Что такое течение Гольфстрим?
Гольфстрим это — система тёплых течений в северной части Атлантического океана, распространяющихся на 10 тыс. км от п-ова Флорида до о-вов Шпицберген и Новая Земля.
Обнаружено испанскими мореплавателями в начале XVI в. и называлось Флоридское течение. Название Гольфстрим в 1722 г. предложил Б. Франклин. Зарождается в юж. ч. Флоридского прол. в результате сильного нагона пассатными ветрами воды в Мексиканский зал. через Юкатанский прол.
При выходе в океан мощность течения составляет 2160 км в сутки, что в 20 раз превышает расход всех рек земного шара.
Выходя в океан, соединяется с Антильским течением и на 38° с.ш. его мощность вырастает более чем втрое. Далее Г. движется со скоростью 6—10 км/ч на С. вдоль Атлантического побережья Сев. Америки до Бол. Ньюфаундлендской банки, за пределами которой называется Сев.-Атлантическим течением.
Ширина потока с Ю. на С. увеличивается от 75 до 200 км, толщина 700—800 м, тем-ра воды на поверхности понижается с 24—28 до 10—20 °С. Г. оказывает огромное влияние на природу сев. ч. Атлантического океана и прилегающей ч. Сев. Ледовитого океана, а также на климат Европы, создавая весьма мягкие климатические условия в умеренных и арктических широтах.
Основная ветвь этого течения берет начало в Мексиканском заливе (откуда и происходит его название, означающее в переводе с английского языка «течение из залива») и проникает в Атлантику через Флоридский пролив; далее течение отклоняется к северу Большой Багамской банкой – подводной платформой, расположенной к юго-востоку от п-ова Флорида.
Выходя из Мексиканского залива, Гольфстрим несет большие скопления плавающих водорослей рода саргассум и разные виды термофильных рыб (в том числе летучих).
У восточного побережья Флориды границы Гольфстрима четкие, особенно западная. Сверкающая голубизна этого течения резко контрастирует с зеленовато-серыми более холодными водами Северной Атлантики.
Само течение – не просто однородная масса движущейся ленты воды. Оно состоит из нескольких потоков, имеющих приблизительно одинаковое направление. У его восточного края имеются многочисленные закручивающиеся вправо завихрения; некоторые из них даже полностью отделяются от основного потока.
Вблизи Большой Багамской банки Гольфстрим принимает ветвь Северного Пассатного течения и следует в общем параллельно восточному побережью США, но на небольшом расстоянии от него.
Именно с теплыми водами этого течения связана мягкая зима на Бермудских о-вах. Вблизи мыса Хаттерас (побережье шт. Северная Каролина) Гольфстрим поворачивает на северо-восток и направляется к Большой Ньюфаундлендской банке. Здесь он встречается с холодным Лабрадорским течением, а также соприкасается с более холодным воздухом, поступающим с севера.
В результате в этом районе почти постоянно наблюдаются туманы. От Большой Ньюфаундлендской банки Гольфстрим движется в восточном направлении к берегам Европы (эта его часть называется течением Западных Ветров).
Примерно посредине Северной Атлантики Гольфстрим делится на два течения. Одно из них следует далее на восток к берегам Европы, а затем, поворачивая к югу, образует Канарское течение, другое, именуемое Северо-Атлантическим течением, постепенно отклоняется влево и продолжает движение на северо-восток.
Это течение проходит у западных берегов Британских о-вов, где от него снова отделяется ветвь, направляющаяся на запад, к южным берегам Исландии, – течение Ирмингера. Другая часть Северо-Атлантического течения – Норвежское течение – следует вдоль берегов Норвегии.
Представления отечении, популярные и в наше время, складывались в прошлом веке.
Гольфстрим сравнивали с меняющей свое положение (меандрирующей) рекой в океане. Существовавшие в ту пору исследования в этой части океана позволяли относить течение к геострофическим (т.е. формирующимся балансом только двух сил: градиента давления на воду и силы Кориолиса) течениям.
