Геология
о теории и практике
Гидрологический режим Тихого океана
Волнение. Наибольшая высота ветровых волн в Тихом океане около 15 м, длина более 300 м, период 15 с. В Южном полушарии самое сильное ветровое волнение в Тихом океане отмечается между 40 и 60 ю. ш., где господствуют западные штормовые ветры, а повторяемость волнений силой более 5 баллов в течение года составляет 30-40 %. В Северном полушарии зона сильного волнения лежит севернее 40 с. ш. Здесь повторяемость волнения силой 5 баллов в ноябре достигает 30-40, в августе уменьшается до 10 % и менее. Обычно длина волн в этих широтах 25-35 м, высота 1,0-1,5 м. Во время штормов длина волн достигает 100-120 м, высота 6-8 м, период 10 с.
Повышенная волновая активность наблюдается в антарктическом секторе Тихого океана в районе от 100 до 140 з. д., где наибольшая высота волн 15, длина более 300 м и период 15 с. Такой высоты волны случаются чаще всего летом.
Местом самой высокой штормовой активности океана является район между Новой Зеландией и Антарктидой в окрестностях острова Маккуори. Это второй в Мировом океане после Кергеленского район повышенной штормовой активности. Средняя высота волн здесь 3 м, а максимальная — достигает 25 м. В районе Японских островов, Курил и Камчатки особенно часты цунами. Нередки они и у берегов Южной Америки.
Течения. В субтропических широтах обоих полушарий, в областях центров высокого давления развиты антициклонические круговороты поверхностных вод.
Северо-восточный пассат вызывает в тропических широтах северной части океана устойчивое Северное Пассатное течение, пересекающее океан с востока на запад со скоростью до 2 км/ч. Достигнув Филиппинских островов, это течение разделяется: часть его вод отклоняется к югу, основной же поток поворачивает на северо-запад, а затем на северо-восток, переходя в течение Куросио, скорость которого до 3 км/ч. Приблизительно на 40 с. ш. теплые воды Куросио встречаются с холодными водами Курильского течения и отклоняются на восток, переходя в Северо-Тихоокеанское течение. Последнее, поддерживаемое преобладающими в умеренных широтах западными ветрами, пересекает океан в восточном направлении со скоростью 1-2 км/ч. Около 150 з. д., т. е. при подходе к Северной Америке, оно постепенно разделяется на две ветви. Одна ветвь — Калифорнийское течение со скоростью до 1-2 км/ч — следует на юг приблизительно до 15-18 с. ш., где переходит в Северное Пассатное течение и замыкает антициклонический круговорот вод северной половины Тихого океана. В центре круговорота преобладают слабые и неустойчивые течения, между которыми образуется так называемая линия сходимости, являющаяся одной из зон опускания поверхностных вод на глубину. Другая ветвь Северо-Тихоокеанского течения отклоняется на север и продолжается в заливе Аляска под названием Аляскинского течения. Его скорость достигает 1,5 км/ч. Часть вод Аляскинского течения идет в Берингово море, создавая в нем избыток воды, и либо уходит из него через Берингов пролив в Северный Ледовитый океан, либо возвращается вдоль берегов Камчатки в Тихий океан. Эти воды соединяются с водами, идущими из Охотского моря, и образуют Курильское течение, которое движется на юг со скоростью до 1 км/ч до встречи с течением Куросио, где происходит интенсивное перемешивание и опускание поверхностных вод.
В Южном полушарии Тихого океана юго-восточный пассат обусловливает Южное Пассатное течение, которое идет с востока на запад со скоростью до 2 км/ч. Часть его вод проникает в Коралловое море, где отклоняется на юг вдоль берегов Австралии под названием Восточно-Австралийского течения. Его скорость 2 км/ч. Приблизительно на 45 ю. ш. Восточно-Австралийское течение соединяется с течением Западных Ветров, которое под воздействием устойчивых западных ветров пересекает океан с запада на восток со скоростью 1-2 км/ч. Достигнув Южной Америки, основной поток этого течения отклоняется на юг и уходит через пролив Дрейка в Атлантический океан. Другая часть идет в северном направлении под названием Перуанского течения со скоростью 1-3 км/ч к экватору, где соединяется с Южным Пассатным течением, замыкая южный круговорот поверхностных вод Тихого океана. В антарктических широтах Тихого океана существуют слабые течения, несущие в зону течения Западных Ветров холодные и опресненные антарктические воды. На северной окраине Тихого океана Аляскинское течение образует местный циклонический круговорот, в который в зимнее время вовлекаются воды Берингова моря.
