Oceanski tokovi (veter, pasat, katabatski; topli, hladni). Tok zahodnih vetrov

VETROVNI TOK - oceanski tok, ki ga povzroča veter nad vodno površino, zlasti v tistih delih Svetovnega oceana, kjer je vetrovni režim precej stabilen, na primer na srednjih zemljepisnih širinah južne poloble.

Slovar vetrov. - Leningrad: Gidrometeoizdat. L.Z. sranje 1983.

Oglejte si, kaj je "WIND CURRENT" v drugih slovarjih:

tok vetra- drift current Površinski tok, ki nastane kot posledica prenosa energije iz vetra v površinske oceanske vode. Pravi odziv površinskih voda, včasih imenovan Ekmanov drift ali drift vetra, je kratkotrajen. ... Priročnik za tehnične prevajalce

tok vetra- Morski tok, ki ga povzroča pritisk vetra na površinsko plast vode. Sin.: valovni tok... Geografski slovar

Vetrobransko steklo- Panoramsko vetrobransko steklo leta 1959 Edsel Corsair. Vetrobransko steklo ali vetrobransko steklo je prozoren ščit, nameščen pred kabino avtomobila (ali drugega vozila) za zaščito voznika in potnikov pred prihajajočimi... ... Wikipedia

valovni tok- Morski tok, ki ga povzroča pritisk vetra na površinsko plast vode. Sin.: vetrni tok... Geografski slovar

monsunski tok- Površinski (do globine približno 200 m) tok vetra v oceanih in morjih s sezonskimi spremembami smeri, ki jih povzročajo monsuni ... Geografski slovar

Veter (nanos) oceanskega toka južno od 65° J. š., ki nastane pod vplivom prevladujočih vzhodnih vetrov. Širina P. a. t približno 250 milj. Antarktiko pokriva v skoraj neprekinjenem obroču... Slovar vetrov

JEZERO- vodno telo, obdano s kopnim. Jezera se razlikujejo po velikosti od zelo velikih, kot so Kaspijsko morje in Velika jezera Severne Amerike, do majhnih vodnih teles, ki merijo nekaj sto kvadratnih metrov ali celo manj. Voda v njih je lahko sveža,... ... Collierjeva enciklopedija

jezero- naravno vodno telo v kotanji na zemeljski površini (jezerska kotanja). Jezera se napajajo z atm. padavine, površinski in podzemni odtok. Jezera po vodni bilanci delimo na tekoča (tista, iz katerih teče reka ali reke) in drenažna (brez… Geografska enciklopedija

morski tokovi- translacijska gibanja voda Svetovnega oceana, ki jih povzroča veter in razlika v njihovih pritiskih na istih obzorjih. Tokovi so glavna vrsta gibanja vode in imajo velik vpliv na porazdelitev temperature, slanosti in... ... Pomorska enciklopedična knjiga

spodnji protitok- Tok v spodnjih plasteh vode, ki kompenzira površinski tok vetra ... Geografski slovar

Pomorščaki so o prisotnosti oceanskih tokov izvedeli skoraj takoj, ko so začeli plužiti po vodah Svetovnega oceana. Res je, javnost je bila pozorna nanje šele, ko je zaradi gibanja oceanskih voda prišlo do številnih velikih geografskih odkritij, na primer Krištof Kolumb je odplul v Ameriko zahvaljujoč severnemu ekvatorialnemu toku. Po tem so ne le mornarji, ampak tudi znanstveniki začeli pozorno spremljati oceanske tokove in si prizadevati, da bi jih preučili čim bolje in globlje.

Že v drugi polovici 18. stol. jadralci so precej dobro preučili Zalivski tok in pridobljeno znanje uspešno uporabili v praksi: od Amerike do Velike Britanije so hodili s tokom, v nasprotni smeri pa so se držali določene razdalje. To jim je omogočilo, da so ostali dva tedna pred ladjami, katerih kapitani niso poznali območja.

Oceanski ali morski tokovi so obsežna gibanja vodnih mas v Svetovnem oceanu s hitrostjo od 1 do 9 km/h. Ti tokovi se ne gibljejo kaotično, ampak v določenem kanalu in smeri, kar je glavni razlog, zakaj jih včasih imenujemo reke oceanov: širina največjih tokov je lahko nekaj sto kilometrov, dolžina pa lahko doseže več tisoč.

Ugotovljeno je bilo, da se vodni tokovi ne gibljejo naravnost, ampak rahlo odstopajo vstran in so podvrženi Coriolisovi sili. Na severni polobli se skoraj vedno gibljejo v smeri urinega kazalca, na južni polobli pa obratno.. Hkrati se tokovi, ki se nahajajo v tropskih zemljepisnih širinah (imenujejo se ekvatorialni ali pasatni vetrovi), se premikajo predvsem od vzhoda proti zahodu. Najmočnejši tokovi so bili zabeleženi ob vzhodnih obalah celin.

Vodni tokovi ne krožijo sami, ampak jih poganja zadostno število dejavnikov - veter, vrtenje planeta okoli svoje osi, gravitacijska polja Zemlje in Lune, topografija dna, obrisi celine in otoki, razlika v temperaturnih indikatorjih vode, njena gostota, globina na različnih mestih v oceanu in celo njena fizikalna in kemična sestava.

