Okeāna straumes (vējš, pasatvējš, katabātisks; silts, auksts). Rietumu vēju straume

VĒJA straume - okeāna straume, ko rada vējš virs ūdens virsmas, īpaši tajās Pasaules okeāna daļās, kur vēja režīms ir diezgan stabils, piemēram, dienvidu puslodes vidējos platuma grādos.

Vēju vārdnīca. - Ļeņingrada: Gidrometeoizdat. L.Z. Sūds. 1983. gads.

Skatiet, kas ir “VĒJA STRĀVA” citās vārdnīcās:

vēja strāva- dreifējošā strāva Virszemes straume, kas rodas vēja enerģijas pārnešanas rezultātā uz virszemes okeāna ūdeņiem. Dažreiz to sauc par Ekmana dreifēšanu vai vēja dreifēšanu, virszemes ūdeņu patiesā reakcija ir īslaicīga... ... Tehniskā tulkotāja rokasgrāmata

vēja strāva- Jūras straume, ko izraisa vēja spiediens uz ūdens virsmas slāni. Sin.: viļņu strāva... Ģeogrāfijas vārdnīca

Vējstikls- Panorāmas vējstikls 1959. gada Edsel Corsair. Vējstikls jeb vējstikls ir caurspīdīgs vairogs, kas uzstādīts automašīnas (vai cita transportlīdzekļa) salona priekšā, lai aizsargātu vadītāju un pasažierus no pretimbraucošā... ... Wikipedia

viļņu strāva- Jūras straume, ko izraisa vēja spiediens uz ūdens virsmas slāni. Sin.: vēja strāva... Ģeogrāfijas vārdnīca

musonu straume- Virszemes (apmēram 200 m dziļumā) vēja straume okeānos un jūrās ar sezonālām virziena izmaiņām, ko izraisa musonu... Ģeogrāfijas vārdnīca

Vēja (drift) okeāna straume uz dienvidiem no 65° S. sh., kas rodas valdošo austrumu vēju ietekmē. P. a. platums. t apmēram 250 jūdzes. Tā aptver Antarktīdu gandrīz nepārtrauktā gredzenā... Vēju vārdnīca

EZERS- ūdenstilpe, ko ieskauj zeme. Ezeri ir dažādi, sākot no ļoti lieliem, piemēram, Kaspijas jūrā un Ziemeļamerikas Lielajiem ezeriem, līdz pat mazām ūdenstilpēm, kuru izmēri ir daži simti kvadrātmetru vai pat mazāki. Ūdens tajos var būt svaigs,...... Koljēra enciklopēdija

ezers- dabiska ūdenstilpe zemes virsmas ieplakā (ezera baseinā). Ezerus baro atm. nokrišņi, virszemes un pazemes notece. Ezeri pēc ūdens bilances tiek iedalīti tekošajos ezeros (tajos, no kuriem iztek upe vai upes) un drenāžas ezeros (bez… Ģeogrāfiskā enciklopēdija

jūras straumes- Pasaules okeāna ūdeņu translācijas kustības, ko izraisa vējš, un to spiediena atšķirības tajos pašos horizontos. Straumes ir galvenais ūdens kustības veids, un tām ir milzīga ietekme uz temperatūras sadalījumu, sāļumu un... ... Jūras enciklopēdiskā uzziņu grāmata

apakšējā pretstrāva- Strāva apakšējos ūdens slāņos, kompensējot virszemes vēja straumi... Ģeogrāfijas vārdnīca

Jūrnieki par okeāna straumju klātbūtni uzzināja gandrīz tiklīdz viņi sāka plosīt Pasaules okeāna ūdeņus. Tiesa, sabiedrība tiem pievērsa uzmanību tikai tad, kad, pateicoties okeāna ūdeņu kustībai, tika veikti daudzi lieliski ģeogrāfiski atklājumi, piemēram, Kristofors Kolumbs, pateicoties Ziemeļekvatoriālajai straumei, aizkuģoja uz Ameriku. Pēc tam ne tikai jūrnieki, bet arī zinātnieki sāka pievērst īpašu uzmanību okeāna straumēm un censties tās izpētīt pēc iespējas labāk un dziļāk.

Jau 18. gadsimta otrajā pusē. jūrnieki diezgan labi apguva Golfa straumi un iegūtās zināšanas veiksmīgi pielietoja praksē: no Amerikas līdz Lielbritānijai gāja ar straumi, savukārt pretējā virzienā ieturēja zināmu distanci. Tas ļāva viņiem palikt divas nedēļas priekšā kuģiem, kuru kapteiņi nebija pazīstami ar šo apgabalu.

Okeāna vai jūras straumes ir liela mēroga ūdens masu kustība Pasaules okeānā ar ātrumu no 1 līdz 9 km/h. Šīs straumes virzās nevis haotiski, bet noteiktā kanālā un virzienā, kas ir galvenais iemesls, kāpēc tās dažkārt dēvē par okeānu upēm: lielāko straumju platums var būt vairāki simti kilometru, bet garums var sasniegt vairākus tūkstošus.

Konstatēts, ka ūdens plūsmas nepārvietojas taisni, bet nedaudz novirzās uz sāniem un ir pakļautas Koriolisa spēkam. Ziemeļu puslodē tie gandrīz vienmēr pārvietojas pulksteņrādītāja virzienā, bet dienvidu puslodē tas ir otrādi.. Tajā pašā laikā straumes, kas atrodas tropiskajos platuma grādos (tos sauc par ekvatoriālajiem vai pasātiem), virzās galvenokārt no austrumiem uz rietumiem. Spēcīgākās straumes tika reģistrētas gar kontinentu austrumu krastiem.

Ūdens plūsmas necirkulē pašas no sevis, bet tās iekustina pietiekams skaits faktoru - vējš, planētas griešanās ap savu asi, Zemes un Mēness gravitācijas lauki, grunts topogrāfija, planētas aprises. kontinentus un salas, ūdens temperatūras rādītāju atšķirības, tā blīvumu, dziļumu dažādās okeāna vietās un pat tā fizikālo un ķīmisko sastāvu.