На поверхности океана струя Гольфстрима имеет ширину 70-100 км, а глубина от поверхности составляет около 500 м.
Течение проходит вдоль гидрофронта — границы раздела холодной (и менее соленой) склоновой воды на западе и севере и теплой (и более соленой) воды Саргассова моря на востоке и юге, а сама струя Гольфстрима меандрирует в пределах расстояния порядка 500 км (рис.2, 3) — по области гидрофронта, приводя к образованию теплых (слева от струи) и холодных (справа от нее) вихрей со скоростью до 1.5 м/с диаметром до 400 км.
Эти сведения о динамике вод Гольфстрима были получены преимущественно путем анализа данных о температуре и солености воды, т.е. термохалинных параметров.
Однако в рамках существующих представлений о природе Гольфстрима нельзя объяснить, почему за пределами течения массы воды (его ложе) движутся в обратную сторону, почему течение пульсирует, останавливается, а потом снова набирает скорость, и через 10-20 сут ситуация повторяется.
И почему многочисленные попытки воспроизвести на модели эти свойства не увенчались успехом? Мы попытались ответить на некоторые из этих вопросов с помощью данных о прямых измерениях скорости течений.
Не так давно в руках океанологов появилось новое устройство. Это дрифтер — поплавок с антенной, позволяющий следить за движением воды, а отсюда определять скорость и направление течения, в данном случае на горизонте 15 м.
Информация о положениях дрифтера в океане передается через спутник в Центр сбора данных. В районе Гольфстрима и в некоторой близости от него в последние 10 лет было запущено более 400 дрифтеров, каждый из которых выдавал информацию в среднем полтора года. В результате этого собран огромный материал о течениях и температуре воды, на основании которых мы провели свой собственный анализ динамики Гольфстрима и попытались понять его природу.
Выделяется область океана, в которой скорости гораздо больше.
Будем считать эту область Гольфстримом.
Скорости течений здесь уменьшаются с юга на север, от 1 до 0.5 м/c. В южной части Гольфстрим имеет ширину около 100 км, а в северной — более 300 км.
Из более детальной информации, представленной на рис.5, 6, следует, что течения Гольфстрима довольно устойчивы по направлению, во всяком случае, в основной его части, южнее 38°с.ш
Рассмотрим теперь поведение течений в Гольфстриме.
Для этого проанализируем типичную для Гольфстрима трассу и ход модуля скорости течений.
Можно констатировать, что в пределах Гольфстрима, особенно южной его части, дрифтеры, а следовательно, и массы воды, перемещаются преимущественно однонаправленно и вдоль изобат, а точнее вдоль кромки шельфа.
При этом поток воды движется не строго вдоль изобат, а совершает небольшие колебания вправо — влево по отношению к движению основного потока воды.
Такие колебания малы в части Гольфстрима южнее 38°с.ш. и значительны севернее ее. При таком преимущественно однонаправленном движении потока воды скорость пульсирует, достигая в минимумах значений, близких нулю. Иногда поток воды движется в обратном направлении, хотя слабо.
Какая причина и сила заставляет воды вести себя таким образом: останавливаться, а затем набирать скорость и снова останавливаться и т.д., т.е. пульсировать во времени и пространстве?
Такое поведение течений явно противоречит представлениям о них, как термохалинных, геострофических.
Где начинается течение Гольфстрим?
Складывается впечатление, что из Мексиканского залива через Флоридский пролив в океан поступает мощный поток воды в виде струи, который и формирует Гольфстрим.
Ранее именно так и считалось. Отсюда течение и получило название: Гольфстрим, что в переводе с английского означает — река залива (Мексиканского) или струя залива.
Однако это впечатление обманчиво. Позже было установлено, что Гольфстрим в основном сформирован упомянутыми склоновыми холодными водами с севера и теплыми водами Саргассова моря с юга, но не Мексиканского залива, откуда вода практически не поступает.