Od vseh vrst vodnih tokov so najbolj izraziti površinski tokovi Svetovnega oceana, katerih globina je pogosto nekaj sto metrov. Na njihov pojav so vplivali pasati, ki so se v tropskih širinah nenehno premikali v smeri zahod-vzhod. Ti pasati tvorijo ogromne tokove severnega in južnega ekvatorialnega toka blizu ekvatorja. Manjši del teh tokov se vrne proti vzhodu in tvori protitok (ko se gibanje vode pojavi v nasprotni smeri od gibanja zračnih mas). Večina se jih ob trku s celinami in otoki obrne proti severu ali jugu.

Tokovi tople in hladne vode

Upoštevati je treba, da so pojmi "hladni" ali "topli" tokovi pogojne definicije. Torej, kljub dejstvu, da je temperatura vodnih tokov Benguelskega toka, ki teče vzdolž Rta dobrega upanja, 20 ° C, velja za hladno. Toda North Cape Current, ki je ena od vej Zalivskega toka, s temperaturami od 4 do 6 ° C, je topel.

To se zgodi zato, ker so hladni, topli in nevtralni tokovi dobili imena na podlagi primerjave temperature njihove vode s temperaturo okoliškega oceana:

• Če temperaturni indikatorji vodnega toka sovpadajo s temperaturo okoliških voda, se tak tok imenuje nevtralen;
• Če je temperatura tokov nižja od temperature okoliške vode, jih imenujemo hladne. Običajno tečejo iz visokih zemljepisnih širin v nizke zemljepisne širine (na primer Labradorski tok) ali iz območij, kjer ima oceanska voda zaradi visokih rečnih tokov zmanjšano slanost površinskih voda;
• Če je temperatura tokov toplejša od okoliške vode, se imenujejo topli. Premikajo se iz tropskih v subpolarne zemljepisne širine, na primer Zalivski tok.

Glavni vodni tokovi

Trenutno so znanstveniki zabeležili približno petnajst večjih oceanskih tokov vode v Tihem oceanu, štirinajst v Atlantiku, sedem v Indijskem in štiri v Arktičnem oceanu.

Zanimivo je, da se vsi tokovi Arktičnega oceana gibljejo z enako hitrostjo - 50 cm/s, od tega so trije, in sicer Zahodnogrenlandski, Zahodnošpicberški in Norveški, topli, le Vzhodnogrenlandski pa je hladen.

Toda skoraj vsi oceanski tokovi Indijskega oceana so topli ali nevtralni, pri čemer se monsunski, somalski, zahodnoavstralski in tok Cape Agulhas (hladni) gibljejo s hitrostjo 70 cm/s, hitrost ostalih pa se giblje od 25 do 75 cm. /sek. Vodni tokovi tega oceana so zanimivi, ker skupaj s sezonskimi monsunskimi vetrovi, ki dvakrat letno spremenijo svojo smer, spremenijo tudi oceanske reke: pozimi tečejo večinoma proti zahodu, poleti - proti vzhodu (a pojav, značilen le za Indijski ocean).

Ker se Atlantski ocean razteza od severa proti jugu, imajo tudi njegovi tokovi meridionalno smer. Vodni tokovi, ki se nahajajo na severu, se premikajo v smeri urinega kazalca, na jugu - v nasprotni smeri urinega kazalca.

Osupljiv primer toka Atlantskega oceana je Zalivski tok, ki, začenši v Karibskem morju, nosi tople vode proti severu in se na poti razdeli na več stranskih tokov. Ko se vode Zalivskega toka znajdejo v Barentsovem morju, vstopijo v Arktični ocean, kjer se ohladijo in zavijejo proti jugu v obliki hladnega grenlandskega toka, nato pa na neki stopnji odstopajo proti zahodu in se spet pridružijo Zalivu. Potok, ki tvori začaran krog.

Tokovi Tihega oceana so večinoma v zemljepisni širini in tvorijo dva velika kroga: severni in južni. Ker je Tihi ocean izjemno velik, ni presenetljivo, da njegovi vodni tokovi pomembno vplivajo na velik del našega planeta.

Na primer, vodni tokovi pasatnega vetra prenašajo toplo vodo z zahodnih tropskih obal na vzhodne, zato je v tropskem pasu zahodni del Tihega oceana veliko toplejši od nasprotne strani. Toda v zmernih širinah Tihega oceana je nasprotno temperatura višja na vzhodu.

Globoki tokovi

Znanstveniki so dolgo verjeli, da so globoke oceanske vode skoraj nepremične. Toda kmalu so posebna podvodna vozila odkrila tako počasne kot hitro tekoče vodne tokove na velikih globinah.

Na primer, pod Ekvatorialnim tokom Tihega oceana na globini približno sto metrov so znanstveniki prepoznali podvodni Cromwellov tok, ki se premika proti vzhodu s hitrostjo 112 km/dan.

Sovjetski znanstveniki so ugotovili podobno gibanje vodnih tokov, vendar v Atlantskem oceanu: širina Lomonosovskega toka je približno 322 km, največja hitrost 90 km/dan pa je bila zabeležena na globini približno sto metrov. Po tem so v Indijskem oceanu odkrili še en podvodni tok, čeprav se je izkazalo, da je njegova hitrost precej manjša - približno 45 km/dan.

Odkritje teh tokov v oceanu je povzročilo nove teorije in skrivnosti, med katerimi je glavno vprašanje, zakaj so se pojavili, kako so nastali in ali je celotno območje oceana pokrito s tokovi oz. je točka, kjer voda miruje.

