Морські течії

Морські течії характеризують поступальне переміщення водних мас в певному напрямку і з певною швидкістю. За походженням морські течії поділяють на вітрові, або дрейфові, градієнтні і приливно-відливних. Зовнішніми силами, що викликають течії, є: сила тертя вітру про водну поверхню; зміна атмосферного тиску; приливоутворюючі сили Місяця і Сонця; сила тяжіння, а також супутні їм сили внутрішнього тертя і відхиляюча сила обертання Землі. Розглянемо коротко основні особливості кожної з виділених груп течій.

Вітрові, або як їх інакше називають дрейфові, течії виникають під дією вітру. Численними спостереженнями в різних морях встановлена емпірична зв’язок між швидкістю вітру і швидкістю дрейфового течії, що виникає під його впливом.
Очевидно, що швидкість дрейфового течії на поверхні становить лише кілька відсотків від швидкості вітру. Ф. Нансен, плаваючи на «Фраме» в Гренландському морі, встановив, що льоди дрейфували не вздовж напрямку вітру, а на 20— 40° відхилялася вправо від нього. У 1905 р. шведський геофізик Ваган Екман математично обгрунтував це явище і створив теорію дрейфових течій.

Екман довів, що дрейфовое протягом виникає від взаємодії стосовного напруги вітру, відхиляючої сили обертання Землі (сила Кариолиса) і турбулентного тертя при постійному коефіцієнті турбулентної в’язкості. При цьому, в умовах глибокого моря, вектор течії відхиляється від напрямку вітру на 45° вправо в північній півкулі і вліво — у південному. З глибиною, завдяки тертю між частинками води, швидкість течії падає, а відхилення від напрямку вітру зростає. На певній глибині протягом буде спрямована в протилежний бік від напрямку на поверхні, а його швидкість дорівнює 1/23 останнього. Екман назвав цю глибину глибиною тертя (D), так як вона знаходиться в прямій залежності від коефіцієнта в’язкості.

При кінцевій глибині моря кут між вектором вітру і вектором поверхневого течії змінюється в залежності від глибини. Коли відношення істинної глибини до D мало, то дрейфовое протягом слідує за напрямком вітру. Ставлення може служити критерієм мелководности моря. При збільшенні цього відносини кут між вектором вітру і напрямком течії становить 45°, що характерно для умов глибокого моря.

Наведені вище міркування засновані на допущенні ідеальних умов наявності в море тільки одних дрейфових течій. У природі таке умова зустрічається вкрай рідко, і реальні течії виникають під дією різноманітних причин, у тому числі у зв’язку з різними показниками щільності водних мас.

Посилання на основну публікацію