No visiem ūdens plūsmu veidiem visizteiktākās ir Pasaules okeāna virszemes straumes, kuru dziļums bieži vien ir vairāki simti metru. To rašanos ietekmēja pasātu vēji, kas pastāvīgi virzījās tropiskajos platuma grādos rietumu-austrumu virzienā. Šie pasātu vēji veido milzīgās Ziemeļu un Dienvidu ekvatoriālās straumes pie ekvatora. Mazāka daļa šo plūsmu atgriežas uz austrumiem, veidojot pretstraumi (kad ūdens kustība notiek pretējā virzienā no gaisa masu kustības). Lielākā daļa no tiem, saduroties ar kontinentiem un salām, pagriežas uz ziemeļiem vai dienvidiem.

Siltā un aukstā ūdens straumes

Jāņem vērā, ka jēdzieni “aukstās” vai “siltās” strāvas ir nosacītas definīcijas. Tātad, neskatoties uz to, ka Bengelas straumes, kas plūst gar Labās Cerības ragu, ūdens plūsmu temperatūra ir 20°C, tā tiek uzskatīta par aukstu. Bet Ziemeļkapa straume, kas ir viens no Golfa straumes atzariem, ar temperatūru no 4 līdz 6 ° C, ir silta.

Tas notiek tāpēc, ka aukstās, siltās un neitrālās straumes ieguva savus nosaukumus, pamatojoties uz to ūdens temperatūras salīdzinājumu ar apkārtējā okeāna temperatūru:

• Ja ūdens plūsmas temperatūras rādītāji sakrīt ar apkārtējo ūdeņu temperatūru, šādu plūsmu sauc par neitrālu;
• Ja straumju temperatūra ir zemāka par apkārtējo ūdeni, tās sauc par aukstām. Parasti tie plūst no augstiem platuma grādiem uz zemiem platuma grādiem (piemēram, Labradora straume) vai no apgabaliem, kur lielu upju plūsmu dēļ okeāna ūdenim ir samazināts virszemes ūdeņu sāļums;
• Ja straumju temperatūra ir siltāka par apkārtējo ūdeni, tad tās sauc par siltām. Viņi pārvietojas no tropiskiem uz subpolāriem platuma grādiem, piemēram, Golfa straumi.

Galvenās ūdens plūsmas

Šobrīd zinātnieki ir fiksējuši aptuveni piecpadsmit lielas okeāna ūdens plūsmas Klusajā okeānā, četrpadsmit Atlantijas okeānā, septiņas Indijas un četras Ziemeļu Ledus okeānā.

Interesanti, ka visas Ziemeļu Ledus okeāna straumes pārvietojas ar vienādu ātrumu - 50 cm/sek, trīs no tām, proti, Rietumgrenlande, Rietumšpicbergena un Norvēģija, ir siltas, un tikai Austrumgrenlande ir auksta straume.

Bet gandrīz visas Indijas okeāna okeāna straumes ir siltas vai neitrālas, musons, Somālijas, Rietumaustrālijas un Agulhas raga straume (aukstā) pārvietojas ar ātrumu 70 cm/sek, pārējo ātrums svārstās no 25 līdz 75 cm. /sek. Šī okeāna ūdens plūsmas ir interesantas ar to, ka līdz ar sezonālajiem musonu vējiem, kas maina virzienu divas reizes gadā, mainās arī okeāna upes: ziemā tās galvenokārt plūst uz rietumiem, vasarā - uz austrumiem (a parādība, kas raksturīga tikai Indijas okeānam).

Tā kā Atlantijas okeāns stiepjas no ziemeļiem uz dienvidiem, tā straumēm ir arī meridionāls virziens. Ūdens plūsmas, kas atrodas ziemeļos, virzās pulksteņrādītāja virzienā, dienvidos - pretēji pulksteņrādītāja virzienam.

Spilgts Atlantijas okeāna plūsmas piemērs ir Golfa straume, kas, sākot ar Karību jūru, nes siltus ūdeņus uz ziemeļiem, pa ceļam sadaloties vairākās sānu straumēs. Kad Golfa straumes ūdeņi nonāk Barenca jūrā, tie nonāk Ziemeļu Ledus okeānā, kur atdziest un pagriežas uz dienvidiem aukstās Grenlandes straumes veidā, pēc kā kādā posmā novirzās uz rietumiem un atkal pievienojas līcim. Straume, veidojot apburto loku.

Klusā okeāna straumes galvenokārt atrodas platuma virzienā un veido divus milzīgus apļus: ziemeļu un dienvidu. Tā kā Klusais okeāns ir ārkārtīgi liels, nav pārsteidzoši, ka tā ūdens plūsmas būtiski ietekmē lielu daļu mūsu planētas.

Piemēram, tirdzniecības vēja ūdens straumes pārnēsā siltos ūdeņus no rietumu tropu krastiem uz austrumu krastiem, tāpēc tropiskajā zonā Klusā okeāna rietumu daļa ir daudz siltāka nekā pretējā puse. Bet Klusā okeāna mērenajos platuma grādos, gluži pretēji, austrumos temperatūra ir augstāka.

Dziļās straumes

Diezgan ilgu laiku zinātnieki uzskatīja, ka dziļie okeāna ūdeņi ir gandrīz nekustīgi. Taču drīz vien īpašie zemūdens transportlīdzekļi lielā dziļumā atklāja gan lēnas, gan straujas ūdens straumes.

Piemēram, zem Klusā okeāna ekvatoriālās straumes aptuveni simts metru dziļumā zinātnieki ir identificējuši zemūdens Kromvela straumi, kas virzās uz austrumiem ar ātrumu 112 km/dienā.

Padomju zinātnieki konstatēja līdzīgu ūdens plūsmu kustību, bet Atlantijas okeānā: Lomonosova straumes platums ir aptuveni 322 km, un maksimālais ātrums 90 km/dienā tika reģistrēts aptuveni simts metru dziļumā. Pēc tam Indijas okeānā tika atklāta vēl viena zemūdens plūsma, lai gan tās ātrums izrādījās daudz mazāks - aptuveni 45 km/dienā.