Vpliv oceana na življenje planeta

Vloge oceanskih tokov v življenju našega planeta je težko preceniti, saj gibanje vodnih tokov neposredno vpliva na podnebje planeta, vreme in morske organizme. Mnogi primerjajo ocean z ogromnim toplotnim strojem, ki ga poganja sončna energija. Ta stroj ustvarja stalno izmenjavo vode med površinskimi in globokimi plastmi oceana, ki jo oskrbuje s kisikom, raztopljenim v vodi, in vpliva na življenje morskih prebivalcev.

Ta proces je mogoče izslediti na primer z upoštevanjem Perujskega toka, ki se nahaja v Tihem oceanu. Zahvaljujoč dvigu globokih voda, ki dvignejo fosfor in dušik navzgor, se na površini oceana uspešno razvija živalski in rastlinski plankton, kar ima za posledico organizacijo prehranjevalne verige. Plankton se prehranjujejo z majhnimi ribami, te pa postanejo plen večjih rib, ptic in morskih sesalcev, ki se zaradi obilja hrane tukaj naselijo, zaradi česar je regija eno najbolj produktivnih območij Svetovnega oceana.

Zgodi se tudi, da hladen tok postane topel: povprečna temperatura okolja se dvigne za nekaj stopinj, kar povzroči tople tropske plohe, ki padejo na tla, ki ko enkrat v oceanu pobijejo ribe, vajene nizkih temperatur. Rezultat je katastrofalen – ogromno poginulih majhnih rib konča v oceanu, velike ribe odidejo, ribolov se ustavi, ptice zapustijo gnezdišča. Zaradi tega je lokalno prebivalstvo prikrajšano za ribe, pridelke uniči močno deževje in dobiček od prodaje gvana (ptičjih iztrebkov) kot gnojila. Pogosto lahko traja več let, da se obnovi prejšnji ekosistem.

Vznemirjenje je nihajno gibanje vode. Opazovalec jo zaznava kot gibanje valov na površini vode. Pravzaprav vodna gladina niha gor in dol od povprečne ravni ravnotežnega položaja. Oblika valovanja med valovanjem se nenehno spreminja zaradi gibanja delcev po sklenjenih, skoraj krožnih orbitah.

Vsak val je gladka kombinacija višin in depresij. Glavni deli vala so: greben- najvišji del; podplat - najnižji del; naklon - profil med vrhom in vdolbino vala. Črta vzdolž grebena vala se imenuje valovna fronta(slika 1).

riž. 1. Glavni deli vala

Glavne značilnosti valov so višina - razlika v nivojih grebena in dna vala; dolžina - najkrajša razdalja med sosednjimi vrhovi ali globeli valov; strmina - kot med naklonom vala in vodoravno ravnino (slika 1).

riž. 1. Glavne značilnosti valovanja

Valovi imajo zelo visoko kinetično energijo. Višji kot je val, več kinetične energije vsebuje (sorazmerno s kvadratom povečanja višine).

Pod vplivom Coriolisove sile se na desni strani toka, stran od kopnega, pojavi vodni val, v bližini kopnega pa nastane kotanja.

Avtor: izvor valovi so razdeljeni na naslednji način:

• torni valovi;
• tlačni valovi;
• potresni valovi ali cunamiji;
• seiše;
• plimni valovi.

Torni valovi

Valovi trenja pa so lahko veter(slika 2) oz globoko. Vetrni valovi nastanejo kot posledica vetrovnih valov, trenja na meji zraka in vode. Višina vetrovnih valov ne presega 4 m, med močnimi in dolgotrajnimi nevihtami pa se poveča na 10-15 m in več. Najvišje valove - do 25 m - opazimo v območju zahodnega vetra južne poloble.

riž. 2. Vetrni valovi in ​​valovi za deskanje

Imenujejo se piramidni, visoki in strmi vetrovni valovi gneča. Ti valovi so lastni osrednjim območjem ciklonov. Ko se veter umiri, dobi navdušenje značaj nabrekniti, tj. motnje zaradi vztrajnosti.

Primarna oblika vetrnih valov je valovanje Nastane pri hitrosti vetra, manjši od 1 m/s, pri hitrosti, večji od 1 m/s, pa nastanejo najprej majhni, nato pa večji valovi.

Imenuje se val blizu obale, predvsem v plitvih vodah, ki temelji na premikih naprej deskanje(glej sliko 2).

Globoki valovi nastanejo na meji dveh plasti vode z različnimi lastnostmi. Pogosto se pojavljajo v ožinah z dvema nivojema toka, v bližini rečnih ustij, na robu talečega se ledu. Ti valovi mešajo morsko vodo in so zelo nevarni za mornarje.

