. Воды. Мирового океана находятся в постоянном движении. Среди видов движения вод выделяют волны и течения. По причинам возникновения волны разделяют на ветровые, цунами и приточно-отливные

Причиной ветровых волн ветер, который приводит вертикальный колебательное движение водной поверхности. Высота волн больше зависит от силы ветра. Волны могут достигать высоты 18-20 м. Если в открытом океане и вода подвергается вертикальных движений, то у берега она совершает поступательное движение, образуя прибой. Степень ветрового волнения оценивают по 9-балльной шкалеалою.

. Цунами - это гигантские волны, возникающие во время подводных землетрясений, гипоцентры которых расположены под дном океана. Волны, вызванные подземными толчками, распространяются с огромной скоростью - до 800 к км / ч.. В открытом океане высота незначительна, поэтому они не представляют опасности. Однако такие волны, набегая на мелководье, растут, достигая высоты 20-30 м, и обрушиваются на побережье, нанося ве ших разрушениявань.

Приточно-отливные волны связаны с привлечением водных масс. Мирового океана. Луной и. Солнцем. Высота приливов зависит от географического положения и расчлененности и конфигурации береговой линии. М. Максимальная высота приливов (18 м) наблюдается в заливе. Фандді.

Течения - это горизонтальные перемещения воды в океанах и морях определенными постоянными путями есть это своеобразные реки в океане, длина которых

достигает нескольких тысяч километров, ширина - до сотен километров, а глубина - сотен метров

По глубине расположения в толще воды различают поверхностные, глубинные и придонные течения. По температурным характеристикам течения разделяют на теплые и холодные. Принадлежность конкретной течения в теплые х или холодных определяется не их собственной температурой, а температурой окружающих вод. Теплой называют течение, воды которой теплее окружающие воды, а холодной - холодныхіші.

Основными причинами возникновения поверхностных течений являются ветры и разность уровней воды в различных частях океана. Среди течений, вызванных ветром, выделяют дрейфовые (вызванные постоянными ветрами) и ветровые и (возникают под влиянием сезонных ветровов).

Решающее влияние на формирование системы течений в океане имеет общая циркуляция атмосферы . Схема течений в. Северном полушарии образует два кольца. Пассаты вызывают пассатные течения, направляемых в еквато ориальних широт. Там они набирают восточного направления и движутся в западную часть океанов, повышая там уровень вод. Это приводит "к формированию сточных течений, движущихся вдоль восточных побережий ю терикив (Гольфстрим,. Куро-Сио,. Бразильская,. Мозамбикская, мадагаскарская,. Восток-ноавстралийська). В умеренных широтах эти течения подхватываются господствующими западными ветрами и направляются в восточной части океанов частейастина

вод в виде компенсационных течений движется до 30-х широт, откуда пассаты выгнали воду (Калифорнийский,. Канарское), замыкая южное кольцо. Основная масса воды, перемещенной западными ветрами, движется ся вдоль западных побережий материков в высокие приполярные широты (Североатлантический, пол-ничнотихоокеанська). Оттуда вода в виде сточных течений, которые подхватываются северо-восточными ветрами, направляет ться вдоль восточных побережий материков до умеренных широт (Лабрадорское,. Камчатская), замыкая северное кольцце.

В. Южном полушарии формируется только одно кольцо в экваториальных и тропических широтах. Основной причиной его существования является также пассаты. Южнее (в умеренных широтах), поскольку на пути вод, подхваченные них западными ветрами, нет материков, формируется круговая течение. Западных ветруів.

Между пассатными течениями обоих полушарий вдоль экватора формируется мижпасатиа противоток. В северной части. Индийского океана муссонный циркуляция порождает сезонные ветровые течения

Основные виды движения водных масс:

Ветровые волны – волны, вызванные ветром. Имеют колебательный характер. Чем длиннее путь ветра над водной поверхностью, тем сильнее он дует и, соответственно, тем выше становится волна. Поэтому высокие волны встречаются в областях господства западного переноса, особенно в Южном полушарии («ревущие сороковые», «неистовые пятидесятые»), где хозяйничает океаническая поверхность.
Цунами – сейсмические волны, вызванные землетрясениями на дне океана. Цунами охватывает всю водную толщу от дна до поверхности. Цунами в основном наблюдаются в Тихом океане.
Приливно-отливные волны – волны, вызванные силой притяжения месяца и Солнца. Во время прилива вода течет к берегам, во время отлива – от берегов. Уровень воды меняется дважды в сутки. Самый высокий приток на земном шаре наблюдают у восточных берегов Северной Америки в заливе Фанди (до 18 м).
Океанические течения:
Приповерхностные – вызваны влиянием мощных постоянных ветров, имеют поступательный характер
Глубинные (глубинная циркуляция) – вызваны разницей в плотности воды
определение
Океанiчнi течения – горизонтальные перемещения водных масс на большие расстояния.
По свойствам воды различают холодные и теплые течения.

Две параллельные течения приэкваториальные широт, которые пересекают Мировой океан с востока на запад – это Северная и Южная Пассатные течения. Именно пассаты господствуют в этих широтах и вызывают движение водных масс с востока на запад. Часть водных масс, ища выхода, возвращает назад между Северной и Южной Пассатное течение – экваториальное противотечение. Течения умеренных широт меняют свое направление на восток под действием западных потоков воздуха. Об этом напоминает и название самой мощной течения Мирового океана – течение Западных Ветров.

Если течения перемещаются с экваториального (тропического) пояса до высоких широт, они теплые, потому что их температура выше температуры окружающих вод. И наоборот, течения, следующих из высоких широт по направлению к экватору, холодные, ведь их температура ниже температуры окружающих водных масс. Существуют исключения из этого правила. Так, например, Сомалийская течение направляется от экватора в высокие широты, но она холодная, потому что муссонные ветры сдувают теплую воду, а холодные массы поднимаются на поверхность и течение меняет свое направление дважды в год.

Мировой океан является основной частью гидросферы, которая характеризуется определенными особенностями биологического, солевого и температурного состава.

Главной характеристикой Мирового океана, как составляющей гидросферы, является постоянное движение и перемешивание вод. Вода движется не лишь по поверхности океана, но и на глубине, даже в его придонных слоях. Динамику воды можно наблюдать по всей его толщине в вертикальном и горизонтальном направлениях. Эти процессы оказывают серьезную поддержку регулярного перемешивания водной массы, перераспределения солей, газов и тепла, что дает возможность удерживать постоянный газовый, температурный, солевой и химический состав. Видами движения водной массы в мировом океане являются:

• конвективные токи;
• зыбь и волны;
• приливы и течения;
• волны имеющие стихийный характер.

Волны - это явление, которое образуется из-за действия внешних сил разного характера (землетрясений, Луны, ветра или Солнца) и они представляют из себя периодические колебания водных частиц. Главной причиной по которой образуются волны, являются ветровые процессы. Даже небольшая скорость ветра, которая равна 0,2 - 0,3 м/с, при трении воздуха о поверхность, способна вызвать систему небольших равномерных волнений, которые называются рябью. Чаще всего она появляется во время одномоментных ветреных порывов и сразу же исчезает после успокоения ветровых процессов. При скорости ветра в 1 м/с и больше, начинают формироваться ветровые волны.

Волнение вод в Мировом океане начинает формироваться не лишь от воздействия на них ветровых процессов, а и от резкого изменения давления в атмосфере, от приливообразующих сил, разных стихийных процессов - извержений вулканов, землетрясений. Лодки, паромы, яхты, корабли и другой судоходный транспорт, во время своего движения, рассекая поверхность воды создают волны, которые называют корабельными.

Волны, которые образуются лишь от влияния внешних сил, вызывающих их, называются вынужденными, а волны, продолжающие свое существование определенный период времени после прекращения действия силы, которая их вызвала, называются свободными. Волны, формирующиеся на поверхности воды и в верхних слоях водной массы называются поверхностными, а волны, которые возникают на глубине более 200 м и их визуально незаметно на поверхности воды, называют внутренними.