Оказалось также, что в средней части Гольфстрима расход воды гораздо больше, чем в южной, во Флоридском проливе (и эти факты никак не согласуются с термохалинной и геострофической природой течения).
Неслучайно о Гольфстриме все же стали говорить не как о реке, вытекающей из залива, а как о течении, несущем свои воды от п-ова Флорида.
Гольфстрим– крупное морское течение в Атлантическом океане.
Благодаря его теплым водам европейские государства, расположенные на берегах океана, имеют более мягкий климат, нежели без него.
Казалось бы причем здесь вода и воздух, и каких образом влияние Гольфстрима на Европу такое большое?
Ответ очень простой: теплые воды течения нагревают воздух, который с ветром достигает берега Евразии, не давая странам, расположенным на континенте, замерзнуть.
Мощность течения действительно впечатляющая.
Расход воды в секунду больше чем во всех реках планеты и составляет 50 миллионов куб. м. Тепла в Гольфстриме столько, сколько выделяло бы 1 миллион атомных электростанций.
Запас теплой воды Гольфстрим получает из Мексиканского залива и несет ее вдоль побережья Северной Америки почти до Канады, где поворачивает в открытый океан, направляясь в сторону Европы.
Растрачивая колоссальный запас тепла по пути, течение все таки приносит на материк столько энергии, что в Европе не сформировалась тундра. А должна была бы, т.к. выше 60 градусов северной широты в других местах планеты живут северные олени, а в Европе на этой же широте зеленые луга.
Биологическая продуктивность Гольфстрима не была предметом специальных исследований. Биомасса планктона в зоне Гольфстрима также невелика. Область Гольфстрима не может являться районом нагула ни бореальных, ни субтропических рыб, так как первые избегают теплых вод Гольфстрима, а вторые находят благоприятные условия в районе фронтальных зон Гольфстрима и вод Атлантики.
Важное значение Гольфстрима – это участие в «разведении» крупнейших промысловых пород рыб и зоопланктона.
Сталкиваясь с холодными водами на севере океана, течение создает так называемые «банки», которые являются идеальным местом существования флоры и фауны. В таких местах процветает ловля промысловых рыб: сельди, трески и др. Развитие мелких ракообразных формирует «поля нагула» для множества китообразных, устраивающих сюда ежегодные миграции.
Течение Гольфстрим: теплое или холодное?
Гольфстрим – мощное тёплое атлантическое течение. Влияние Гольфстрима заметно даже в Северном Ледовитом океане в виде Нордкапского и Норвежского течения. Течение Гольфстрим виновник нестабильных погодных условий в этом районе.
ГОЛЬФСТРИМ, теплое течение в средних широтах северной части Атлантического океана, движущееся в северо-восточном направлении. Самое быстрое течение в Атлантике Гольфстрим – это одна из очень мощных сил природы.
Расход воды Гольфстримом составляет около 50 миллионов кубических метров воды ежесекундно, что в 20 раз больше, чем расход всех рек мира, вместе взятых. Локально в каждой отдельной области направление и характер течения определяются также очертанием материков, температурным режимом, распределением солёности и другими факторами.
Гольфстрим в широком понимании – вся система тёплых течений в Северной Атлантике, стержнем и основной движущей силой которой является Гольфстрим.
Известно, что севернее мыса Гаттерас Гольфстрим теряет устойчивость. В нём наблюдаются квазипериодические колебания с периодом 1,5—2 года, аналогичные колебаниям струйного течения в атмосфере, известные как цикл индекса. Учитывая влияние Гольфстрима на климат, предполагается, что в краткосрочной исторической перспективе возможна климатическая катастрофа, связанная с нарушением течения.
В частности, по мнению доктора географических наук, океанолога Бондаренко А. Л., «режим „работы“ Гольфстрима не изменится».
Это аргументируется тем, что фактического переноса воды не происходит, то есть течение является волной Россби. Он несет подогретые водные массы из Индийского океана и юга Атлантики к северозападному побережью Европы.