Tlačni val

Tlačni valovi nastanejo zaradi hitrih sprememb atmosferskega tlaka v krajih izvora ciklonov, zlasti tropskih. Običajno so ti valovi posamezni in ne povzročajo veliko škode. Izjema je, ko sovpadajo z visoko plimo. Najpogosteje so tovrstnim katastrofam izpostavljeni Antili, polotok Florida ter obale Kitajske, Indije in Japonske.

cunami

Seizmični valovi nastanejo pod vplivom podvodnih tresljajev in obalnih potresov. To so zelo dolgi in nizki valovi v odprtem oceanu, vendar je sila njihovega širjenja precej močna. Premikajo se z zelo veliko hitrostjo. Ob obalah se njihova dolžina zmanjša, višina pa močno poveča (povprečno od 10 do 50 m). Njihov pojav pomeni človeške žrtve. Najprej se morska voda umakne nekaj kilometrov od obale in pridobi moč za odrivanje, nato pa valovi z veliko hitrostjo pljusknejo na obalo v intervalih 15-20 minut (slika 3).

riž. 3. Preobrazba cunamija

Japonci so poimenovali seizmični valovi cunami, in ta izraz se uporablja po vsem svetu.

Potresni pas Tihega oceana je glavno območje za nastajanje cunamijev.

Seiches

Seiches so stoječi valovi, ki se pojavljajo v zalivih in celinskih morjih. Nastanejo po vztrajnosti po prenehanju zunanjih sil - vetra, potresnih sunkov, nenadnih sprememb, intenzivnih padavin itd. Pri tem voda na enem mestu naraste, na drugem pa upade.

Plima

Plimni valovi- to so gibanja pod vplivom plimskih sil Lune in Sonca. Povratna reakcija morske vode na plimo - oseka. Trak, ki med oseko odteka, se imenuje sušenje.

Obstaja tesna povezava med višino plime in luninimi fazami. Mlade in polne lune imajo najvišjo plimo in najnižjo plimo. Imenujejo se Syzygy. V tem času se lunine in sončne plime, ki se pojavljajo hkrati, prekrivajo. V presledkih med njima, prvi in ​​zadnji četrtek luninih faz, najnižje oz. kvadratura plimovanje.

Kot je bilo že omenjeno v drugem razdelku, je v odprtem oceanu višina plime nizka - 1,0-2,0 m, v bližini razčlenjenih obal pa se močno poveča. Plima doseže največjo vrednost na atlantski obali Severne Amerike, v zalivu Fundy (do 18 m). V Rusiji je bila največja plima - 12,9 m - zabeležena v zalivu Šelikhov (Ohotsko morje). V celinskih morjih so plime malo opazne, na primer v Baltskem morju blizu Sankt Peterburga je plima 4,8 cm, v nekaterih rekah pa je plimovanje mogoče izslediti na stotine in celo tisoče kilometrov od ustja, na primer v Amazonka - do 1400 cm.

Strm plimski val, ki se dviga po reki, se imenuje bor V Amazoniji bor doseže višino 5 m in se čuti na razdalji 1400 km od ustja reke.

Tudi pri mirni gladini se v debelini oceanskih voda pojavijo motnje. To so t.i notranji valovi - počasen, vendar zelo velik obseg, včasih doseže več sto metrov. Nastanejo kot posledica zunanjega vpliva na vertikalno heterogeno maso vode. Poleg tega, ker se temperatura, slanost in gostota oceanske vode ne spreminjajo postopoma z globino, ampak nenadoma iz ene plasti v drugo, se na meji med temi plastmi pojavijo specifični notranji valovi.

Morski tokovi

Morski tokovi- to so horizontalna translativna gibanja vodnih mas v oceanih in morjih, za katere je značilna določena smer in hitrost. V dolžino dosežejo več tisoč kilometrov, v širino od deset do sto kilometrov in v globino več sto metrov. Po fizikalnih in kemijskih lastnostih se vode morskih tokov razlikujejo od tistih okoli njih.

Avtor: trajanje obstoja (trajnost) morske tokove delimo na naslednji način:

• trajno, ki potekajo v istih območjih oceana, imajo enako splošno smer, bolj ali manj konstantno hitrost in stabilne fizikalne in kemijske lastnosti prevažanih vodnih mas (severni in južni pasati, zalivski tok itd.);
• periodično, v kateri smeri, hitrosti, temperaturi veljajo periodični vzorci. Pojavljajo se v rednih presledkih v določenem zaporedju (poletni in zimski monsunski tokovi v severnem delu Indijskega oceana, plimovanje);
• začasno, največkrat povzročajo vetrovi.

Avtor: temperaturni znak morski tokovi so:

• toplo ki imajo temperaturo višjo od okoliške vode (na primer Murmanski tok s temperaturo 2-3 ° C med vodami O ° C); imajo smer od ekvatorja do polov;
• hladno, katere temperatura je nižja od okoliške vode (na primer Kanarski tok s temperaturo 15-16 ° C med vodami s temperaturo okoli 20 ° C); ti tokovi so usmerjeni od polov proti ekvatorju;
• nevtralen, ki imajo temperaturo blizu okolja (na primer ekvatorialni tokovi).

Glede na globino njihove lokacije v vodnem stolpcu se tokovi razlikujejo:

• površno(do 200 m globine);
• podzemlje, ki ima smer nasproti površini;
• globoko, katerega gibanje je zelo počasno - reda velikosti nekaj centimetrov ali nekaj deset centimetrov na sekundo;
• dno uravnavanje izmenjave vode med polarnimi - subpolarnimi in ekvatorialno-tropskimi širinami.

