Климат пояса атлантического океана


Температура вод

Атлантический океан – относительно узкий, но протяженный. С севера на юг он простирается на 15000 км, а максимальная ширина достигает 6700 км.

Климат пояса атлантического океана

Оба параметра влияют на климат и показатели океана:

  • Протяженность. Атлантика простирается во всех климатических поясах, кроме арктического. Поэтому разница в температурах существенна, особенно если сравнивать северную половину с южной. Средняя температура вод океана – плюс 4,04°С, поверхностных вод – плюс 15,45°С.

Льды Арктики и Антарктики понижают температуру воды в приполярных районах. Но происходит это неравномерно. Антарктические массы оказывают более сильное воздействие: в Южном полушарии поверхностные воды на 6°С холоднее, чем в Северном.

В открытой части океана самые теплые воды – между 5 и 10° северной широты.

  • Небольшая ширина приводит к повышенной солености поверхностных вод: испаряющаяся влага уходит на материки, а не возвращается в океан. Самая высокая соленость – в субтропических районах: более 37,5 промилле.

В бассейн Атлантического океана впадает много крупных рек: в частности, Миссисипи, Амазонка, Конго, Дунай, Нил. Они опресняют воду в прибрежной зоне. Поэтому зимой покрываются льдом те моря и заливы, которые расположены в умеренных широтах западных берегов и в субполярных широтах.

Осадки

Максимальное количество осадков выпадает в зонах низкого давления: на экваторе – более 2000 мм в год, в умеренных широтах – до 1500 мм.

В субтропиках и тропиках (область высокого давления) выпадает всего 250-500 мм осадков в год. А в Южно-Атлантическом максимуме и у берегов Африки – от 0 до 100 мм в год.

Там, где встречаются теплые и холодные течения, наблюдаются частые туманы: в заливе Ла-Плата, Ньюфаундлендской банке.

Господствующие ветры

В низких широтах и над льдами Гренландии и Антарктиды формируются антициклоны, а в умеренных широтах (40 – 600) – циклоны. Это поддерживает устойчивые ветры восточного направления (пассаты) в тропических и экваториальных широтах. В умеренных широтах господствуют сильные ветры западного направления. Мореплаватели называют их «ревущими сороковыми».

Климат пояса атлантического океана


С июля по ноябрь наиболее активны тропические циклоны в районе экватора. Скорость ветра достигает 30-100 м/с, горизонтальная протяженность циклона – до нескольких сотен км. Движутся циклоны с востока на запад. Достигают пика над Карибским морем и Мексиканским заливом.

Крупнейшие и частые штормы происходят в западной части Атлантики: по 10-20 за сезон.

Течения Атлантического океана

Из-за протяженности Атлантического океана его основные течения вытянуты вдоль. Они сформированы господствующими ветрами.

Из поверхностных течений образуются два больших циркулирующих круга, и они практически изолированы друг от друга.

Течения Северного полушария

Они движутся по часовой стрелке:

  • Гольфстрим. Теплое течение, которое начинается у полуострова Флорида в Мексиканском заливе (отсюда название gulf stream – течение залива) и направляется на северо-восток. Мощный терморегулятор: поддерживает комфортную температуру воздуха в Европе и не дает Скандинавии покрыться льдами. Ширина течения – около 100-150 км, глубина – до километра.
  • Северо-Атлантическое. Гольфстрим распадается на 2 течения возле полуострова Ньюфаундленд, образуя Северо-Атлантическое и Канарское течения. Первое относится к теплым и продолжает терморегулирующее действие Гольфстрима: дарит мягкий климат на северо-западном побережье Европы. Возле Фареры разделяется на Гренландское и Нордкапское, благодаря которому порт Мурманска никогда не замерзает.

  • Канарское. Несмотря на заманчивое название, это – холодное течение. Двигается от берегов Пиренейского полуострова на юг и теряет свою мощь возле Канар.
  • Северное Пассатное. По протяженности – одно из основных в Атлантическом океане. Начинается у побережья Марокко и простирается до Карибских островов. Там вливается в Карибское море и плавно переходит в мелкие течения, которые рождают Гольфстрим.