Šo straumju atklāšana okeānā radīja jaunas teorijas un noslēpumus, no kuriem galvenais ir jautājums par to, kāpēc tās parādījās, kā tās veidojās un vai visu okeāna apgabalu klāj straumes vai tur ir punkts, kur ūdens ir nekustīgs.

Okeāna ietekme uz planētas dzīvi

Okeāna straumju lomu mūsu planētas dzīvē diez vai var pārvērtēt, jo ūdens plūsmu kustība tieši ietekmē planētas klimatu, laikapstākļus un jūras organismus. Daudzi okeānu salīdzina ar milzīgu siltumdzinēju, ko darbina saules enerģija. Šī iekārta rada pastāvīgu ūdens apmaiņu starp okeāna virsmu un dziļajiem slāņiem, nodrošinot to ar ūdenī izšķīdušo skābekli un ietekmējot jūras iemītnieku dzīvi.

Šim procesam var izsekot, piemēram, ņemot vērā Peru straumi, kas atrodas Klusajā okeānā. Pateicoties dziļo ūdeņu kāpumam, kas paceļ fosforu un slāpekli uz augšu, dzīvnieku un augu planktons veiksmīgi attīstās uz okeāna virsmas, kā rezultātā tiek organizēta barības ķēde. Planktonu ēd mazas zivis, kas savukārt kļūst par laupījumu lielākām zivīm, putniem un jūras zīdītājiem, kuri, ņemot vērā tādu barības pārpilnību, šeit apmetas, padarot reģionu par vienu no produktīvākajiem Pasaules okeāna apgabaliem.

Gadās arī, ka aukstā straume kļūst silta: vidējā apkārtējās vides temperatūra paaugstinās par vairākiem grādiem, izraisot siltas tropu lietusgāzes, kas, nonākot okeānā, nogalina zivis, kas pieradušas pie aukstuma. Rezultāts ir katastrofāls - okeānā nonāk milzīgs daudzums beigtu mazu zivju, lielas zivis atstāj, makšķerēšana apstājas, putni atstāj ligzdošanas vietas. Rezultātā vietējiem iedzīvotājiem tiek liegtas zivis, spēcīgo lietusgāžu iznīcinātās ražas un peļņa no guano (putnu mēsliem) pārdošanas kā mēslojums. Iepriekšējās ekosistēmas atjaunošana bieži vien var aizņemt vairākus gadus.

Uztraukums ir ūdens svārstību kustība. Novērotājs to uztver kā viļņu kustību pa ūdens virsmu. Faktiski ūdens virsma svārstās uz augšu un uz leju no līdzsvara stāvokļa vidējā līmeņa. Viļņu forma viļņu laikā pastāvīgi mainās, jo daļiņas pārvietojas slēgtās, gandrīz apļveida orbītās.

Katrs vilnis ir gluda pacēlumu un padziļinājumu kombinācija. Galvenās viļņa daļas ir: cekuls- augstākā daļa; zole - zemākā daļa; slīpums - profils starp viļņa virsotni un siles. Līniju gar viļņa virsotni sauc viļņu fronte(1. att.).

Rīsi. 1. Viļņa galvenās daļas

Viļņu galvenās īpašības ir augstums - viļņu virsotnes un viļņu dibena līmeņu atšķirība; garums -īsākais attālums starp blakus esošajām viļņu virsotnēm vai ieplakām; stāvums - leņķis starp viļņa slīpumu un horizontālo plakni (1. att.).

Rīsi. 1. Viļņa galvenie raksturlielumi

Viļņiem ir ļoti augsta kinētiskā enerģija. Jo augstāks ir vilnis, jo vairāk kinētiskās enerģijas tas satur (proporcionāli augstuma pieauguma kvadrātam).

Koriolisa spēka ietekmē straumes labajā pusē, prom no cietzemes, parādās ūdens uzplūdums, un pie sauszemes veidojas ieplaka.

Autors izcelsmi viļņi ir sadalīti šādi:

• berzes viļņi;
• spiediena viļņi;
• seismiskie viļņi vai cunami;
• seiches;
• paisuma viļņi.

Berzes viļņi

Savukārt berzes viļņi var būt vējš(2. att.) vai dziļi. Vēja viļņi rodas vēja viļņu, berzes rezultātā uz gaisa un ūdens robežas. Vēja viļņu augstums nepārsniedz 4 m, bet stipru un ilgstošu vētru laikā tas palielinās līdz 10-15 m un augstāk. Augstākie viļņi - līdz 25 m - novērojami dienvidu puslodes rietumu vēja zonā.

Rīsi. 2. Vēja viļņi un sērfošanas viļņi

Tiek saukti piramīdveida, augsti un stāvi vēja viļņi drūzmēšanās.Šie viļņi ir raksturīgi ciklonu centrālajiem reģioniem. Kad vējš norimst, uztraukums iegūst raksturu uzbriest, t.i., traucējumi inerces dēļ.

Vēja viļņu primārā forma ir viļņošanās Tas notiek pie vēja ātruma, kas mazāks par 1 m/s, un pie ātruma, kas lielāks par 1 m/s, vispirms veidojas mazi un pēc tam lielāki viļņi.

Tiek saukts vilnis pie krasta, galvenokārt seklos ūdeņos, pamatojoties uz kustībām uz priekšu sērfot(skat. 2. att.).

Dziļi viļņi rodas divu ūdens slāņu ar atšķirīgām īpašībām robežas. Tie bieži sastopami jūras šaurumos ar diviem straumes līmeņiem, netālu no upju grīvām, ledus kušanas malās. Šie viļņi sajauc jūras ūdeni un ir ļoti bīstami jūrniekiem.

Spiediena vilnis

Spiediena viļņi rodas sakarā ar straujām atmosfēras spiediena izmaiņām ciklonu, īpaši tropisko, rašanās vietās. Parasti šie viļņi ir atsevišķi un nerada lielu kaitējumu. Izņēmums ir gadījumi, kad tie sakrīt ar paisumu. Visbiežāk šādām katastrofām ir pakļautas Antiļas, Floridas pussala un Ķīnas, Indijas un Japānas piekrasti.