Avtor: izvor Razlikujejo se naslednji tokovi:

• trenje, ki je lahko odnašanje oz veter. Nanosne nastanejo pod vplivom stalnih vetrov, vetrne pa nastanejo zaradi sezonskih vetrov;
• gradientno-gravitacijski, med katerimi so zaloga, ki nastane kot posledica naklona površja, ki ga povzroči presežek vode zaradi njenega dotoka iz oceana in močnih padavin, in kompenzacijski, ki nastanejo zaradi odtekanja vode, redkih padavin;
• inerten, ki jih opazimo po prenehanju delovanja dejavnikov, ki jih vzbujajo (na primer plimski tokovi).

Sistem oceanskih tokov je določen s splošnim kroženjem ozračja.

Če si predstavljamo hipotetični ocean, ki se neprekinjeno razteza od severnega do južnega pola, in nanj nanesemo posplošeno shemo atmosferskih vetrov, potem ob upoštevanju odklonske Coriolisove sile dobimo šest zaprtih obročev -
vrtljaji morskih tokov: severni in južni ekvatorialni, severni in južni subtropski, subarktični in subantarktični (slika 4).

riž. 4. Cikli morskih tokov

Odstopanja od idealne sheme so posledica prisotnosti celin in posebnosti njihove porazdelitve po zemeljski površini. Vendar, tako kot v idealnem diagramu, v resnici obstaja conska sprememba velika - več tisoč kilometrov dolga - ni popolnoma zaprta cirkulacijski sistemi: je ekvatorialno anticiklonalno; tropski ciklon, severni in južni; subtropski anticiklonski, severni in južni; Antarktika cirkumpolarna; ciklon na visoki zemljepisni širini; Arktični anticiklonalni sistem.

Na severni polobli se gibljejo v smeri urinega kazalca, na južni polobli pa v nasprotni smeri urinega kazalca. Usmerjen od zahoda proti vzhodu ekvatorialni medpasatni protitokovi.

V zmernih subpolarnih širinah severne poloble so majhni tokovni obroči okoli baričnih minimumov. Gibanje vode v njih je usmerjeno v nasprotni smeri urinega kazalca, na južni polobli pa od zahoda proti vzhodu okoli Antarktike.

Tokovi v conskih obtočnih sistemih so precej dobro sledljivi do globine 200 m, z globino spreminjajo smer, oslabijo in se spremenijo v šibke vrtince. Namesto tega se v globini okrepijo meridionalni tokovi.

Najmočnejši in najgloblji površinski tokovi igrajo ključno vlogo pri globalnem kroženju Svetovnega oceana. Najstabilnejši površinski tokovi so severni in južni pasati Tihega in Atlantskega oceana ter južni pasati Indijskega oceana. Imajo smer od vzhoda proti zahodu. Za tropske zemljepisne širine so značilni topli odpadni tokovi, na primer Zalivski tok, Kuroshio, Brazilski itd.

Pod vplivom stalnih zahodnih vetrov je v zmernih zemljepisnih širinah topel severni Atlantik in severni

Pacifiški tok na severni polobli in hladni (nevtralni) tok zahodnih vetrov na južni polobli. Slednji tvori obroč v treh oceanih okoli Antarktike. Velike vrtljaje na severni polobli zapirajo hladni kompenzacijski tokovi: vzdolž zahodnih obal v tropskih širinah so kalifornijski in kanarski tokovi, na južni polobli pa perujski, bengalski in zahodnoavstralski tokovi.

Najbolj znani tokovi so tudi topli Norveški tok na Arktiki, hladni Labradorski tok v Atlantiku, topli Aljaški tok in hladni Kurilsko-Kamčatski tok v Tihem oceanu.

Monsunsko kroženje v severnem Indijskem oceanu ustvarja sezonske vetrne tokove: pozimi - od vzhoda proti zahodu in poleti - od zahoda proti vzhodu.

V Arktičnem oceanu je smer gibanja vode in ledu od vzhoda proti zahodu (transatlantski tok). Njegovi razlogi so obilen rečni tok sibirskih rek, rotacijsko ciklonsko gibanje (v nasprotni smeri urinega kazalca) nad Barentsovim in Karskim morjem.

Poleg makrosistemov kroženja obstajajo vrtinci odprtega oceana. Njihova velikost je 100-150 km, hitrost gibanja vodnih mas okoli središča pa je 10-20 cm / s. Ti mezosistemi se imenujejo sinoptični vrtinci. Menijo, da vsebujejo vsaj 90% kinetične energije oceana. Vrtince ne opazimo samo v odprtem oceanu, ampak tudi v morskih tokovih, kot je Zalivski tok. Tu se vrtijo še hitreje kot v odprtem oceanu, njihov obročni sistem je bolje izražen, zato jih imenujemo prstani.

Za podnebje in naravo Zemlje, predvsem obalnih območij, je pomen morskih tokov velik. Topli in hladni tokovi ohranjajo temperaturno razliko med zahodno in vzhodno obalo celin, kar moti njeno consko porazdelitev. Tako se neledeno pristanišče Murmansk nahaja nad arktičnim krogom, na vzhodni obali Severne Amerike pa zaliv sv. Lovrenca (48° S). Topli tokovi spodbujajo padavine, hladni tokovi pa nasprotno zmanjšujejo možnost padavin. Zato imajo območja, ki jih umivajo topli tokovi, vlažno podnebje, območja, ki jih umivajo hladni tokovi, pa suho podnebje. S pomočjo morskih tokov se izvaja selitev rastlin in živali, prenos hranil in izmenjava plinov. Pri plovbi se upoštevajo tudi tokovi.