В приэкваториальных широтах пассатное течение разделяется Экваториальным противотечением, которое в Тихом океане, в отличие от других океанов, существует круглый год. Оно пересекает океан с запада на восток со скоростью до 2 км/ч примерно на 4-9 с. ш. на западе и 4-12 с. ш. на востоке. Существование течения обусловлено скоплением в западной части большого количества вод, нагоняемых пассатными течениями, и неравномерностью ветров в пассатных и экваториальных зонах.
Важная роль в циркуляции вод Тихого океана принадлежит подповерхностному течению Кромвелла. Это мощный поток вод, движущийся на восток под Южным Пассатным течением на глубине более 50-100 м со скоростью от 50 до 90 см/с. Протяженность течения более 6500, ширина около 300 км. Течение Кромвелла имеет компенсационный характер и является механизмом, при помощи которого происходит отток излишков вод, нагоняемых пассатами в западную часть океана.
Приливы. В открытой части Тихого океана на севере преобладают неправильные полусуточные приливы. Большая величина приливов (12 м) в заливе Кука. У Курильских островов и восточного берега Камчатки приливы неправильные суточные, величиной до 2,5 м.
В южной части океана преобладают правильные полусуточные приливы, достигающие наибольшей величины (7,2 м) у берегов Австралии. Неправильные полусуточные приливы до 2,6 м отмечаются у берегов Чили. У Соломоновых островов приливы суточные, величина их до 1 м.
По сравнению с другими океанами относительно большая часть Тихого океана расположена в сильно нагреваемых широтах. Кроме того, Тихий океан не имеет такой широкой связи с Северным Ледовитым, как Атлантический океан, и благодаря его большой площади приантарктическая часть не играет в охлаждении его такой роли, как в Индийском океане. Поэтому Тихий океан — самый теплый. Средняя температура воды на его поверхности на 2 выше, чем на поверхности Атлантического и Индийского океанов.
Максимальная сезонная и средняя годовая температура — от +25 до +29 С приурочена к экваториальным и тропическим широтам. Граница отрицательной температуры на севере проходит в средней части Берингова моря, южнее 65-68 с. ш. Летом (в августе) средняя температура поверхностных вод в Беринговом проливе составляет +5 — +6 С. Средняя годовая температура воды Тихого океана составляет +19,1 С.
Под влиянием морских течений и ветров в тропических поясах и особенно в субтропиках западная часть океана теплее восточной на 2-5 , в умеренных широтах Северного полушария западная часть океана во все сезоны холоднее восточной: летом — на 3, зимой — на 7 . В умеренных и высоких широтах Южного полушария в связи с характером течений и ветров разницы в температурах между востоком и западом нет.
Соленость. В распределении солености на поверхности Тихого океана отмечается следующая закономерность. Наибольшее значение солености наблюдается в субтропиках, слабое понижение — в приэкваториальной зоне и постепенное более значительное понижение — в направлении от субтропиков к высоким широтам. Как и в других районах Мирового океана, эти различия обусловлены соотношением осадков и испарения. В субтропиках почти на всем их протяжении соленость выше 35,0, максимальная более 35,5 ‰ в Северном полушарии и более 36,5 ‰ в Южном. В приэкваториальной зоне соленость понижается до 34,5 ‰ и менее, в высоких широтах — до 32 ‰ на севере и до 33,5 ‰ на юге.
Таким образом, соленость поверхностных вод Тихого океана выше в южной части по сравнению с северной. Выделяется сильно пониженная соленость в областях Калифорнийского течения, несущего менее соленые воды из умеренных широт.
Льдообразование. В северной части Тихого океана льды образуются в Беринговом, Охотском, Японском и Желтом морях, в заливах восточного побережья Камчатки, острова Хоккайдо и заливе Аляска. Незначительное количество плавучих льдов выносится Курильским течением из Берингова и Охотского морей. В заливе Аляска встречаются небольшие айсберги от ледника Маласпина.
Прозрачность и цвет воды. В умеренных широтах северной части Тихого океана прозрачность колеблется от 15 до 25 м, преобладающий цвет воды темно-голубой, у берегов зеленоватый. В тропических и приэкваториальных широтах прозрачность увеличивается до 30-40 м, а на западе — до 40-50 м, цвет воды синий.
«География Мирового океана. Часть 1. Физическая география Мирового океана» Еловичева Я.К. 2006 г.