Размер и сила ветровых волн зависят от того, какой является скорость ветра, а также от глубины и размера водной массы, которая охвачена ветровым процессом. Высота волны, от ее начала и до самого гребня, чаще всего, не превышает 5 метров. Очень редко можно встретить волны имеющие высоту 7 - 12 метров и больше. Самые большие ветровые волны образуются на территории южного полушария Земли, так как в данной части планеты океан не имеет прерываний по причине отсутствия крупных участков суши. Волны в данном регионе иногда достигают высоты 25 метров, а в длину они протягиваются на несколько сотен метров. На много меньшими бывают волны во внутренних морях, к примеру, на Черном море наибольшая зафиксированная высота волны составила 12 метров, а в Азовском море этот показатель вообще равен 4 метрам.

После прекращения ветровой деятельности в океане начинают формироваться пологие длинные волны, называющиеся зыбью. Зыбь является наиболее неискаженной, идеальной формой волны. Так как зыбь - это свободное волнение, то распространяются такие волны на много быстрее, если сравнивать их с другими видами волн. По длине волны при зыби могут раскидываться на пару сотен метров, а если учитывать их небольшую высоту, то волновые процессы зыби на поверхности Мирового океана остаются почти невидимыми.

Однако, так как волны распространяются с очень большой скоростью, они часто обрушиваются на берега суши за сотни и, даже иногда тысячи километров от того места, где они возникли. Движение водной массы с глубиной резко прекращается. на глубине, которая равна длине волны, волнение почти полностью затухает.

Учитывая то, что длина ветровых волн в большинстве случаев является несущественной, то даже во время самого активного волнения, на глубине больше 50 метров эти волны почти не ощущаются. Поэтому, сила волн прямо зависит от их длины, высоты и того, на сколько широк гребень. Однако, главная роль все же принадлежит высоте волны.

По причине непостоянства водной среды, а также систематической динамики и перемешивания, водные слои в Мировом океане имеют разные уровни плотности, солевой состав, скорость движения и вязкость. Одним из самых ярких примеров являются районы в мировом океане, в которых наблюдается такое явление как таяние айсбергов, а также в местах, где интенсивно выпадают атмосферные осадки. В этих случая водный слой Мирового океана начинает покрываться пресной водой, создавая благоприятные условия для создания т. н. внутренней волны, которая проходит по водоразделу соленой и пресной водной массы.

Основываясь на океанологических исследованиях ученые установили, что в открытом океане внутренние волны можно встретить с такой же регулярностью, как и поверхностные волны. Достаточно часто причиной появления внутренних волн становятся процессы изменения давления в атмосфере, землетрясения, скорость ветра, приливы, а также некоторые другие факторы. Для внутренних волн характерна значительная амплитуда, однако, небольшая скорость распространения. В высоту внутренние волны обычно достигают до 30 метров, в редких случаях высота может достигать до 200 метров. Такие волны иногда возникают возле Гибралтарского пролива в Южной Европе.

Течения в Мировом океане

Морские течения являются важнейшей формой движения Мирового океана. Течение - это относительно правильное постоянное и периодическое поверхностное и глубинное перемещение водных масс в Мировом океане в горизонтальном направлении.

Такие перемещения водной массы являются очень важными и для жизни самого Мирового океана, и для его обитателей. Эти процессы сопутствуют:

• полноценному обмену вод в Мировом океане;
• переносу масс льда;
• созданию особых условий климата;
• исполняют рельефообразующую функцию;
• создают благоприятные условия обитания для функционирования биологических ресурсов океана.

Большое количество течений в Мировом океане можно разделить на группы:

• по устойчивости;
• по происхождению;
• по характеру движения;
• по глубине расположения;
• по физико-химическому составу.

По устойчивости течения разделяются на временные, периодические и постоянные.

Постоянными являются течения, которые всегда находятся в одном и том же районе океана и, почти никогда не меняют своего направления и скорости. В качестве примера можно привести Гольфстрим, пассатные течения и другие. Периодическим является такое течение, которое может изменять скорость и направление основываясь на тех изменениях, которые спровоцировали их причины. Временными называют те течения, которые образуются из-за причин носящих случайный характер (ветер).

По глубине течения разделяются на придонные, глубинные и поверхностные.

По характеру движения - на криволинейные, прямолинейные и меандрирующие. По физико-химическому составу - на распресненные, соленые, нейтральные, холодные и теплые. Характер течений формируется на соотношении температурных показателей или солености воды, которые формируют течение. При условии, что температура течения выше, чем температура окружающей водной массы, то такое течение является теплым, если ниже - теплым. По такому же принципу определяются распресненные и соленые течения.