Vetrni tokovi vodijo do navala vode z zavetrne strani akumulacije in do valov na privetrni strani. Nastali vodoravni gradient tlaka, usmerjen v smeri, ki je nasprotna vetru, povzroča eno od vrst globokih kompenzacijskih tokov. [...]

Vetrni tokovi v rezervoarjih, tekočih jezerih, zalivih in estuarijih skoraj vedno vplivajo na katabatske ali seišne tokove. Hkrati spremenijo navpično porazdelitev hitrosti odtoka ali tokov sejš in v nekaterih primerih celo ustvarijo edinstvene sisteme kroženja vode na katerem koli območju ali celo v celotnem rezervoarju.[...]

Tok vetra opazimo v površinskih plasteh s povprečno globino 0,4 globine rezervoarja (H); ima isto smer kot veter, njegova hitrost pa se spreminja od r0 na površini do nič v globini 0,4 N. Spodaj leži plast kompenzacijskega toka, ki ima smer nasprotno od vetra. . Pri izpuščanju odpadne vode ob obali (kar se običajno zgodi) se najslabše razmere ustvarijo v zadrževalniku z vetrom ob obali, v smeri najbližjega vodnega zajetja5 Ta primer obravnavamo v nadaljevanju. [...]

Tokovi, ki nastanejo ob udeležbi tornih sil, so vetrni tokovi, ki jih povzročajo začasni in kratkotrajni vetrovi, ter odnašajoči tokovi, ki jih povzročajo ustaljeni vetrovi, ki delujejo dlje časa. Vetrovni tokovi ne ustvarjajo nivojskega naklona, ​​ampak driftni tokovi vodijo do nivojskega nagiba in pojava tlačnega gradienta, ki določata pojav globokega gradientnega toka v obalnih območjih. [...]

VETROVNI TOK - gibanje vode pod vplivom vetra.[...]

Med močnimi nevihtami, ki sovpadajo s spomladanskim plimovanjem, se pojavijo največje stopnje prenosa usedlin, saj tokove okrepijo nevihtni valovi in/ali tokovi vetra (slika 9.50, B). V proksimalnih območjih erozija proizvaja plitve kanale, ravne erozijske površine in ostanke prodnikov. V dolvodnih območjih se pojavlja hitra migracija oblik dna, vključno z nastankom polmesečastih sipin z distalnim odlaganjem tanjših plasti nevihtnega peska. Nastali sedimentni pokrov ima boljše možnosti, da se ohrani.[...]

Poleg vetrnih tokov imata lahko pomembno vlogo v hidrodinamični sliki celinskih vodnih teles tudi dva dodatna pojava. Pod vplivom vetra se izobarne ploskve nagnejo, kar posledično povzroči spremembo kota naklona termokline in gladine površja. S prenehanjem vetra se v zbiralniku pojavijo dolgoperiodična nihanja, znana kot seši (slika 4.17).[...]

Ker so vetrni tokovi odvisni od vetrnega režima na enem ali drugem območju, so zgornji parametri sprejeti za evropski del. ZSSR glede na meteorološke postaje in ob upoštevanju povečanja hitrosti vetra za približno 20%. Vsi izračuni so bili narejeni za vetrne tokove s povprečno hitrostjo vetra 5,5 m/s. Tako smo dobili formulo 10.21 za poseben primer z zgoraj navedenimi parametri.[...]

Hitrost vetrnih tokov v zgornjih in spodnjih plasteh v Kaspijskem morju blizu Bakuja je določena na 2,0-2,5% hitrosti vetra. Za druge morske obale ta vrednost doseže 3-5 %.[...]

Enosmerne vetrne tokove so preučevali, kot je navedeno zgoraj, v napravi, katere zasnova je vnaprej določala nastanek kroženja vode v vodoravni ravnini pod vplivom vetra.[...]

Pri enosmernem toku vetra je bila jasno zaznana sprememba vertikalne porazdelitve OG s spremembo razmerja H/k. Pri H / k 1,0 so se vrednosti sn zmanjšale od površine vode, kjer so bile največje, do obzorja (0,2 ... 0,4) R, nato pa so se zelo gladko zmanjšale ali se praktično niso spremenile do dna. (glej sliko 3.7). Vrednosti pri H / k 1,0 so se gladko zniževale od površine do obzorja (0,5 ... 0,8) R in nato gladko naraščale proti dnu, tako da so se na površini in na dnu izkazale za blizu in celo enaka. Nadaljnje zmanjšanje N/c na 0,4-0,6 je povzročilo izravnavo porazdelitve st„ navpično.[...]

Materiali iz preučevanja tokov v naravnih razmerah in v laboratorijskih napravah kažejo, da se stopnja vpliva vetrnega toka na katabatski tok poveča, pri drugih enakih pogojih, s povečanjem hitrosti vetra in z zmanjšanjem hitrosti katabatskega toka. ali seiche tok.[...]