Cunami

Seismiskie viļņi notiek zemūdens trīču un piekrastes zemestrīču ietekmē. Tie ir ļoti gari un zemi viļņi atklātā okeānā, taču to izplatīšanās spēks ir diezgan spēcīgs. Viņi pārvietojas ļoti lielā ātrumā. Piekrastē to garums samazinās un augstums strauji palielinās (vidēji no 10 līdz 50 m). Viņu izskats ir saistīts ar cilvēku upuriem. Vispirms jūras ūdens atkāpjas vairākus kilometrus no krasta, iegūstot spēku spiesties, un pēc tam viļņi ar lielu ātrumu 15-20 minūšu intervālos izšļakstās krastā (3. att.).

Rīsi. 3. Cunami pārvērtības

Japāņi sauca seismiskos viļņus cunami, un šis termins tiek lietots visā pasaulē.

Klusā okeāna seismiskā josta ir galvenā cunami rašanās zona.

Seiches

Seiches ir stāvviļņi, kas sastopami līčos un iekšējās jūrās. Tie rodas pēc inerces pēc ārējo spēku pārtraukšanas - vēja, seismisko triecienu, pēkšņu izmaiņu, intensīvu nokrišņu utt.. Šajā gadījumā vienā vietā ūdens paceļas, bet citā - krīt.

Paisuma vilnis

Paisuma viļņi- tās ir kustības, kas tiek veiktas Mēness un Saules plūdmaiņu spēku ietekmē. Jūras ūdens apgrieztā reakcija uz plūdmaiņu - bēgums. Tiek saukta josla, kas izplūst bēguma laikā žāvēšana.

Pastāv cieša saikne starp plūdmaiņu augstumu un mēness fāzēm. Jaunajos un pilnmēnešos ir vislielākie paisumi un paisumi. Viņus sauc Syzygy.Šajā laikā Mēness un Saules plūdmaiņas, kas notiek vienlaicīgi, pārklājas viena ar otru. Intervālos starp tām Mēness fāžu pirmajā un pēdējā ceturtdienā zemākā, kvadratūra plūdmaiņas.

Kā jau minēts otrajā sadaļā, atklātā okeānā paisuma augstums ir zems - 1,0-2,0 m, bet pie izdalītajiem krastiem tas strauji palielinās. Paisums savu maksimālo vērtību sasniedz Ziemeļamerikas Atlantijas okeāna piekrastē, Fundy līcī (līdz 18 m). Krievijā maksimālais paisums - 12,9 m - tika reģistrēts Šelikhovas līcī (Ohotskas jūrā). Iekšējās jūrās plūdmaiņas ir maz pamanāmas, piemēram, Baltijas jūrā pie Sanktpēterburgas paisums ir 4,8 cm, bet atsevišķās upēs plūdmaiņas var izsekot simtiem un pat tūkstošiem kilometru no grīvas, piemēram, plkst. Amazone - līdz 1400 cm.

Tiek saukts stāvs paisuma vilnis, kas paceļas pa upi bors Amazonē bors sasniedz 5 m augstumu un ir jūtams 1400 km attālumā no upes grīvas.

Pat ar mierīgu virsmu okeāna ūdeņu biezumā rodas traucējumi. Tie ir tā sauktie iekšējie viļņi - lēns, bet ļoti nozīmīgs vēriens, dažkārt sasniedzot simtiem metru. Tie rodas ārējas ietekmes rezultātā uz vertikāli neviendabīgu ūdens masu. Turklāt, tā kā okeāna ūdens temperatūra, sāļums un blīvums nemainās pakāpeniski līdz ar dziļumu, bet gan pēkšņi no viena slāņa uz otru, uz robežas starp šiem slāņiem rodas specifiski iekšējie viļņi.

Jūras straumes

Jūras straumes- tās ir ūdens masu horizontālas translācijas kustības okeānos un jūrās, ko raksturo noteikts virziens un ātrums. Tie sasniedz vairākus tūkstošus kilometru garumā, desmitiem līdz simtiem kilometru platumā un simtiem metru dziļumā. Fizikālo un ķīmisko īpašību ziņā jūras straumju ūdeņi atšķiras no apkārtējiem.

Autors pastāvēšanas ilgums (ilgtspējība) jūras straumes ir sadalītas šādi:

• pastāvīgs, kas iet pa vieniem un tiem pašiem okeāna apgabaliem, kuriem ir vienāds vispārējais virziens, vairāk vai mazāk nemainīgs ātrums un stabilas transportējamo ūdens masu fizikālās un ķīmiskās īpašības (Ziemeļu un Dienvidu pasāta vēji, Golfa straume u.c.);
• periodiski, kurā virzienā, ātrums, temperatūra ir pakļauta periodiskiem modeļiem. Tās notiek ar regulāriem intervāliem noteiktā secībā (vasaras un ziemas musonu straumes Indijas okeāna ziemeļu daļā, plūdmaiņu straumes);
• pagaidu, ko visbiežāk izraisa vēji.

Autors temperatūras zīme jūras straumes ir:

• silts kuru temperatūra ir augstāka par apkārtējo ūdeni (piemēram, Murmanskas straume ar temperatūru 2-3 ° C starp ūdeņiem O ° C); tiem ir virziens no ekvatora uz poliem;
• auksts, kura temperatūra ir zemāka par apkārtējo ūdeni (piemēram, Kanāriju straume ar temperatūru 15-16 ° C starp ūdeņiem ar temperatūru aptuveni 20 ° C); šīs strāvas tiek virzītas no poliem uz ekvatoru;
• neitrāla, kuru temperatūra ir tuvu videi (piemēram, ekvatoriālās straumes).

Pamatojoties uz to atrašanās vietas dziļumu ūdens kolonnā, izšķir straumes:

• virspusēji(dziļums līdz 200 m);
• pazemes, kura virziens ir pretējs virsmai;
• dziļi, kura kustība ir ļoti lēna - par vairākiem centimetriem vai dažiem desmitiem centimetru sekundē;
• apakšā regulējot ūdens apmaiņu starp polārajiem - subpolārajiem un ekvatoriāli-tropiskajiem platuma grādiem.