Течения Южного полушария

Они движутся против часовой стрелки:

  • Бенгельское течение. Начинается у юго-западного побережья Африки и относится к холодным.
  • Южное Пассатное. Более теплое в сравнении с предыдущим течением, несет нагретые воды к северо-западу Бразилии.
  • Бразильское. Направляется вдоль берегов Америки к антарктическим широтам.
  • Западных ветров. Другое название – Антарктическое циркумполярное. В океан входит через пролив Дрейка и южнее Африки выходит в Индийский океан.

Климат пояса атлантического океана

Знания о течениях Атлантического океана помогали мореплавателям еще несколько веков назад. Актуальны эти сведения и сейчас. Так, например, водный маршрут в Европу с Канарских островов идет через Америку и Гольфстрим.

и не забудьте поделиться с друзьями

Источник: global-ocean.ru


Подводные окраины материков

Значительные площади шельфа приурочены к северному полушарию и прилегают к берегам Северной Америки и Европы. В четвертичные времена большая часть шельфа подвергалась материковому оледенению, что сформировало реликтовые ледниковые формы рельефа. Другой элемент реликтового рельефа шельфа – затопленные речные долины, встречающиеся почти во всех шельфовых районах Атлантического океана. Широко распространены реликтовые континентальные отложения. У берегов Африки и Южной Америки шельф занимает меньшие площади, но в южной части Южной Америки он значительно расширяется (Патагонский шельф). Приливными течениями образованы песчаные гряды, получившие наибольшее распространение из современных субаквальных форм рельефа. Они очень характерны для шельфового Северного моря, в большом количестве встречаются в Ла-Манше, а также на шельфах Северной и Южной Америки. В экваториально-тропических водах (особенно в Карибском море, на Багамских банках, у берегов Южной Америки) разнообразно и широко представлены коралловые рифы.


Материковые склоны в большинстве районов Атлантического океана выражены крутыми склонами, иногда имеющие ступенчатый профиль и глубоко расчленены подводными каньонами. В некоторых районах материковые склоны дополняются краевыми плато: Блейк, Сан-Паулу, Фолклендское на американских подводных окраинах; Подкупайн и Гобан на подводной окраине Европы. Глыбовой структурой является Фарреро-Исландский порог, простирающийся от Исландии к Северному морю. В этом же регионе располагается возвышенность Роккол, также являющаяся погруженной частью подводной части Европейского субконтинента.

Материковое подножие, на большей части протяжения, представляет собой аккумуляционную равнину, лежащую на глубине – км и сложенную мощной (несколько километров) толщей донных осадков. Три реки Атлантического океана входят в десятку крупнейших в мире – Миссисипи (твёрдый сток миллионов тонн в год), Амазонка ( миллионов т) и Оранжевая ( миллиона т). Суммарный объём осадочного материала, выносимого ежегодно в бассейн Атлантического океана только основными его реками, составляет более , миллиарда т. В отдельных районах материкового подножия располагаются крупные конусы выноса мутьевых потоков, среди них наиболее значительны конусы выноса подводных каньонов Гудзона, Амазонки, Роны (в Средиземном море), Нигера, Конго. Вдоль Северо-Американской континентальной окраины за счёт донного стока холодных арктических вод вдоль материкового подножия в южном направлении образуются гигантские аккумуляционные формы рельефа (например, «осадочные хребты» Ньюфаундлендский, Блейк-Багамский и другие).

Переходная зона


Переходные зоны в Атлантическом океане представлены областями: Карибской, Средиземноморской и областью моря Скоша или Южно-Сандвичевой.

К Карибской области относят: Карибское море, глубоководную часть Мексиканского залива, островные дуги и глубоководные желоба. В ней можно выделить следующие островные дуги: Кубинскую, Кайман–Сьера-Маэстра, Ямайка–Южный Гаити, внешнюю и внутреннюю дуги Малых Антильских островов. Кроме того, здесь выделяют подводную возвышенность Никарагуа, хребты Беата и Авес. Кубинская дуга имеет сложное строение и имеет ларамийский возраст складчатости. Её продолжением является северная кордельера острова Гаити. Складчатая структура Кайман–Сьера-Маэстра, имеющая миоценовый возраст, начинается горами Майя на полуострове Юкатан, затем продолжается в виде подводного хребта Кайман и горного хребта Южной Кубы Сьера-Маэстра. Мало-Антильская дуга включает в себя ряд вулканических образований (в том числе три вулкана, например, Монтань-Пеле). Состав продуктов извержения: андезиты, базальты, дациты. Внешняя гряда дуги – известняковая. С юга Карибское море окаймляют два параллельных молодых хребта: дуга Подветренных островов и горная цепь Карибских Анд, переходящая к востоку в острова Тринидад и Тобаго. Островные дуги и подводные хребты делят дно Карибского моря на несколько котловин, которые выровнены мощной толщей карбонатных донных осадков. Самая глубокая из них – Венесуэльская ( м). Здесь же имеются два глубоководных желоба – Кайман и Пуэрто-Рико (с самой большой глубиной Атлантического океана – м).