Источник
Гидрометеорологические условия тихого океана
Физическая география материков и океанов
Климат и гидрологические условия Тихого океана
Тихий океан простирается между 60° северной и южной широты. На севере он почти замкнут сушей Евразии и Северной Америки, отделенных друг от друга только мелководным Беринговым проливом с наименьшей шириной 86 км, связывающим Берингово море Тихого океана с Чукотским морем, которое является частью Северного Ледовитого океана.
Евразия и Северная Америка простираются на юг вплоть до Северного тропика в виде обширных массивных участков суши, представляющих собой центры формирования континентального воздуха, способного оказывать влияние на климат и гидрологические условия соседних частей океана. Южнее Северного тропика суша приобретает фрагментарный характер, до берегов Антарктиды ее крупными участками суши являются только Австралия на юго-западе океана и Южная Америка на востоке, особенно ее расширенная часть между экватором и 20° ю.ш. К югу от 40° ю.ш. Тихий океан вместе с Индийским и Атлантическим сливаются в единую водную поверхность, не прерываемую крупными участками суши, над которой формируется океанический воздух умеренных широт, и куда свободно проникают антарктические воздушные массы.
Тихий океан достигает наибольшей ширины (почти 20 тыс. км) в пределах тропико-экваториального пространства, т.е. в той своей части, куда в течение года наиболее интенсивно и регулярно поступает тепловая энергия солнца. В связи с этим Тихий океан получает больше солнечного тепла в течение года, чем другие части Мирового океана. А так как распределение тепла в атмосфере и на водной поверхности зависит не только от непосредственного распределения солнечной радиации, но и от воздухообмена между сушей и водной поверхностью и водообмена между различными частями Мирового океана, то вполне понятно, что термический экватор над Тихим океаном смещен в северное полушарие и проходит примерно между 5 и 10° с.ш., а северная часть Тихого океана в целом теплее южной.
Рассмотрим основные барические системы, определяющие метеорологические условия (ветровую деятельность, атмосферные осадки, температуру воздуха), а также гидрологический режим поверхностных вод (системы течений, температуру поверхностных и подповерхностных вод, соленость) Тихого океана в течение года. Прежде всего, это приэкваториальная депрессия (зона затишья), несколько расширенная в сторону северного полушария. Особенно это выражено летом северного полушария, когда над сильно нагретой Евразией устанавливается обширная и глубокая барическая депрессия с центром в бассейне р.Инд. В сторону этой депрессии устремляются потоки влажнонеустойчивого воздуха со стороны субтропических центров высокого давления как северного, так и южного полушарий. Большую часть северной половины Тихого океана в это время занимает Северотихоокеанский максимум, по южной и восточной периферии которого дуют муссоны в сторону Евразии. С ними связаны обильные осадки, количество которых возрастает к югу. Второй муссонный поток движется из южного полушария, со стороны притропического пояса высокого давления. На северо-западе действует ослабленный западный перенос в сторону Северной Америки.
В южном полушарии, где в это время зима, сильные западные ветры, переносящие воздух умеренных широт, охватывают акватории всех трех океанов южнее параллели 40° ю.ш. почти до берегов Антарктиды, где их сменяют восточные и юго-восточные ветры, дующие со стороны материка. Западный перенос действует в этих широтах южного полушария и в летнее время, но с меньшей силой. Для зимних же условий в этих широтах характерны обильные осадки, штормовые ветры, высокие волны. При большом количестве айсбергов и плавучих морских льдов путешествие в этой части Мирового океана грозит большими опасностями. Недаром издавна эти широты мореплаватели называют «ревущими сороковыми».
На соответствующих широтах в северном полушарии господствующим атмосферным процессом также является западный перенос, но из-за того что эта часть Тихого океана с севера, запада и востока замкнута сушей, зимой там складывается несколько иная метеорологическая ситуация, чем в южном полушарии. С западным переносом на океан поступает холодный и сухой континентальный воздух со стороны Евразии. Он вовлекается в замкнутую систему Алеутского минимума, формирующегося над северной частью Тихого океана, трансформируется и юго-западными ветрами выносится к берегам Северной Америки, оставляя обильные осадки в прибрежной зоне и на склонах Кордильер Аляски и Канады.