Autors izcelsmi Izšķir šādas strāvas:

• berze, kas var būt drifts vai vējš. Dreifējošie rodas pastāvīgu vēju ietekmē, bet vēja – sezonas vēji;
• gradients-gravitācijas, kuru vidū ir krājums, kas veidojas virsmas slīpuma rezultātā, ko izraisa pārmērīgs ūdens pieplūdums no okeāna un spēcīgas lietusgāzes, un kompensācijas, kas rodas ūdens aizplūšanas, niecīgu nokrišņu dēļ;
• inerts, kas tiek novēroti pēc to uzbudinošo faktoru darbības pārtraukšanas (piemēram, paisuma straumes).

Okeāna straumju sistēmu nosaka vispārējā atmosfēras cirkulācija.

Ja mēs iedomājamies hipotētisku okeānu, kas nepārtraukti stiepjas no Ziemeļpola līdz Dienvidpolam, un uzklājam uz tā vispārinātu atmosfēras vēju shēmu, tad, ņemot vērā Koriolisa novirzošo spēku, mēs iegūstam sešus slēgtus gredzenus -
jūras straumju loki: ziemeļu un dienvidu ekvatoriālais, ziemeļu un dienvidu subtropiskais, subarktiskais un subantarktiskais (4. att.).

Rīsi. 4. Jūras straumju cikli

Novirzes no ideālās shēmas izraisa kontinentu klātbūtne un to izplatības īpatnības pa Zemes virsmu. Tomēr, tāpat kā ideālajā diagrammā, patiesībā ir zonas izmaiņas liels - vairākus tūkstošus kilometru garš - nav pilnībā noslēgts cirkulācijas sistēmas: tas ir ekvatoriāls anticiklonisks; tropiskais ciklons, ziemeļu un dienvidu; subtropu anticikloniskais, ziemeļu un dienvidu; Antarktikas cirkumpolārs; augsto platuma ciklons; Arktiskā anticikloniskā sistēma.

Ziemeļu puslodē tie pārvietojas pulksteņrādītāja virzienā, dienvidu puslodē tie pārvietojas pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Virzīts no rietumiem uz austrumiem ekvatoriālās starpnozaru vēja pretstraumes.

Ziemeļu puslodes mērenajos subpolārajos platuma grādos ir mazi strāvas gredzeni ap barisko minimumu. Ūdeņu kustība tajos ir vērsta pretēji pulksteņrādītāja virzienam, bet dienvidu puslodē - no rietumiem uz austrumiem ap Antarktīdu.

Strāvas zonas cirkulācijas sistēmās ir diezgan labi izsekojamas līdz 200 m dziļumam.Ar dziļumu tās maina virzienu, vājinās un pārvēršas vājos virpuļos. Tā vietā meridionālās straumes pastiprinās dziļumā.

Visspēcīgākajām un dziļākajām virszemes straumēm ir izšķiroša nozīme Pasaules okeāna globālajā apritē. Visstabilākās virsmas straumes ir Klusā okeāna un Atlantijas okeāna ziemeļu un dienvidu tirdzniecības vēji un Indijas okeāna dienvidu vēji. Viņiem ir virziens no austrumiem uz rietumiem. Tropu platuma grādiem ir raksturīgas siltas atkritumu straumes, piemēram, Golfa straume, Kurošio, Brazīlijas u.c.

Pastāvīgo rietumu vēju ietekmē mērenajos platuma grādos ir silts Ziemeļatlantijas un ziemeļu-

Klusā okeāna straume ziemeļu puslodē un aukstā (neitrāla) rietumu vēju straume dienvidu puslodē. Pēdējais veido gredzenu trīs okeānos ap Antarktīdu. Ziemeļu puslodē lielos žirus noslēdz aukstās kompensējošās straumes: gar rietumu krastiem tropiskajos platuma grādos ir Kalifornijas un Kanāriju salu straumes, bet dienvidu puslodē - Peru, Bengālijas un Rietumaustrālijas straumes.

Slavenākās straumes ir arī siltā Norvēģijas straume Arktikā, aukstā Labradora straume Atlantijas okeānā, siltā Aļaskas straume un aukstā Kuriļu-Kamčatkas straume Klusajā okeānā.

Musonu cirkulācija Indijas okeāna ziemeļos rada sezonālas vēja straumes: ziemā - no austrumiem uz rietumiem un vasarā - no rietumiem uz austrumiem.

Ziemeļu Ledus okeānā ūdens un ledus kustības virziens notiek no austrumiem uz rietumiem (Transatlantiskā straume). Tās iemesli ir Sibīrijas upju bagātīgā upju plūsma, rotācijas cikloniskā kustība (pretēji pulksteņrādītāja virzienam) pār Barenca un Kara jūru.

Papildus cirkulācijas makrosistēmām ir arī atklātā okeāna virpuļi. To izmērs ir 100-150 km, un ūdens masu kustības ātrums ap centru ir 10-20 cm/s. Šīs mezosistēmas sauc sinoptiskie virpuļi. Tiek uzskatīts, ka tie satur vismaz 90% no okeāna kinētiskās enerģijas. Virpuļi tiek novēroti ne tikai atklātā okeānā, bet arī jūras straumēs, piemēram, Golfa straumē. Šeit tie griežas ar vēl lielāku ātrumu nekā atklātā okeānā, to gredzenu sistēma ir labāk izteikta, tāpēc tos sauc gredzeni.

Zemes klimatam un dabai, īpaši piekrastes zonām, jūras straumju nozīme ir liela. Siltās un aukstās straumes uztur temperatūras starpību starp kontinentu rietumu un austrumu krastiem, izjaucot tās zonālo sadalījumu. Tādējādi Murmanskas neaizsalstošā osta atrodas virs polārā loka, bet Ziemeļamerikas austrumu krastā - Sanktpēterburgas līcis. Lorenss (48° Z). Siltās straumes veicina nokrišņu veidošanos, savukārt aukstās straumes, gluži pretēji, samazina nokrišņu iespējamību. Tāpēc silto straumju apskalotajos apgabalos valda mitrs klimats, savukārt auksto straumju apskalotajās vietās ir sauss klimats. Ar jūras straumju palīdzību tiek veikta augu un dzīvnieku migrācija, barības vielu pārnešana un gāzu apmaiņa. Burājot tiek ņemtas vērā arī straumes.