По происхождению течения делятся на: приливно-отливные, градиентные и фрикционные.

Последние образуются из-за воздействия на водные массы ветровых сил. Фрикционные течения, которые появляются от воздействия временных ветров, называют ветровыми, а те, которые появляются от воздействия господствующих ветров - дрейфовыми. Градиентные течения делятся на: компенсационные, плотностные, сточные, стоковые и бароградиентные. Стоковые течения образуются из-за наклона уровня моря, спровоцированного впадением пресных вод из рек в Мировой океан, большим выпадением осадков из атмосферы или их масштабным испарением. Сточные течения образуются из-за наклона уровня моря, который происходит из-за впадения воды из других частей моря во время воздействия какой-то внешней силы.

Течения являются причиной снижения объема воды в одной из частей Мирового океана, вызывая в это же время увеличение в другой его части. Перепад уровней между разными частями океана сразу же активизирует соседние части, которые принимают активное участие в ликвидации данного перепада. Так, появляются компенсационные течения. Они являются течениями вторичного характера и возмещают отток воды.

Течения, которые называются приливно-отливными, появляются по причине приливообразующей силы. Самая большая скорость у таких течений появляется в узких проливах и иногда она может достигать 22 км/ч, в пределах же открытого океана она редко превышает скорость 1 км/ч. В океане очень редко можно наблюдать течение, которое обусловлено лишь одним из вышеперечисленных процессов или факторов.

Приливные и сейсмические волны

Приливные волны

Приливными волнами называют явления, возникающие от воздействия сил притяжения Солнца и Луны и вызывающие периодические характерные колебания уровня водных масс в Мировом океане. Приливная деятельность начинает формироваться от влияния Луны и Солнца, но, по причине большей удаленности Солнца, приливы спровоцированные им случаются не так часто, как из-за Луны (их в два раза меньше). Основное влияние на приливную деятельность оказывают острова и очертания линии берега. Данная причина может объяснить то, как колебания Мирового океана во время приливов на одинаковой широте изменяются в более широких пределах. Возле островов приливы совсем не значительные, а вот в открытых водах, вода поднимается до 1 метра. На много больших значений приливы могут достигать в заливах, имеющих извилистые берега, проливах и речных устьях.

Сейсмические волны

Причина, из-за которой начинают формироваться сейсмические волны (цунами) - это изменение рельефа на морском дне, которое происходит из-за передвижений литосферных плит, в следствии чего могут появляться поднятия, провалы, оползни или землетрясения. Нужно подчеркнуть, что механизм, при котором зарождаются сейсмические волны, имеет прямую зависимость от характера процессов, которые преобразуют рельеф на океаническом дне. К примеру, во время образования цунами в водах открытого океана при появлении трещины или провала на дне, вода сразу же стремиться попасть в центр появившегося углубления, наполнив вначале его, а потом переполняет, образуя гигантский по объему водяной столб на поверхности мирового океана.

Перед тем как начинается процесс образования цунами и их обрушение на береговую линию, обычно предшествует серьезное понижение уровня воды. Буквально за пару минут вода начинает отступать от берега на несколько сотен метров, а в редких случаях на километры, после чего на береговую линию начинается обрушение цунами. Сразу же за первой, самой большой и разрушительной волной приходят еще 2-5 волн небольшого размера.

Скорость передвижения волн цунами очень высока и может достигать 150 - 900 км/ч. При обрушении на города и поселки, находящиеся на береговой линии в зоне их воздействия, они могут нанести серьезные разрушения и способны уносить жизни людей. Одно из самых разрушительных цунами произошло в 2004 году в Индийском океане, из-за него погибло больше чем 200 000 человек, а ущерб причиненный им составил миллиарды долларов.

В наше время появление цунами можно предсказать с максимально высоким коэффициентом точности. Базируются эти прогнозы на наблюдениях и контроле сейсмической активности под водными массами Мирового океана. Обычно, прогнозы делаются на основе таких наблюдений как:

• акустическое наблюдение;
• мониторинг при помощи мареографов;
• сейсмический мониторинг.

Эти способы дают возможность вырабатывать и предпринимать определенные меры, которые направлены на обеспечение безопасности.