Районы хребта Скоша и Южных Сандвичевых островов представляют собой бордерленды – участки подводной континентальной окраины, раздробленные тектоническими движениями земной коры. Островная дуга Южно-Сандвичевых островов осложнена рядом вулканов. С востока к ней примыкает Южно-Сандвичевый глубоководный желоб с максимальной глубиной м. Горный и холмистый рельеф дна моря Скоша связан с осевой зоной одного из ответвлений срединно-океанического хребта.

В Средиземном море отмечается широкое распространение континентальной земной коры. Субокеаническая земная кора развита лишь пятнами в самых глубоких котловинах: Балеарской, Тирренской, Центральной и Критской. Шельф существенно развит только в пределах Адриатического моря и Сицилийского порога. Горное складчатое сооружение, соединяющее Ионические острова, Крит и острова к востоку от последнего, представляют собой островную дугу, которая ограничена с юга Эллинским жёлобом, в свою очередь с юга, обрамленного поднятием Восточно-Средиземноморского вала. Дно Средиземного моря в геологическом разрезе сложено соленосными толщами мессинского яруса (верхний миоцен). В Средиземном море является сейсмичной зоной. Здесь сохранилось несколько действующих вулканов (Везувий, Этна, Санторин).

Срединно-Атлантический хребет


Меридиональный Срединно-Атлантический хребет делит Атлантический океан на восточную и западную части. Начинается он у берегов Исландии под названием хребта Рейкьянес. Его осевую структуру образует базальтовый гребень, рифтовые долины в рельефе слабо выражены, но на флангах известны действующие вулканы. На широте – ° с.ш. срединно-океанический хребет пересекают поперечные зоны разломов Гиббс и Рейкьянес. За ними начинается Срединно-Атлантический хребет с чётко выраженной рифтовой зоной и рифтовыми долинами с многочисленными поперечными разломами и глубокими грабенами. На широте ° с.ш. срединно-океанический хребет образует Азорское вулканическое плато, с многочисленными надводными (образующими острова) и подводными действующими вулканами. К югу от Азорского плато в рифтовой зоне под известковыми илами мощностью м залегают базальты, а под ними глыбовая смесь ультраосновных и основных пород. В этом районе наблюдается современная бурная вулканическая и гидротермальная деятельность. В приэкваториальной части Северо-Атлантический хребет разбит большим числом поперечных разломов на ряд сегментов, испытывающих значительные (до км) латеральные смещения относительно друг друга. У самого экватора с глубоководными разломами связана впадина Романш с глубинами до м.


Южно-Атлантический хребет имеет меридиональное простирание. Здесь хорошо выражены рифтовые долины, число поперечных разломов меньше, поэтому этот хребет выглядит более монолитным по сравнению с Северо-Атлантическим хребтом. В южной и средней частях хребта выделяются вулканические пламто Вознесения, островов Тристан-да-Кунья, Гоф, Буве. Плато приурочено к действующим и недавно действовавшим вулканам. От острова Буве Южно-Атлантический хребет поворачивает на восток, огибает Африку и в Индийском океане смыкается с Западно-Индийским срединным хребтом.