V naravnih razmerah vetrne tokove pogosto motijo ​​seizmični, odtočni ali preostali tokovi. V zvezi s tem je iz merilnih podatkov redko mogoče dobiti diagrame z gladko navpično spremembo hitrosti in stabilno smerjo toka skozi čas na različnih obzorjih. Samo v primerih, ko se tokovi na posameznih vertikalah merijo dlje časa in te meritve spremlja snemanje vetra, vodostaja in valov, je mogoče iz številnih diagramov izbrati tiste, ki ustrezajo pogojem kvazistacionarnih vetrnih tokov. Tovrstne meritve so izvedle ekspedicijske skupine Državnega hidrološkega inštituta na akumulacijah Kairakkum, Kakhovsky in Kremenchug ter na več manjših jezerih. Več diagramov, dobljenih s temi meritvami, je prikazanih na sl. 4.16. Največji navpični gradienti hitrosti so v večini teh diagramov omejeni na površinske in spodnje plasti, najmanjši pa na osrednji del toka.[...]

Pri večsmernem toku vetra pogosteje nastajajo vrtinčne formacije z navpično ali nagnjeno osjo vrtenja kot pri enosmernem toku vetra. So bolj jasno izraženi in se pogosteje pojavljajo na območju vpliva kompenzacijskega toka. Največje vrtinčne formacije z navpično osjo vrtenja prodrejo v celotno debelino območja delovanja kompenzacijskega toka (slika 2.5) in celo delno prodrejo v območje delovanja odnašajočega toka.[...]

Za popoln razvoj vetrnega toka je za razliko od valov potrebno, da se celotna vodna masa rezervoarja začne premikati v skladu z dovajanjem vetrne energije in izgubami energije: trenje v vodnem stolpcu. Zato bo pri enaki hitrosti, vetru in drugih enakih pogojih trajanje razvoja vetrnega toka daljše v rezervoarju, v katerem je večja globina, čas rasti valov v teh rezervoarjih pa bo približno enak. To okoliščino lahko potrdimo s primerom. Trajanje razvoja vetrnih tokov, na primer v jezeru. Baikal (Yasr = 730 m) s hitrostjo vetra 10,5 m/s je po zgoraj omenjenih izračunih 60-110 ur, trajanje razvoja valov za osrednji odsek pa je po delu približno 18 ur. [...]

Čeprav so plimski tokovi dvosmerni, linearni ali krožni, izvajajo pretežno enosmerni transport sedimenta zaradi dejstva, da 1) tokovi oseke in oseke običajno niso enaki v največji moči in trajanju (slika 7.39, e); 2) tokovi oseke in oseke lahko sledijo transportnim potem, ki se med seboj izključujejo; 3) zadrževalni učinek, povezan s krožno plimo, upočasni dobavo usedlin; 4) enosmerni plimski tok lahko okrepijo drugi tokovi, na primer tok visečega vetra. Interakcija teh procesov je dobro prikazana na primeru najbolj raziskanih morij na svetu, in sicer morij severozahodne Evrope, katerih hidrodinamični režim je v delnem ravnovesju z oblikami dna in smermi sedimenta. transport.[...]

Sarkisyan A. S. Izračun stacionarnih vetrnih tokov v oceanu // Izv. Akademija znanosti ZSSR.[...]

Pri preučevanju navpične strukture vetrnih tokov je treba največjo pozornost nameniti največjim vrtinčnim formacijam, saj imajo največjo energijo gibanja in določajo na primer procese, kot je navpično mešanje vode.[...]

Obravnavani tipi vrtinčnih struktur vetrnih tokov, čeprav so tipični, ne izčrpajo vse možne raznolikosti procesov gibanja delcev tudi za navedene razmere vetra in valovanja.[...]

Kot je znano (glej § 73), se z globino hitrost toka zmanjšuje in njegova smer se spreminja. Na določeni globini ima tok lahko smer, nasprotno od površinske. Obratna smer toka ni vedno posledica geostrofičnega učinka. V rezervoarjih omejene velikosti je to pogosto posledica tvorbe kompenzacijskega toka. Blizu obale vetrovni tokovi povzročajo odnašanje ali pojav valov. Pojavi se dodaten naklon vodne gladine, usmerjen proti vetru. Posledično se pod vplivom gravitacije razvije globok gradientni protitok (kompenzacijski tok), ki pomaga vzdrževati vodno ravnovesje v jezeru. Na ta način nastane mešani tok.[...]

Za kvazi enakomerne enosmerne vetrne tokove se je izkazalo, da je trajanje obstoja velikih vrtinčastih formacij blizu zgornjim povprečnim vrednostim, vendar je ta podatek približno približen, saj je bil pridobljen s štetjem števila posnetkov z jasno definiranim naraščajočim in padajoče trajektorije delcev [...]

Nekaj ​​napredka je bilo doseženega pri izračunu polja toka iz polja vetra, površinskih in globinskih tokov ob upoštevanju sprememb v polju gostote. Vendar pa nezadostno poznavanje dejanskih parametrov (na primer koeficienta viskoznosti) ne omogoča, da bi se problem vetrnih tokov obravnaval kot rešen. Zato so se poleg teoretičnih izračunov polja toka do nedavnega pogosto uporabljale polempirične metode za reševanje uporabnih problemov.[...]

V ozkih zalivih prevladujejo sejši in gradientni tokovi, ki nastanejo ob nivojskih razlikah med akumulacijo in zalivom in delujejo pretežno vzdolž vzdolžne osi zaliva. Vloga vetrnih tokov je v takšnih razmerah nepomembna, zlasti ob visokih bregovih.[...]