Почему на поверхности вод морей (озер, каналов и др.) образуются волны? Какие книги вы читали о шторме на море или в океане?

1. Волны. В хорошую погоду на поверхности моря очень спокойно и тихо, еле слышны его всплески, но как только начинает дуть слабый ветер, на поверхности моря сразу появляются волны.
Если посмотреть на волнующееся море, то кажется, как будто волны на его поверхности догоняют друг друга. Кроме того, можно увидеть, как предметы, находящиеся на волне, не меняя своего места, то поднимаются вверх, то опускаются вниз. В действительности часть воды в волнах раскачивается на одном месте.
По поперечному сечению волны можно увидеть ее форму (рис. 69). Часть волны от уровня поверхности воды до самой верхней части волны называется гребнем волны. Самая нижняя часть волны от уровня поверхности воды называется подошвой волны.

Рис. 69. Элементы волны.

Волна характеризуется своей длиной и высотой. Длиной волны называют расстояние между двумя соседними гребнями. Высотой волны называют расстояние от подошвы до гребня. В открытом Океане волны поднимаются очень высоко. При сильных штормах высота волны достигает 10-15 м.
Сила волны определяется по 9-балльной шкале (рис. 70). Волны размывают берега морей. Нижняя часть касается дна, от трения движение замедляется, а верхняя часть, наклоняясь вперед, опрокидывается на берег. Таким образом возникает прибойная волна. У пологого берега волны набегают на сушу, на крутых берегах пенистый водяной вал, поднявшись вверх, с большой силой ударяется о берег.

Рис. 70. Шкала волн.

2. Цунами. Гигантские волны, возникающие при сильном подводном землетрясении или извержении вулкана, называют цунами (по-японски цунами - большая вода, заливающая бухту). Как образуются цунами?
Если бросить камень в воду, то появляются кольца над поверхностью воды. Точно так же от центра землетрясения во все стороны отходят волны - цунами.
Так как скорость и длина волны очень большие, она имеет огромную разрушительную силу. В открытом Океане высота цунами не превышает 1-2 м, а при приближении к берегу высота их резко возрастает. Например, в 1896 г. на Японских островах высота волны цунами достигла 30 м. При этом цунами, разрушив 10 млн. зданий, унесли жизни нескольких тысяч людей. В 1821 г. на острове Сулавеси в Индонезии цунами высотой в 20 м смыли несколько населенных пунктов.
Скорость распространения цунами от центра землетрясения 800 км в час. Перед появлением цунами вода обычно за несколько минут отступает от берега на сотни метров, а иногда и до километра. Чем дальше отступает вода, тем выше поднимается волна цунами.
В 1960 г. цунами, образовавшиеся при землетрясении в Андах, охватили берега Чили, западный берег Северной Америки до Калифорнии, берега Новой Зеландии, Австралию, Гавайские острова, Японию, Курильские острова, Филиппины.
В районах, где возможны частые цунами, организованы специальные службы для их предварительного прогнозирования. Ученые, определив заранее скорость движения цунами, сообщают местному населению о грозящей опасности.
Летом и осенью в Тихом океане у берегов Юго-Восточной Азии возникает ветер разрушительной силы, который называют тайфуном (по-китайски тай фын - большой ветер). При этом поднимается высокая, как гора, волна, накрывающая берега, что приводит к большим разрушениям. Идет сильный ливневый дождь. От тайфунов сильно страдают Филиппинские и Японские острова. Иногда разрушительные штормы доходят до юга Дальнего Востока.

3. На берегу моря в течение суток наблюдается изменение уровня воды. Обычно уровень моря в течение суток два раза поднимается и два раза опускается. Такое постоянное повторение подъема уровня воды и ее спада называют приливом и отливом (рис. 71).

Рис. 71. Приливы и отливы.

