje ciągły transfer powierzchniowej warstwy wody na głębsze poziomy. W tym przypadku wiatr staje się główną siłą wpływającą na ruch. Aktualna prędkość w tym przypadku maleje proporcjonalnie do głębokości. Warunkiem determinującym stałą cyrkulację wód jest nieskończenie długi czas działania wiatru. Jedynymi wyjątkami są pasaty powietrza, które powodują sezonowy ruch mas wody w pasie równikowym Oceanu Światowego.
Różnica gęstości
Wpływ tego czynnika na cyrkulację wody jest najważniejszą przyczyną przepływu w oceanach. Zakrojone na szeroką skalę badania teorii przeprowadziła międzynarodowa ekspedycja Challenger. Następnie pracę naukowców potwierdzili fizycy skandynawscy.
Niejednorodność gęstości mas wody jest wypadkową kilku czynników jednocześnie. Od zawsze istniały w naturze, reprezentując ciągły system hydrologiczny planety. Każde odchylenie temperatury wody pociąga za sobą zmianę jej gęstości. W takim przypadku zawsze obserwuje się odwrotnie proporcjonalną zależność. Im wyższa temperatura, tym niższa gęstość.
Na różnicę parametrów fizycznych wpływa również stan skupienia wody. Zamrażanie lub parowanie zwiększa gęstość, a opady ją zmniejszają. Wpływa na siłę prądu i zasolenie mas wodnych. Zależy to od topnienia lodu, opadów i poziomu parowania. Według wskaźnikówGęstość Ocean Światowy jest dość nierówny. Dotyczy to zarówno powierzchniowych, jak i głębokich warstw akwenu.
Prądy Oceanu Spokojnego
Ogólny wzór przepływów zależy od cyrkulacji atmosfery. W ten sposób wschodni pasat przyczynia się do powstania Prądu Północnego. Przecina wody od Wysp Filipińskich do wybrzeży Ameryki Środkowej. Ma dwie gałęzie, które zasilają Basen Indonezji i Prąd Pacyfiku Oceanu Równikowego.
Na półkuli północnej prądy Kuroshio, Alaska i Kalifornia są największymi strumieniami w obszarze wodnym. Pierwsze dwa są ciepłe. Trzeci strumień to zimny prąd oceaniczny Pacyfiku. Basen półkuli południowej tworzą prądy australijskie i Tradewind. Nieco na wschód od centrum akwenu obserwuje się przeciwprąd równikowy. U wybrzeży Ameryki Południowej znajduje się odgałęzienie zimnego prądu peruwiańskiego.
W lecie w pobliżu równika przepływa prąd oceaniczny El Niño. Odpycha masy zimnej wody potoku peruwiańskiego, tworząc sprzyjający klimat.
Ocean Indyjski i jego prądy
Północna część basenu charakteryzuje się sezonowymi zmianami ciepłych i zimnych przepływów. Ta stała dynamika spowodowana jest działaniem cyrkulacji monsunowej.
W zimie dominuje Prąd Południowo-Zachodni, który ma swój początek w Zatoce Bengalskiej. Nieco dalej na południe jest zachód. Ten oceaniczny prąd Oceanu Indyjskiego krzyżuje sięobszar wodny od wybrzeży Afryki po Wyspy Nicobar.
W lecie monsun wschodni przyczynia się do znacznej zmiany wód powierzchniowych. Równikowy przeciwprąd przesuwa się w głąb i wyraźnie traci swoją siłę. W rezultacie jego miejsce zajmują potężne ciepłe prądy z Somalii i Madagaskaru.
Cyrkulacja Oceanu Arktycznego
Głównym powodem rozwoju podcienia w tej części Oceanu Światowego jest potężny napływ mas wody z Atlantyku. Faktem jest, że wielowiekowa pokrywa lodowa nie pozwala, aby atmosfera i ciała kosmiczne miały wpływ na cyrkulację wewnętrzną.
Najważniejszym biegiem Oceanu Arktycznego jest Północny Atlantyk. Wprowadza ogromne ilości ciepłych mas, zapobiegając spadkowi temperatury wody do poziomów krytycznych.
Prąd transarktyczny odpowiada za kierunek dryfowania lodu. Inne główne strumienie obejmują prądy Jamał, Svalbard, Przylądek Północny i Norweski, a także odgałęzienie Prądu Zatokowego.
Prądy Basenu Atlantyckiego
Zasolenie oceanu jest niezwykle wysokie. Strefa obiegu wody jest najsłabsza spośród innych basenów.
Tutaj głównym prądem oceanicznym jest Prąd Zatokowy. Dzięki niemu średnia temperatura wody utrzymuje się na poziomie około +17 stopni. Ten ciepły prąd oceaniczny Oceanu Atlantyckiego ogrzewa obie półkule.
Również najważniejszymi prądami w basenie są Wyspy Kanaryjskie. Prądy brazylijskie, Benguela i Tradewind.