Precej podatkov o spremembah površinske hitrosti vetrnih tokov v obalnih plitvih območjih so na Državnem hidrološkem inštitutu pridobili predvsem z meritvami iz zraka, podatke o spremembah povprečne hitrosti na vertikalah pa z meritvami z globinskimi plovci s čolnov. . Prejšnja analiza je pokazala, da večina meritev kaže na nepomembno spremembo hitrosti vetrnih tokov po širini območja. Z diferenciranim pregledom predhodno pridobljenih in novih tekočih merilnih podatkov pa je bilo mogoče ugotoviti razlike v trendih sprememb hitrosti po širini obalnega plitvinskega pasu pri različnih smereh vetra glede na obalo. [...]

Zgoraj je bilo prikazano, da na končnih stopnjah razvoja globinsko enosmernega vetrnega toka v vodnem stolpcu pride do nastanka eliptičnih vrtincev, ki lahko zajamejo celotno debelino toka, v vzdolžni smeri pa jih je 8-10. krat večji od globine. Poleg teh največjih strukturnih tvorb se v toku oblikujejo manjši vrtinci z vodoravno osjo, ki zapolnjujejo prostor znotraj velikih vrtincev in vzdolž njihove konture, pa tudi vrtinci različnih velikosti z navpičnimi ali nagnjenimi osmi vrtenja. Večinoma enake strukturne značilnosti prevladujejo v enosmernih vetrnih tokovih in na kvazistacionarni stopnji razvoja procesa.[...]

V široko odprtih zalivih, ki prosto komunicirajo z rezervoarjem, procese transporta vodnih mas običajno določajo vetrni tokovi. Pod vplivom vetra, valov in vetrnih tokov akumulacije se v takšnih zalivih oblikujejo edinstveni vodni makrocirkulacijski sistemi.[...]

Na podlagi obravnave predlaganih metod za vzpostavitev kriterijskih razmerij je jasno, da je fizikalno modeliranje vetrnih tokov zelo delovno intenzivna naloga tako glede eksperimentalne tehnike kot preračunavanja modeliranih podatkov na naravne razmere. Vendar prejšnji poskusi kažejo, da se stroški dela in denarja največkrat poplačajo z veliko vrednostjo nastalih materialov.[...]

Kot primer na sl. 4.3, debela črta prikazuje potek sredine, črtkana črta pa mejni položaj spodnje meje odnašalnega toka v raziskovalnem polju, katerega dimenzije vzdolž osne ravnine žleba so bile približno enake skupnemu globina toka. Nihanja na spodnji meji odnašajočega toka so se povečala v primerih, ko se je povečala velikost vrtinčnih formacij in ko je bil razvijajoči se tok vetra superponiran na preostali tok.[...]

Študije so pokazale, da ko odpadna voda, ki vsebuje onesnaževala, vstopi in se razprši s posebnimi tehničnimi napravami ali tokovi, se kemične spojine spremenijo. Onesnaževala iz raztopljene oblike prehajajo v trdno fazo, se kopičijo v pridnenih sedimentih ali pa vstopajo v tiste morske organizme, ki so, če jih človek ne uporablja, hrana ribam. V tem primeru je treba upoštevati vpliv kemičnih spojin na morsko obalo, pa tudi atmosfero, ko vetrni tokovi odnašajo peno v obliki aerosolov. Zadnji dejavnik je bil slabo raziskan, zato je trenutno težko oceniti njegov vpliv. Emisije plinov in prahu gredo podobno kot odpadne vode skozi podobne faze in na koncu kot posledica interakcije na meji voda-zrak pride do aktivnega raztapljanja posameznih spojin.[...]

Veljavnost tega mnenja je razvidna iz kronogramov (sl. 3.2) za tri različna jezera: Ladoga, Beloye in Balkhash. Na prvih dveh jezerih so v obdobju snemanja prevladovali tokovi vetra v relativno stabilnih smereh (sl. 3.2a, b), na tretjem jezeru pa so prevladovali tokovi sejš s periodo, ki se giblje od 3 do 12 ur (sl. 3.2). Vsi kronogrami jasno kažejo nihanja v hitrosti in smeri toka, kljub dejstvu, da je bila prva od teh značilnosti povprečna v 176 s. Predstavljeni kronogrami nam omogočajo, da sklepamo, da se trenutne hitrosti v naravnih razmerah spreminjajo v še širših mejah, kot je prikazano na sl. 3.2. Vendar pa je pridobivanje trenutnih vrednosti hitrosti in smeri toka v naravnih razmerah, zlasti v območju valovnih nihajnih gibanj, zelo težko.[...]

Posebej zanimivo je dejstvo, da posplošeni diagram na sl. 6.4 se precej razlikuje od diagramov, dobljenih z meritvami v jezeru. Balkhash v pogojih prevlade seišnih tokov, vendar je blizu diagramom, pridobljenim z meritvami pod vplivom vetrnih tokov v rezervoarjih z omejeno globino.[...]

S to tehniko je enostavno preveriti, da je širina območja, ki ga pokriva večsmerni tok vetra v globino, običajno 4- do 6-krat večja od širine območja, ki ga na primer v bližini vetrne obale pokriva enosmerni tok vetra. v globino. Površina prečnega prereza, ki jo pokriva gradientni tok v takšnih pogojih, se izkaže za 2,0-2,5-krat večja od površine prečnega prereza, ki jo pokriva odnašajoči tok. Vzroki za te razlike so razlike v stopnji turbulizacije toka - bistveno večje v območju delovanja globinsko večsmernega toka kot v območju delovanja enosmernega toka.