Причины приливов и отливов на море впервые описал английский ученый И. Ньютон. Он считал, что повторяемость этих явлений зависит от силы притяжения Луны.
На поверхности Земли, обращенной к Луне, сила притяжения больше, поэтому уровень воды в Океане на этой стороне поднимается - идет процесс прилива воды. На другой стороне Земли сила притяжения Луны меньше, поэтому сила ее воздействия в обратном направлении вызывает второй прилив. А между двумя приливами имеет место явление отлива.
На подъем и спад воды Океана, кроме Луны, оказывает влияние и сила притяжения Солнца. Однако расстояние между Землей и Солнцем больше, поэтому его влияние меньше, чем влияние Луны.
Прилив воды наблюдается на берегах морей. В Океане приливная волна поднимается не очень высоко. Поэтому на берегах островов уровень воды поднимается до 0,5-1 м. Высота прилива намного выше в расширяющихся к Океану устьях рек и узких заливах. Например, на Пенжинской губе в Охотском море, высота прилива достигает 13 м, в заливе Фанди и Фробишер у восточных берегов Северной Америки - 16 метров. В замкнутых внутренних морях приливная волна поднимается невысоко. В Средиземном море она не достигает даже 1 метра. В Черном море прилив вообще почти не наблюдается (при приливе уровень воды поднимается всего на 8 см).
Приливы имеют большое значение для судоходства. Так, проплыть на судах до Лондона, расположенного в 64 км от моря, можно лишь во время приливов.
Приливы и отливы уносят донные отложения рек и углубляют их устья.
Постоянная смена волн приливов и отливов дает возможность использования их энергии в работе электростанций. Эту энергию называют «зеленым углем».
В настоящее время в различных государствах началось строительство приливных электростанций (ПЭС). Такие экспериментальные станции работают уже во Франции, России, Англии. За счет задержки воды такими плотинами, во время подъема и спада уровня залива и моря, между ними возникает разница. При подъеме уровня вода вливается из моря в залив, а при возвращении вода выливается из залива в море, т.е. турбина, таким образом вращаясь, вырабатывает электрическую энергию. В России на побережье Мурманска в Кислой губе работает экспериментальная ПЭС. Такие ПЭС называют также гидроэлектростанциями с использованием паводковой мощности.

1. Каковы причины образования волн?

2*. Где волны поднимаются выше: во внутренних морях или в Океане? Докажите свое мнение примерами.

3. Используя текст учебника, нарисуйте схему волны. На схеме укажите гребень, подошву, длину и высоту волны.

4. Как образуются цунами?

5. Под влиянием чего возникают приливы и отливы воды?

6. По какой причине высота приливной волны в открытом Океане и заливе отличается?

7. Каково значение прилива и отлива воды для хозяйственной деятельности?

Мировой океан постоянно движется. Помимо волн, спокойствие вод нарушают отливы, приливы и течения. Далее мы расскажем подробно об основных видах движения воды в Мировом океане.

Ветровые волны

Создаются из-за воздействия ветра на поверхность воды. Размеры и элементы волн будут меняться в зависимости от длительности, силы ветра и длины разгона. Если ветер дует очень сильно, то волны будут перемещаться от исходной точки на тысячи километров. Волны помогают перемешиванию морских вод, наживанию их кислородом.

Стоит отметить, что бывали случаи, когда наблюдались волны в высоту более 20 метров и в длину более 350 метров. Как правило, их скорость передвижения составляла около 20 м/с.

Цунами

Ценами — это очень длинные и высокие волны, которые возникают по причине воздействия на всю толщу воды. Обычно цунами формируются во время подводных землетрясений. В открытом океане высота цунами составляет всего до 2 метров, однако их длина может достигать около 500 километров, а скорость движения 1000 км/ч.

Выделяют такие основные причины образования цунами: подводные взрывы, землетрясения, извержения вулканов, метеориты, ледники, оползни и другие масштабные разрушения.

Теплые и холодные течения

Океанические течения — прогрессивные движения масс воды в океанах и морях, которые появляются из-за разных сил (трение воды и воздуха, градиент давления и т.д.).

Течение, температура воды которого больше окружающих вод имеет название — теплое, а если будет меньше — холодное.

Гольфстрим является одним из самых больших океанических течений.

Эльниньо — теплое тихоокеанское экваториальное течение, которое можно встретить несколько раз за десятки лет.

Приливы и отливы

Данное явление происходит по причине изменения положений Луны и Солнца. Постепенное опускание и поднятия уровня воды в морях и океанах называют приливами и отливами. Поэтому когда сила притяжения Луны действует на Землю, они начинают возникать. Благодаря приливным волнам люди смогли заполучить много электричества на приливных электростанциях.