Vēja straumes noved pie ūdens pieplūduma no rezervuāra aizvēja puses un pieplūduma vēja pusē. Iegūtais horizontālais spiediena gradients, kas vērsts virzienā, kas ir pretējs vējam, izraisa vienu no dziļo kompensācijas strāvu veidiem. [...]

Vēja straumes rezervuāros, plūstošajos ezeros, līčos un estuāros gandrīz vienmēr mijiedarbojas ar katabātiskām vai seišu straumēm. Tajā pašā laikā tie maina noteces jeb seišu straumju ātruma vertikālo sadalījumu un atsevišķos gadījumos pat rada unikālas ūdens cirkulācijas sistēmas jebkurā apgabalā vai pat visā ūdenskrātuvē.[...]

Vēja strāva vērojama virsmas slāņos ar dziļumu vidēji 0,4 rezervuāra dziļumos (H); tai ir tāds pats virziens kā vējam, un tā ātrums svārstās no r0 uz virsmas līdz nullei 0,4 N dziļumā. Zemāk atrodas kompensējošās plūsmas slānis, kura virziens ir pretējs vējam. . Novadot notekūdeņus pie krasta (kas parasti notiek), sliktākie apstākļi tiek radīti ūdenskrātuvē ar vēju gar krastu, virzienā uz tuvāko ūdens ņemšanas vietu5 Šis gadījums tiek izskatīts tālāk. [...]

Strāvas, kas rodas, piedaloties berzes spēkiem, ir vēja straumes, ko izraisa īslaicīgi un īslaicīgi vēji, un dreifējošās straumes, ko izraisa izveidojušies vēji, kas darbojas ilgstoši. Vēja straumes nerada līmeņa slīpumu, bet dreifējošās straumes rada līmeņa slīpumu un spiediena gradienta parādīšanos, kas nosaka dziļas gradienta straumes rašanos piekrastes zonās. [...]

VĒJA STRĀVA - ūdens kustība vēja ietekmē.[...]

Intensīvu vētru laikā, kas sakrīt ar pavasara plūdmaiņām, notiek maksimālie nogulumu transportēšanas ātrumi, jo straumes pastiprina vētras uzliesmojums un/vai vēja straumes (9.50. att., B). Proksimālajās zonās erozija rada seklus kanālus, plakanas erozijas virsmas un atlikušās oļu nogulsnes. Lejupteces zonās notiek strauja gultņu migrācija, tai skaitā pusmēness kāpu veidošanās ar plānāku vētras smilšu slāņu distālu nogulsnēšanos. Iegūtajam nogulumu segumam ir lielāka iespēja saglabāties.[...]

Papildus vēja straumēm iekšzemes ūdensobjektu hidrodinamiskajā attēlā var būt nozīmīga loma arī divām papildu parādībām. Vēja ietekmē izobāriskās virsmas kļūst slīpas, kas savukārt izraisa termoklīna slīpuma leņķa un virsmas līmeņa izmaiņas. Līdz ar vēja apstāšanos rezervuārā parādās ilgstošas ​​svārstības, kas pazīstamas kā seiches (4.17. att.).[...]

Tā kā vēja straumes ir atkarīgas no vēja režīma vienā vai citā apgabalā, tad Eiropas daļai tiek pieņemti augstāk minētie parametri. PSRS pēc meteoroloģiskajām stacijām un ņemot vērā vēja ātruma pieaugumu par aptuveni 20%. Visi aprēķini tika veikti vēja straumēm ar vidējo vēja ātrumu 5,5 m/sek. Tādējādi formula 10.21 tika iegūta īpašam gadījumam ar iepriekš norādītajiem parametriem.[...]

Vēja straumju ātrums augšējā un apakšējā slānī Kaspijas jūrā pie Baku noteikts 2,0-2,5% no vēja ātruma. Citām jūras piekrastēm šī vērtība sasniedz 3-5%.[...]

Vienvirziena vēja straumes tika pētītas, kā minēts iepriekš, instalācijā, kuras konstrukcija iepriekš noteica ūdens cirkulācijas veidošanos horizontālā plaknē vēja ietekmē.[...]

Vienvirziena vēja plūsmā skaidri tika konstatētas OG vertikālā sadalījuma izmaiņas ar H/k attiecības izmaiņām. Pie H/k 1,0 sn vērtības samazinājās no ūdens virsmas, kur tās bija vislielākās, līdz horizontam (0,2...0,4)R, un pēc tam samazinājās ļoti vienmērīgi vai praktiski nemainījās līdz apakšai. (sk. 3.7. att.). Vērtības pie H/k 1,0 vienmērīgi samazinājās no virsmas līdz horizontam (0,5...0,8)R, un pēc tam vienmērīgi palielinājās virzienā uz leju, tā ka virspusē un apakšā tās izrādījās tuvu un pat vienādi. Turpmāka N/c samazināšanās līdz 0,4-0,6 noveda pie st„ vertikālā sadalījuma izlīdzināšanas. [...]

Materiāli, kas iegūti, pētot straumes dabiskos apstākļos un laboratorijas iekārtās, liecina, ka vēja strāvas ietekmes pakāpe uz katabātisko strāvu palielinās, pārējām lietām saglabājoties, palielinoties vēja ātrumam un samazinoties katabātiskās plūsmas ātrumam. vai seiche strāva.[...]