Но Североатлантическое течение гольфстрим не может объяснить все исчезновения.
Благодаря Гольфстриму страны Европы, прилегающие к Атлантическому океану, отличаются более мягким климатом по сравнению с регионами, лежащими на той же географической широте.
Над северной Атлантикой западные ветры отбирают тепло у масс тёплой воды и переносится на Европу.
Это течение направляется узким потоком вдоль побережья Северной Америки. Дополнительным фактором отклонения в восточном направлении выступает и сила Кориолиса. Продолжением Гольфстрима к северо-востоку от Большой Ньюфаундлендской банки служит Северо-Атлантическое течение.
Сейчас Гольфстрим для Европы и США – это щедрый дар природы их экономикам и населению. Кухня погоды северного полушария расположена в Северной Атлантике и Северном Ледовитом океане. Гольфстрим выполняет в ней роль системы отопления, его также называют «печкой Европы».
Холодное и более плотное Лабрадорское течение «подныривает» под тёплое и более лёгкое течение Гольфстрим, не мешая ему обогревать Европу.
Плотность вод Лабрадорского течения лишь на 0,1% выше плотности вод Гольфстрима. В результате – в Баренцево море не замерзает круглый год, а в Европе растут пальмы и строятся дома с картонными стенками.
Если вдруг Лабрадорское течение сравняется по плотности с Гольфстримом, то оно поднимется ближе к поверхности океана и перекроет его движение на север. Всё, приехали. Мы получаем схему течений ледникового периода.
Исследование льдов в Гренландии, показывают, что процессы изменения климата могут произойти в течение трёх-десяти лет.
Температура воздуха в Европе за эти несколько лет сравняется с сибирской. Сейчас в толще вод Мексиканского залива обнаружены гигантские пятна нефти. Нефть выливалась в течение нескольких месяцев из скважины, пробуренной ВР на дне Мексиканского залива.
Вместе с ним исчезло и Норвежское течение. Первым об остановке Гольфстрима в августе 2010 г. сообщил доктор Зангари, физик-теоретик из Италии. Средняя температура воды на севере Гольфстрима упала на 10 градусов.
Гольфстрим — это тёплое течение в Мексиканском заливе, которое огибает Флориду, течёт вдоль восточного побережья США примерно до 37-го градуса с.ш. и затем отрывается от побережья на восток.
В редакцию приходят письма с просьбой разъяснить, действительно ли тёплое течение скоро исчезнет.
Подобные течения существуют и в Тихом океане — Куросио, и в Южном полушарии.
По этой же причине Северное полушарие в целом немного теплее Южного. Первопричина такой необычности Северной Атлантики состоит в том, что воды над Атлантическим океаном испаряется немного больше, чем выпадает в виде осадков.
На место опустившейся в глубину воды в северную Атлантику приходит вода с юга, это и есть Северо-Атлантическое течение. Таким образом, причины, обуславливающие Северо-Атлантическое течение, глобальны, и вряд ли на них может существенно повлиять такое локальное событие, как разлив нефти в Мексиканском заливе.
Но и такая величина сезонных аномалий вполне обычна и наблюдается в том или ином регионе почти ежегодно. Не подтверждаются и сообщения о том, что Гольфстрим между 76 и 47 меридианами в 2010 году стал холоднее на 10 градусов Цельсия. Но лёд продолжал таять, и в какой-то момент вода из озера начала вытекать в Северную Атлантику, распресняя её и тем самым препятствуя опусканию воды и Северо-Атлантическому течению.
Продолжением Гольфстрима является Северо-Атлантическое течение, несущее охлажденный на севере поток в Южное полушарие.
Изменение непрерывности течения Гольфстрима в научных кругах является темой для дискуссий. В возникновении и направлении Гольфстрима задействованы несколько факторов. Почти треть находится на пути течения Гольфстрима. Под первым подразумевают собственно Гольфстрим – океаническое течение вдоль восточного побережья Северной Америки шириной до 90 километров и скоростью до нескольких метров в секунду.