Ложе океана

Климат пояса атлантического океана

Срединно-Атлантический хребет делит ложе Атлантического океана на две почти равные части. В западной части горные сооружения: Ньюфаундлендский хребет, хребет Баракуда, поднятия Сеара и Риу-Гранди разделяют ложе океана на котловины: Лабрадорская, Ньюфаундлендская, Северо-Американская, Гвианская, Бразильская, Аргентинская. К востоку от срединно-океанического хребта ложе разделено подводным основанием Канарских островов, поднятием островов Зелёного Мыса, Гвинейским поднятием и Китовым хребтом на котловины: Западно-Европейскую, Иберийскую, Северо-Африканскую, Зелёного мыса, Сьерра-Леоне, Гвинейскую, Ангольскую, Капскую.


котловинах широко распространены плоские абиссальные равнины, сложенные главным образом из известкового биогенного, а также терригенного материала. На большей части площади ложа океана мощность осадков более км. Под осадочными породами обнаружен слой представленный вулканическими породами и уплотнёнными осадочными породами.

В районах котловин, удалённых от подводных окраин материков, по периферии срединно-океанических хребтов распространены абиссальные холмы. Около гор расположены в пределах ложа океана. Большая группа подводных гор приурочена к Бермудскому плато (в Северо-Американской котловине). Имеется несколько больших подводных долин, из которых наиболее значительны долины Хейзена и Мори в северной части ложа Атлантического океана, протягивающиеся по обе стороны от Срединно-океанического хребта.

Климат Атлантического океанаРазнообразие климатических условий на поверхности Атлантического океана определяется его большой меридиональной протяжённостью и циркуляцией воздушных масс под воздействием четырёх главных атмосферных центров: Гренландского и Арктического максимов, Исландского и Антарктического минимумов. Кроме того, в субтропиках постоянно действуют два антициклона: Азорский и Южно-Атлантический. Они разделяются экваториальной областью пониженного давления. Такое распределение барических областей определяет систему господствующих ветров в Атлантике. Наибольшее влияние на температурный режим Атлантического океана оказывает не только его большая меридиональная протяжённость, но и водообмен с Северным Ледовитым океаном, морями Антарктики и Средиземным морем. Для поверхностных вод характерно их постепенное охлаждение по мере удаления от экватора к высоким широтам, хотя наличие мощных течений обуславливает значительные отклонения от зональных температурных режимов.

На просторах Атлантики представлены все климатические пояса планеты. Для тропических широт характерны незначительные сезонные колебания температуры и обильные осадки. К северу и югу от тропиков расположены субтропические пояса с более заметными сезонными и суточными колебаниями температур; осадки здесь выпадают преимущественно летом. Частое явление в субтропической зоне – тропические ураганы. В этих чудовищных атмосферных вихрях скорость ветра достигает нескольких сотен километров в час. Самые мощные тропические ураганы свирепствуют в Карибском бассейне: например, в Мексиканском заливе и на островах Вест-Индии. Вест-индийские тропические ураганы, формируются в западной части океана и перемещаются к Азорским островам и Ирландии. Далее к северу и югу следуют зоны субтропиков, где в самом холодном месяце температура понижается а зимой холодные воздушные массы из полярным областей низкого давления приносят обильные осадки.

Растительность океана представлена водорослями и цветковыми растениями. Среди цветковых растений Атлантики известны такие растения как зостера и посидония. Особый интерес вызывает посидония океаническая, образующая на дне Средиземного моря огромную колонию, простирающуюся на км. Это самое большое в мире растение. Кроме того, посидония – растение очень древнее. Возраст обнаруженного испанскими океанологами экземпляра посидонии насчитывает около тысяч лет.

Естественно, что среди растительных сообществ океана преобладающее место занимают разные водоросли. Их распределение в океанических водах зависит от температурного режима. Более холодные воды – среда обитания разных видов ламинарии, а умеренные воды являются благоприятными для развития красных водорослей и фукусовых. В тропических районах Атлантики чрезмерный прогрев и освещение прибрежных участков не дают возможности нормально развиваться водным растениям. Поэтому водоросли в тропиках почти не встречаются. Самые благоприятные условия для развития фитопланктона формируются на глубине около м.

Underwater internal reflection.jpgОсобенностью Атлантики является видовое разнообразие млекопитающих, численность которых значительно сократилась в результате интенсивного истребления в прошлом столетии.

Видовому разнообразию животного мира Атлантики способствуют его благоприятные климатические условия. Поэтому в Атлантическом океане можно встретить практически всех обитателей Мирового океана.