Системы ветров, водообмен, особенности рельефа дна океана, положение континентов и очертания их берегов влияют на формирование поверхностных течений океана, а те, в свою очередь, определяют многие особенности гидрологического режима. В Тихом океане при его обширных размерах в пределах внутритропического пространства существует мощная система течений, порождаемых пассатными ветрами северного и южного полушарий. В соответствии с направлением движения пассатов вдоль обращенных к экватору окраин Северотихоокеанского и Южнотихоокеанского максимумов течения эти передвигаются с востока на запад, достигая в ширину более 2000 км. Северное Пассатное течение направляется от берегов Центральной Америки к Филиппинским островам, где разделяется на две ветви. Южная частично растекается по межостровным морям и частично питает идущее вдоль экватора и к северу от него поверхностное межпассатное противотечение, продвигающееся к Центральноамериканскому перешейку. Северная, более мощная ветвь Северного Пассатного течения направляется к острову Тайвань, а затем входит в Восточно-Китайское море, огибая с востока Японские острова, дает начало мощной системе теплых течений северной части Тихого океана: это течение Куросио, или Японское, движущееся со скоростью от 25 до 80 см/с. Около острова Кюсю Куросио разветвляется, и одна из ветвей входит в Японское море под названием Цусимского течения, другая выходит в океан и следует вдоль восточных берегов Японии, пока у 40° с.ш. его не оттесняет к востоку холодное Курило-Камчатское противотечение, или Ойясио. Продолжение Куросио к востоку называется Дрейфом Куросио, а затем — Северо-Тихоокеанским течением, которое направляется к берегам Северной Америки со скоростью 25-50 см/с. В восточной части Тихого океана севернее 40-й параллели Северо-Тихоокеанское течение разветвляется на теплое Аляскинское, направляющееся к берегам Южной Аляски, и холодное Калифорнийское течения. Последнее, следуя вдоль берегов материка, к югу от тропика вливается в Северное Пассатное течение, замыкая северный круговорот Тихого океана.
На большей части акватории Тихого океана к северу от экватора преобладают высокие температуры поверхностных вод. Этому способствует большая ширина океана в межтропическом пространстве, а также система течений, выносящих теплые воды Северного Пассатного течения на север вдоль берегов Евразии и соседних с ней островов.
Северное Пассатное течение весь год несет воды с температурой 25. 29 °С. Высокая температура поверхностных вод (примерно до глубины 700 м) сохраняется в пределах Куросио почти до 40° с.ш. (27. 28 °С в августе и до 20 °С в феврале), а также в пределах Северо-Тихоокеанского течения (18. 23 °С в августе и 7. 16 °С в феврале). Существенное охлаждающее влияние на северо-восток Евразии вплоть до севера Японских островов оказывает зарождающееся в Беринговом море холодное Камчатско-Курильское течение, которое зимой усиливается холодными водами, поступающими из Охотского моря. Год от года мощность его сильно колеблется в зависимости от суровости зим в Беринговом и Охотском морях. Район Курильских островов и острова Хоккайдо — один из немногих в северной части Тихого океана, где зимой бывают льды. У 40° с.ш. при встрече с течением Куросио Курильское течение погружается на глубину и вливается в Северо-Тихоокеанское. В целом температура вод северной части Тихого океана выше, чем в южной на тех же широтах (5. 8 °С в августе в Беринговом проливе). Это отчасти объясняется ограниченным водообменом с Северным Ледовитым океаном из-за порога в Беринговом проливе.
Южное Пассатное течение движется вдоль экватора от берегов Южной Америки на запад и даже заходит в северное полушарие примерно до 5° с.ш. В районе Молуккских островов оно разветвляется: основная масса воды вместе с Северным Пассатным течением входит в систему Межпассатного противотечения, а другая ветвь проникает в Коралловое море и, продвигаясь вдоль берега Австралии, образует теплое Восточно-Австралийское течение, которое у берегов острова Тасмания вливается в течение Западных ветров. Температура поверхностных вод в Южном Пассатном течении составляет 22. 28 °С, в Восточно-Австралийском зимой с севера на юг меняется от 20 до 11 °С, летом — от 26 до 15 °С.
Циркумполярное Антарктическое, или течение Западных ветров, входит в Тихий океан к югу от Австралии и Новой Зеландии и движется в субширотном направлении к берегам Южной Америки, где основная его ветвь отклоняется к северу и, проходя вдоль побережий Чили и Перу под названием Перуанского течения, поворачивает на запад, вливаясь в Южное Пассатное, и замыкает Круговорот южной половины Тихого океана. Перуанское течение несет относительно холодные воды и снижает температуру воздуха над океаном и у западных побережий Южной Америки почти до экватора до 15. 20 °С.