Dabiskos apstākļos vēja straumes bieži traucē seismiskās, noteces vai atlikušās straumes. Šajā sakarā no mērījumu datiem reti ir iespējams iegūt diagrammas ar vienmērīgām vertikālām ātruma izmaiņām un stabilu plūsmas virzienu laika gaitā dažādos horizontos. Tikai tajos gadījumos, kad straumes uz atsevišķām vertikālēm mēra ilgstoši un šos mērījumus pavada vēja, ūdens līmeņa un viļņu fiksēšana, no daudzām diagrammām iespējams atlasīt tās, kas atbilst kvazi stabilu vēja straumju nosacījumiem. Šāda veida mērījumus veica Valsts Hidroloģijas institūta ekspedīciju grupas Kairakkum, Kahovsky un Kremenchug ūdenskrātuvēs un vairākos mazos ezeros. Vairākas diagrammas, kas iegūtas no šiem mērījumiem, ir parādītas attēlā. 4.16. Lielākie vertikālie ātruma gradienti lielākajā daļā šo diagrammu aprobežojas ar virsmas un apakšējo slāņiem, bet mazākie - ar plūsmas centrālo daļu.[...]

Daudzvirzienu vēja plūsmā virpuļveidojumi ar vertikālu vai slīpu griešanās asi rodas biežāk nekā vienvirziena vēja plūsmā. Tie ir skaidrāk izteikti un biežāk rodas kompensācijas plūsmas ietekmes zonā. Lielākie no virpuļveidojumiem ar vertikālu griešanās asi iekļūst visā kompensācijas strāvas darbības zonas biezumā (2.5. att.) un pat daļēji iekļūst dreifējošās strāvas darbības zonā.[...]

Lai pilnībā attīstītos vēja straume, atšķirībā no viļņiem, ir nepieciešams, lai visa rezervuāra ūdens masa sāktu kustēties atbilstoši vēja enerģijas padevei un enerģijas zudumiem: berzei ūdens stabā. Līdz ar to pie vienāda ātruma, vēja un citos vienādos apstākļos vēja strāvas attīstības ilgums rezervuārā, kurā ir lielāks dziļums, būs ilgāks, un viļņu augšanas laiks šajos rezervuāros būs aptuveni vienāds. Šo apstākli var apstiprināt ar piemēru. Vēja straumju attīstības ilgums, piemēram, ezerā. Baikāls (Yasr = 730 m) ar vēja ātrumu 10,5 m/s, pēc iepriekš minētajiem aprēķiniem, ir 60-110 stundas, un viļņu attīstības ilgums centrālajam posmam, saskaņā ar darbu, ir aptuveni 18 stundas. [...]

Lai gan paisuma straumes ir divvirzienu, lineāras vai apļveida, tās pārsvarā veic vienvirziena nogulumu transportēšanu, jo 1) bēguma un bēguma straumes parasti nav vienādas maksimālā stipruma un ilguma ziņā (7.39. att., e); 2) bēguma un bēguma straumes var sekot savstarpēji izslēdzošiem transporta maršrutiem; 3) ar apļveida plūdmaiņu saistītais aizkavēšanas efekts aizkavē nogulumu padevi; 4) vienvirziena paisuma strāvu var pastiprināt citas straumes, piemēram, dreifējoša vēja strāva. Šo procesu mijiedarbību labi parāda pasaulē visvairāk pētīto jūru piemērs, proti, Ziemeļrietumu Eiropas jūras, kuru hidrodinamiskais režīms ir daļēji līdzsvarā ar grunts virsmas formām un nogulumu virzieniem. transports.[...]

Sarkisjans A. S. Stacionāro vēja straumju aprēķins okeānā // Izv. PSRS Zinātņu akadēmija.[...]

Pētot vēja straumju vertikālo struktūru, vislielākā uzmanība jāpievērš lielākajiem virpuļveidojumiem, jo ​​tiem ir vislielākā kustības enerģija un tie nosaka, piemēram, tādus procesus kā ūdens vertikālā sajaukšanās.[...]

Aplūkotie vēja straumju virpuļstruktūru veidi, lai arī tie ir tipiski, neizsmeļ visu iespējamo daļiņu kustības procesu dažādību pat noteiktajiem vēja un viļņu apstākļiem.[...]

Kā zināms (skat. § 73), līdz ar dziļumu strāvas ātrums samazinās un mainās tā virziens. Zināmā dziļumā straumei var būt pretējs virsmas virziens. Plūsmas virziena maiņa ne vienmēr ir ģeostrofiskā efekta rezultāts. Ierobežota izmēra rezervuāros tas bieži ir kompensējošās strāvas veidošanās rezultāts. Piekrastes tuvumā vēja straumes izraisa dreifēšanas vai pārsprieguma parādības. Parādās papildu ūdens virsmas slīpums, kas vērsts pret vēju. Rezultātā gravitācijas ietekmē veidojas dziļa gradienta pretstrāva (kompensējošā strāva), kas palīdz uzturēt ūdens līdzsvaru ezerā. Tādā veidā veidojas jaukta plūsma.[...]

Kvazi stabilām vienvirziena vēja straumēm lielu virpuļu veidojumu pastāvēšanas ilgums izrādījās tuvs iepriekš minētajām vidējām vērtībām, taču šī informācija ir aptuveni aptuvena, jo tā iegūta, saskaitot fotografēšanas kadrus ar skaidri definētu augšupejošu un daļiņu lejupejošās trajektorijas.[...]

Ir panākts zināms progress plūsmas lauka aprēķināšanā no vēja lauka, virsmas un dziļajām straumēm, ņemot vērā blīvuma lauka izmaiņas. Taču nepietiekamas zināšanas par reāliem parametriem (piemēram, viskozitātes koeficients) neļauj uzskatīt vēja straumju problēmu par atrisinātu. Tāpēc līdzās teorētiskajiem plūsmas lauka aprēķiniem lietišķo problēmu risināšanai vēl nesen plaši tiek izmantotas daļēji empīriskās metodes.[...]

Šauros līčos dominē seiche un gradienta straumes, kas rodas, ja starp rezervuāru un līci ir līmeņu atšķirības, un tās galvenokārt darbojas pa līča garenasi. Vēja straumju loma šādos apstākļos ir niecīga, īpaši augstu krastu klātbūtnē.[...]