В Атлантике сосредоточены важные объекты рыболовного промысла: сельдь, сардина, треска, морской окунь, камбала. Добывают омаров, крабов, лангустов, креветок, устриц, мидий, кальмаров, каракатиц.

Жизнь в открытом океане зависит от фито- и зоопланктона. Там, где скапливаются эти микроскопические дрейфующие организмы, собираются те, кто ими питается. Это мелкие рачки, личинки и гребневики, которые в свою очередь являются пищей для более крупных морских обитателей. К местам скоплений крупного планктона устремляются киты, китовые и гигантские акулы, тунцы, дельфины, хищные акулы, меч-рыбы и парусники, зубатые киты – касатки и кашалоты, а также и мелкая рыба. К рыбным косякам слетается масса морских птиц.

В районах глубоководных равнин Атлантики, где поверхностные воды почти не перемешиваются с глубинными водами, фитопланктон не развивается. Поэтому здесь формируются океанические пустыни и почти отсутствуют разные формы жизни.

Самыми интересными обитателями Атлантического океана являются летучие рыбы, которые представлены видами. Любопытно, что эти рыбы откладывают икру на любой плавучий предмет, даже на мусор.

А обитательницу Атлантики безобидную луну-рыбу часто путают с грозной акулой из-за ее торчащего над водой спинного плавника.

Глубоководные обитатели отличаются формой, окраской и снабжены светящимися органами, чтобы приманивать добычу.

Интересно, что только кит-кашалот способен опускаться на глубину около м, а другим морским млекопитающим это не под силу.

Источник: www.sites.google.com

Климатическое районирование Мирового океана для целей навигации

Климатическое районирование океанов является одной из основных задач составления географических атласов и различных навигационных пособий. На рис. 10.1 представлена схема климатического районирование Мирового океана для целей навигации. В основу этого районирования положены общие пространственно-временные закономерности и сезонная последовательность атмосферных процессов на всей рассматриваемой акватории. В итоге было выделено 6 районов штормовой деятельности.

Наиболее опасным является штормовой сезонный район, над акваторией которого в зимний период активизируются циклоны. Средняя по всей акватории повторяемость штормов 8 баллов и более составляет более 5 %, а частота волнения 5 баллов и более — 10–15 %. Наиболее частым штормовым волнением характеризуются зоны 40–45º с. ш.

В летний период в указанном районе повторяемость умеренных и непродолжительных штормов в среднем составляет менее 5 %.

Район редких штормов в течение года характеризуется системой пассатных ветров с умеренной скоростью. Повторяемость штормов силой 8 баллов и более составляет всего 2–3 %, а 5 баллов — менее 10–15 %. Влияние циклонов умеренных широт на развитие штормов прекращается у 25º широты. Ниже этой широты штормы представляют редкое явление. Наблюдаются редкие усиления ветра, имеющие характер шквалов. Погода устойчива и её отклонения от многолетнего режима незначительны.

Для сезонного района редких штормов типичны неустойчивые пассатные ветры. Развитие штормов наблюдается в период возникновения тропических ураганов, которые опасны для всех судов. В остальное время возможны шквалы, опасные для малотоннажного флота.

В муссонном районе штормовая деятельность развивается во время летнего юго-западного муссона и в период перехода к зимнему.

В штилевом экваториальном районе штормы практически отсутствуют, однако значительную опасность представляют ураганы тропических широт. В ураганах ветер имеет шквалистый характер, достигая иногда 100–150 узлов, наблюдается несколько систем ветровых волн, несовпадающих с направлением ветра, причём в центре урагана, хотя и наблюдается штиль, господствует хаос волн, приходящих со всех румбов. Такой характер волнения тяжело переносится судном.

Современные торговые суда водоизмещением 10 тыс. тонн и более с надежно работающей силовой установкой и правильной загрузкой могут совершать успешное плавание при ветре 6–7 баллов практически при любых курсах по отношению к волнению.

Климат пояса атлантического океана

Если такое плавание не удаётся, то судно переходит к штормованию, начало которого зависит не только от особенностей судна, но и от района его плавания и состояния моря. Успешное штормование, как и штормовое плавание, в значительной мере определяется (кроме мореходности судна, его подготовки к шторму и опыта моряков) своевременностью получения и последующего регулярного поступления полной и надёжной информации о текущем и прогнозируемом состоянии погоды и моря в районе нахождения судна и на близлежащих участках водной поверхности, что позволяет капитану судна принимать правильное решение в сложившейся гидрометеорологической обстановке.