Отдельные течения в океанах объединяются в системы, включенные в общебассейновый круговорот. Самое известное морское течение — Гольфстрим. Название это переводится на русский язык как Течение из Залива. Оно сохранилось с тех далеких времен, когда считаюсь, что течение возникает как поток вод, устремляющихся из Мексиканского залива через Флоридский пролив в Атлантику.
Теперь известно, что лишь малая доля вод Гольфстрима выносится из залива. Течение, выходящее оттуда, сейчас предпочитают называть Флоридским. Океанический поток, достигающий широты мыса Хаттерас на атлантическом побережье США, принимает в себя мощный приток из Саргассова моря.
Тут-то и начинается собственно Гольфстрим, могучая «река в океане», уходящая на глубину 700 — 800 м и достигающая ширины 110 — 120 км. Отмечена еше одна особенность Гольфстрима: по выходе в океан оно отклоняется не вправо, как положено в Северном полушарии под влиянием вращения Земли, а влево!
Это результат повышенного уровня океана в его субтропической части. Средняя температура поверхностных слоев течения 25 — 26° (на глубинах около 400 м — всего 10 — 12°). Однако в Гольфстриме на расстоянии длины корпуса судна бывают большие разности температур, достигающие 10°, а изменение цвета и прозрачности морской воды происходит буквально на глазах.
В поверхностном слое течения обычно обнаруживается ядро вод повышенной температуры, наиболее сильно выраженное у самой поверхности океана, и ядро вод высокой солености с центром на глубинах 100 — 200 м.
Эта особенность прослеживается вплоть до Большой Ньюфаундлендской банки. Таким образом, представление о Гольфстриме как об очень теплом течении, проходящем через более холодные воды, справедливо только для поверхностного слоя, но и в нем самые теплые воды всего на несколько градусов превышают поверхностную температуру вод Саргассова моря.
Гольфстрим: скорость течения и глубина
Поверхностные скорости собственно Гольфстрима могут достигать 2,0 — 2,6 м/с.
Даже на глубинах порядка 2 км они все еще значительны: 10 — 20 см/с.
При выходе из Флоридского пролива мощность течения составляет 25 млн. м3/с (а эта величина более чем в 20 раз превышает расход всех рек планеты); после же присоединения Антильского течения (из Саргассова моря) мощность потока возрастает до 106 млн. м/с.
И вот такой могучий поток устремляется на северо-восток к Большой Ньюфаундлендской банке. Отсюда Гольфстрим, как и отделяющееся от него Течение Склона, поворачивает на юг, включаясь в северо-атлантический круговорот.
А через океан, на восток, по направлению к Европе устремляется Северо-Атлантическое течение, которое иногда считается частью вторичного океанического круговорота вод.
ГОЛЬФСТРИМ (английский — Gulf Stream, буквально — течение залива), одно из самых мощных тёплых течений Мирового океана. Располагается в северной части Атлантического океана; вытекая из Флоридского пролива, направляется вдоль побережья Северной Америки до мыса Хаттерас, у которого происходит его отрыв от побережья.
Далее Гольфстрим распространяется в открытом океане примерно вдоль 38° северной широты до 40-50° западной долготы. В этом районе (иногда называемом дельтой Гольфстрима) течение разделяется на несколько ветвей, главная из которых, называемая Североатлантическим течением, простирается на северо-восток до побережья Северной Европы.
Иногда ошибочно Гольфстримом называют всю систему тёплых течений от берегов полуострова Флорида до островов Шпицберген и архипелага Новая Земля.
Причины зарождения Гольфстрима — меридиональное распределение ветра, градиент плотности вод, вращение Земли.