Diezgan daudz informācijas par vēja straumju virsmas ātruma izmaiņām piekrastes seklūdens zonās Valsts Hidroloģijas institūtā iegūta galvenokārt no gaisa mērījumiem, bet informācija par vidējā ātruma izmaiņām vertikālēs iegūta mērījumos ar dziļajiem pludiņiem no laivām. . Iepriekšējā analīze parādīja, ka lielākā daļa mērījumu liecina par nebūtiskām vēja straumju ātruma izmaiņām visā zonas platumā. Tomēr, diferencēti pārbaudot iepriekš iegūtos un jaunos straumes mērījumu datus, bija iespējams noteikt atšķirības ātruma izmaiņu tendencēs visā piekrastes seklā ūdens zonas platumā pie dažādiem vēja virzieniem attiecībā pret krasta līniju.

Iepriekš tika parādīts, ka dziļumā vienvirziena vēja straumes attīstības beigu stadijā ūdens stabā veidojas eliptiski virpuļi, kas var aptvert visu plūsmas biezumu, un garenvirzienā tie ir 8-10 reizes lielāks par dziļumu. Kopā ar šiem lielākajiem konstrukcijas veidojumiem plūsmā veidojas mazāki virpuļi ar horizontālu asi, aizpildot telpu lielo virpuļu iekšpusē un gar to kontūru, kā arī dažāda izmēra virpuļi ar vertikālām vai slīpām griešanās asīm. Pārsvarā vienas un tās pašas konstrukcijas pazīmes dominē vienvirziena vēja straumēs un procesa gandrīz vienmērīgā attīstības stadijā.[...]

Plašos atklātos līčos, kas brīvi sazinās ar rezervuāru, ūdens masu transportēšanas procesus parasti nosaka vēja straumes. Vēja, viļņu un ūdenskrātuves vēja straumju ietekmē šādos līčos veidojas ļoti unikālas ūdens makrocirkulācijas sistēmas.[...]

Pamatojoties uz piedāvāto kritēriju sakarību noteikšanas metožu izskatīšanu, ir skaidrs, ka vēja straumju fiziskā modelēšana ir ļoti darbietilpīgs uzdevums gan attiecībā uz eksperimentālo tehniku, gan modelēšanas datu pārrēķinu atbilstoši dabas apstākļiem. Taču iepriekšējie eksperimenti liecina, ka darbaspēka un naudas izmaksas visbiežāk atmaksājas iegūto materiālu lielā vērtība.[...]

Kā piemēru attēlā. 4.3., biezā līnija parāda vidus gaitu, bet punktētā līnija parāda dreifējošās strāvas apakšējās robežas ierobežojošo stāvokli uzmērīšanas laukā, kuras izmēri gar teknes aksiālo plakni bija aptuveni vienādi ar kopējo plūsmas dziļums. Dreifstrāvas apakšējās robežas svārstības palielinājās gadījumos, kad palielinājās virpuļveidojumu lielums un kad attīstošā vēja strāva tika uzlikta uz atlikušās strāvas.[...]

Pētījumi liecina, ka, piesārņotājus saturošiem notekūdeņiem nokļūstot un izkliedējot, izmantojot īpašas tehniskas ierīces vai straumes, ķīmiskie savienojumi tiek pārveidoti. Piesārņotāji no izšķīdušās formas pāriet cietajā fāzē, uzkrājoties grunts nogulumos, vai arī nonāk tajos jūras organismos, kas, ja tos neizmanto cilvēki, ir zivju barība. Šajā gadījumā jāņem vērā ķīmisko savienojumu ietekme uz jūras krastu, kā arī atmosfēra, kad vēja straumes aiznes putas aerosolu veidā. Pēdējais faktors ir maz pētīts, tāpēc šobrīd ir grūti novērtēt tā ietekmi. Gāzu un putekļu emisijas, tāpat kā notekūdeņi, iet cauri līdzīgām stadijām, un galu galā mijiedarbības rezultātā ūdens un gaisa saskarnē notiek atsevišķu savienojumu aktīva šķīšana.[...]

Šī atzinuma pamatotību var redzēt, aplūkojot hronogrammas (3.2. att.) trīs dažādiem ezeriem: Ladoga, Bely un Balkhash. Pirmajos divos ezeros reģistrēšanas periodā dominēja relatīvi stabilu virzienu vēja straumes (3.2. att., b), bet trešajā ezerā dominēja seišu straumes ar periodu no 3 līdz 12 stundām (3.2. att.). Visas hronogrammas skaidri parāda strāvas ātruma un virziena svārstības, neskatoties uz to, ka pirmais no šiem raksturlielumiem tika aprēķināts vidēji 176 s. Iesniegtās hronogrammas ļauj secināt, ka momentānie ātrumi dabiskos apstākļos svārstās vēl plašākās robežās, nekā parādīts attēlā. 3.2. Taču iegūt momentānās plūsmas ātruma un virziena vērtības dabiskos apstākļos, īpaši viļņu svārstību kustību zonā, ir ļoti grūti.[...]

Īpaši interesants ir fakts, ka vispārinātā diagramma attēlā. 6.4 diezgan būtiski atšķiras no diagrammām, kas iegūtas mērījumos ezerā. Balkhash Seiche straumju pārsvara apstākļos, bet ir tuvu diagrammām, kas iegūtas no mērījumiem vēja straumju ietekmē rezervuāros ar ierobežotu dziļumu.[...]

Izmantojot šo paņēmienu, ir viegli pārbaudīt, vai zonas platums, ko dziļumā aptver daudzvirzienu vēja straume, parasti ir 4-6 reizes lielāks par tās zonas platumu, ko, piemēram, tuvu vēja piekrastei pārklāj vienvirziena vēja straume. dziļumā. Šķērsgriezuma laukums, ko sedz gradienta plūsma šādos apstākļos, izrādās 2,0-2,5 reizes lielāks nekā šķērsgriezuma laukums, ko sedz dreifējošā plūsma. Šo atšķirību iemesli ir atšķirības strāvas turbulizācijas pakāpē - daudzvirzienu strāvas dziļuma darbības zonā ir ievērojami lielākas nekā vienvirziena strāvas darbības zonā.