Выбор и осуществление одного из способов штормования преследует цель расположить судно наиболее выгодно к ветру и волне так, чтобы в случае сноса оно перемещалось если не в желаемом направлении, то, по крайней мере, и не к навигационным опасностям. В частности, во время сильного шторма, когда судно идёт с пониженной скоростью, боковой снос может происходить с большой скоростью (до 3–4 узлов у судов, находящихся в балласте). При этом угол дрейфа может достигать 20–30º. В этих случаях возможно возрастание ошибок в определении угла дрейфа и сноса судна.

Климатообразующие свойства водной поверхности

ИЗ ИСТОРИИ ИЗУЧЕНИЯ ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ В КЛИМАТИЧЕСКОМ ОТНОШЕНИИ

Мореплаватели и путешественники в древности первыми обратили внимание на различия климата тех или иных стран, которые им удалось посетить. Первой ставшей им известной закономерностью с незапамятных времен был годовой цикл погоды. Кроме того, они впервые отмечали как суровость морских бурь и штормов, так и смягчающее влияние моря на климат островов и континентов.

В классической стране правильной смены сезонов — Индии — наблюдения за большими и длительными аномалиями погоды уже давно были использованы в целях прогнозирования. Точно неизвестно, к какому времени относятся первые попытки древнего индийского народа предсказать наличие хорошего или плохого летнего муссона или его отсутствие в Индии, но очевидно, что они были сделаны гораздо раньше, чем первые литературные и научные упоминания об этом.

Наибольших успехов наука древности достигла в античной Греции. Начиная с VI в. до н. э., морские путешествия по Средиземному и Чёрному морям, наблюдения древних народов подготовили основу для изучения физических закономерностей природы над водной или морской поверхностью.

Первые сведения о климате над водной поверхностью, которые касаются нашей страны, можно найти в описаниях знаменитого греческого историка Геродота, посетившего в VI в. до н. э. Скифию и отметившего, в частности, следующее: «Морозы длятся там восемь месяцев из двенадцати, но и остальные месяцы там холодные. Море замерзает, и Киммерийский Босфор [Керченский пролив] покрывается льдом».

В своей первой книге об атмосферных явлениях «Метеорологика» (340 г. до н. э.) Аристотель обратил внимание на вопросы погоды над морем, в том числе и в высоких широтах. Уже тогда люди знали о северных или полярных сияниях, холодных и суровых северных ветрах.

В географии Страбона (I в. н. э.) имеются первые сведения о климате нашей страны. «К северу от Византии, — пишет историк, — на 3800 стадий [700 стадий составляют один градус широты] располагается арктический круг, где горизонт освещается солнцем в продолжение почти целых летних ночей».

В конце Х в. появляются первые заметки о климате нашей страны в летописях. Однако подобные описания носили большей частью случайный характер и основывались на визуальных наблюдениях.

Изобретение основных метеорологических приборов и начало регулярных наблюдений позволили сделать следующий шаг в науке — перейти от качественных к количественным сравнениям и характеристике климата (XVII–XVIII вв.).

Начало климатологической теории относится к XVIII в. В это время М. В. Ломоносов поясняет, отчего «…жёсткость мороза в воздухе из глубины моря дышущими бурями умягчается…, жидкость морской воды и градус термометра выше или около предела замерзания сохраняется для великого пространства моря…, моря сообщают в воздух более тепла, нежели матёрая земля, мерзлым запёртая черепом и засыпанная глубокими снегами, сквозь который дыханию подземной теплоты путь затворён». И далее отмечает, что морские ветры в Санкт-Петербурге, Архангельске и Охотске «… свирепость зимнего холода укрощают, принося дождливую погоду». Поэтому Британия «…кротчае чувствует зиму, нежели другие Европейские земли, лежащие под тем же с нею климатом».

Таким образом, к концу XVIII в. первоначальные описательные и качественные представления о разнообразии климата Земли и моря были подкреплены рядом инструментальных наблюдений. Это позволило ясно определить важнейшие общие причины существования различного климата и некоторые проблемы практической климатологии.