При выходе в океан из Флоридского пролива перенос вод Гольфстримом составляет 25-29 миллионов м3/с, что в десятки раз превышает расход всех рек земного шара. В океане перенос вод Гольфстримом увеличивается и на 38° северной широты достигает 80-90 миллионов м3/с. При выходе из Флоридского пролива ширина Гольфстрима составляет 60-75 км, скорость движения вод 1-3 м/с.
После отрыва Гольфстрима от берега в районе мыса Хаттерас ширина Гольфстрима увеличивается до 100-150 км, скорость уменьшается до 0,5-1,5 м/с. Гольфстрим охватывает верхний слой океана толщиной от 700 м до 1 км. Важнейшей особенностью Гольфстрима как струйного течения у западного берега является его неустойчивость, связанная с гидродинамическими причинами.
Снимок Гольфстрима из космоса показывает не сплошной поток, сравнимый с рекой в океане, а скорее широкую полосу сложных вихреобразных движений с общим направлением движения на северо-восток, так называемые меандры и вихри Гольфстрима, имеющие размеры от нескольких десятков до нескольких сотен километров.
Гольфстрим несёт большой запас тепла и солей. Среднегодовая температура воды на поверхности при выходе из Флоридского пролива свыше 25°С при солёности 36,2-36,4‰. С продвижением течения на северо-восток температура поверхностного слоя в районе дельты Гольфстрима уменьшается за счёт взаимодействия с атмосферой до 13-15°С.
В целом Гольфстрим и его продолжение в виде Североатлантического течения оказывают большое влияние на гидрологическую и биологическую характеристики морей и собственно Северного Ледовитого океана, а также на климат стран Европы.
Массы тёплой воды обогревают проходящий над ними воздух, который западными ветрами переносится на Европу. Важным климатическим феноменом является Североатлантическое колебание, возникновение аномалий атмосферной циркуляции (включая зарождение циклонов). Смещение положения Гольфстрима и изменения его расходов и температуры определяют динамику глобальной океанской циркуляции.
Хотя эти колебания не очень велики (десятки километров, 1-2°С и не более 5-10 миллионов м3/с), они являются важнейшим климатическим фактором северной части Атлантики. В настоящее время невозможно достоверно определить, является ли Североатлантическое колебание причиной этих изменений или само колебание в какой-то степени их следствие.
Наблюдаемые межгодовые изменения положения и интенсивности Гольфстрима существенно меняют перенос влаги с Атлантики в Европу, особенно в зимний период.
Почему течение Гольфстрим существует?
Теплое течение Гольфстрим — это течение в Атлантическом океане, которое начинается возле Багамских островов, а завершает свой путь возле Европы и переходит в Северо-Атлантическое течение.
Гольфстрим — удивительное явление. Во-первых, оно теплое, во-вторых, своими водами Гольфстрим обогревает восточную Европу. Оно формирует теплый климат в Восточной Европе: именно благодаря ему тут растут лиственные леса и даже пальмы, а не простилается тундра.
Все дело в том, что горячие и холодные воды Атлантического океана образуют своеобразный конвейер.
Горячие экваториальные воды поднимаются наверх и образуют течение, а дойдя до конца пути, охлаждаются.
При этом, опускаются вниз в толщу воды, и перемещаются обратно в начало течения. Таким образом, теплый Гольфстрим и существует.
Некоторые ученые заявляют о том, что Гольфстрим замедляет ход своих вод, а некоторые — что оно совсем остановилось.
Кто прав, сейчас трудно выяснить, но у течения Гольфстрим действительно есть несколько причин, чтобы замедлится.
Первая из них — глобальное потепление.
Усиленно тают ледники, разбавляя своей пресной водой соленую океаническую. Уменьшение солености нарушает баланс Гольфстрима.
Вторая причина состоит в очень большом количестве нефти, которое было разлито в Мексиканском заливе. Это также сказывается на нем, нарушая и замедляя ход.
Остановка теплого течения Гольфстрим несет в себе много опасностей: похолодание Европы, нарушения климата, появление ледникового периода.
Оно играет огромную роль в жизни нашей планеты.