В распределении солености поверхностных вод в Тихом океане существуют определенные закономерности. При средней для океана солености 34,5-34,6 %о максимальные показатели (35,5 и 36,5 %с) наблюдаются в зонах интенсивной пассатной циркуляции северного и южного полушарий (соответственно между 20 и 30° с.ш. и 10 и 20° ю.ш.) Это связано со снижением осадков и увеличением испарения по сравнению с приэкваториальными районами. До сороковых широт обоих полушарий в открытой части океана соленость составляет 34-35 %о. Наиболее низка соленость в высоких широтах и в прибрежных районах северной части океана (32-33 %о). Там это связано с таянием морских льдов и айсбергов и опресняющим воздействием речного стока, поэтому наблюдаются значительные колебания солености по сезонам.
Размеры и конфигурация величайшего из океанов Земли, особенности его связей с другими частями Мирового океана, а также размеры и конфигурация окружающих его участков суши и связанные с этим направления циркуляционных процессов в атмосфере создали ряд особенностей Тихого океана: средние годовые и сезонные температуры его поверхностных вод выше, чем в других океанах; часть океана, расположенная в северном полушарии, в целом значительно теплее южной, но в обоих полушариях западная часть теплее и получает больше осадков, чем восточная.
Тихий океан в большей степени, чем другие части Мирового океана, является ареной зарождения атмосферного процесса, известного под названием тропических циклонов или ураганов. Это вихри малого диаметра (не более 300-400 км) и большой скорости движения (30-50 км/ч). Они формируются внутри тропической зоны конвергенции пассатов, как правило, в течение лета и осени северного полушария и перемещаются сначала в соответствии с направлением господствующих ветров, с запада на восток, а потом вдоль континентов к северу и югу. Для образования и развития ураганов необходимы обширное водное пространство, нагретое с поверхности не менее чем до 26 °С, и атмосферная энергия, которая сообщала бы образовавшемуся атмосферному циклону поступательное движение. Особенности Тихого океана (его размеры, в частности, ширина в пределах внутритропического пространства, и максимальные для Мирового океана температуры поверхностных вод) создают над его акваторией условия, способствующие зарождению и развитию тропических циклонов.
Прохождение тропических циклонов сопровождается катастрофическими явлениями: ветрами разрушительной силы, сильным волнением в открытом море, сильнейшими ливнями, затоплением равнин на прилегающей суше, наводнениями и разрушениями, приводящими к тяжелым бедствиям и гибели людей. Продвигаясь вдоль берегов континентов, наиболее сильные ураганы выходят за пределы внутритропического пространства, преобразуясь во вне-тропические циклоны, иногда достигающие большой силы.
Главный район зарождения тропических циклонов в Тихом океане находится южнее Северного тропика, к востоку от Филиппинских островов. Перемещаясь первоначально к западу и северо-западу, они достигают берегов Юго-Восточного Китая (в Азиатских странах эти вихри носят китайское название «тайфун») и перемещаются вдоль континента, отклоняясь к Японским и Курильским островам.
Ветви этих ураганов, отклоняясь к западу южнее тропика, проникают в межостровные моря Зондского архипелага, в северную часть Индийского океана и становятся причиной разрушений на низменностях Индокитая и Бенгалии. Ураганы, зарождающиеся в южном полушарии к северу от Южного тропика, перемещаются к берегам Северо-Западной Австралии. Там они носят местное название «БИЛЛИ-БИЛЛИ». Еще один центр зарождения тропических ураганов в Тихом океане находится у западных берегов Центральной Америки, между Северным тропиком и экватором. Оттуда ураганы устремляются к прибрежным островам и берегам Калифорнии.
В первые годы нового тысячелетия отмечено увеличение повторяемости тропических циклонов (тайфунов) у азиатских и североамериканских берегов Тихого океана, а также усиление их мощности. Это касается не только Тихого, но и других океанов Земли. Такое явление может быть одним из следствий глобального потепления климата. Возросшее прогревание поверхностных вод океанов в тропических широтах усиливает и атмосферную энергию, обеспечивающую поступательное движение, скорость перемещения и разрушительную силу ураганов.
Посмотреть фотографии природы различных материков и стран мира (с географическими и биологическими смысловыми подписями к фотографиям) можно в разделах: Европа, Азия, Африка, Северная Америка, Центральная и Южная Америка, Австралия и Новая Зеландия и Антарктика секции «Природные ландшафты мира» нашего сайта.
Познакомиться с описаниями природы России и стран бывшего СССР можно в разделе «Физическая география России и СССР» нашего сайта.
Источник