Всем этим «зародышам» идей суждено было получить полное развитие в следующие века, когда уже стало возможным использовать параллельные ряды наблюдений метеорологических станций и научно-исследовательских морских судов для сравнения климата.

ХХ в. был ознаменован исследованиями специальных климатологических экспедиций во многие районы мира, в том числе и труднодоступные акватории Мирового океана. Конец XX в. отмечен в Арктике появлением крупных судов — плавучих научно-исследовательских институтов с наличием на борту групп учёных в количестве 60–80 человек.

КЛИМАТ МОРЕЙ

Климат — это метеорологический компонент географической среды. На каждом этапе развития он характеризуется как средними, так и следующими типичными или наиболее часто повторяющимися выражениями: метеорологические явления атмосферных процессов, особенности воздушных масс, а также связанные с климатом географические процессы.

Различают климаты морей и климаты суши. Поверхность океана, в отличие от континентальной части земной поверхности, непрерывно изменяется. Это обусловлено сложными процессами как космического характера, так и собственно геопроцессами, в том числе процессами в гидросфере.

В конце XVII — начале XVIII вв. были созданы специальные морские посты, которые стали вести систематические наблюдения за морским уровнем. В период 1900–1964 гг. общее их количество возросло и составило в мире 126 (табл. 10.1).

Климат пояса атлантического океана

Атлантический и Тихий океаны занимают большие площади в умеренных широтах обоих полушарий, Индийский океан — в умеренных широтах Южного полушария. Климат океанов этих широт имеет много общего. Преобладающий западный перенос выражен над океанами лучше, чем над материками, особенно в Южном полушарии. Скорость ветра больше, чем над материками. На 40–50º ю. ш., между зоной субтропических антициклонов и субантарктическими широтами, где чаще проходят центры глубоких циклонов, средняя скорость ветра составляет 10–15 м/с. Штормы здесь часты и продолжительны. Моряки знают это давно, и именно поэтому они назвали 40-е широты Южного полушария «ревущими сороковыми».

Распределение температуры воздуха над океанами более зональное, чем над материками в тех же широтах. Различия в температуре над водной поверхностью океанов зимой и летом выражены меньше по сравнению с континентами.

В Северном полушарии западные части океанов в зимний период времени заметно холоднее восточных. Это обусловлено тем, что здесь отмечаются частые выходы холодных воздушных масс с материков. Летом эти различия меньше.

Облачность над океанами умеренных широт велика, и осадки при этом значительны. Особенно это характерно для субполярных широт, где наблюдаются наиболее глубокие циклоны.

В зоне 40–60º с. ш. в океанах отмечается средняя температура августа 8–22 ºС. В феврале в Атлантическом океане наблюдается температура от 15 ºС до 0 ºС, а в Тихом океане значительно ниже — от +10 ºС до −10 ºС. В общем, разность температур между 40-ми и 60-ми широтами убывает от зимы к лету. Годовые амплитуды температуры составляют здесь 10–15 ºС.

В Южном полушарии средние температуры этих океанов в зоне 40–60º ю. ш. в феврале от 15 ºС до 0 ºС, а в августе от +10 ºС до −10 ºС. Преобладают сильные и при этом устойчивые западные ветры, часто наблюдаются штормы.

Северный Ледовитый океан значительную часть года скован льдами, таяние которых даже в летние месяцы не позволяет температуре воды подняться значительно выше нуля градусов. При этом необходимо помнить, что именно этот океан является «кухней погоды» Северного полушария.

Главными факторами, определяющими климат северных морей, являются:

  • высокие широты, обуславливающие здесь так называемые полярный день и полярную ночь;
  • особенности арктической циркуляции атмосферы со свойственной ей «полярной шапкой»;
  • наличие ледяной и снежной поверхности;
  • тёплые и холодные морские течения.

В Северном Ледовитом океане и его морях ведущим климатообразующим фактором являются астрономические условия. Циклоническая деятельность этого района служит механизмом, с помощью которого происходит интенсивный вынос арктических масс к югу, чтобы не дать им возможность подолгу застаиваться в Арктике. Вместе с тем циклоническая деятельность в зоне арктических морей снижает в значительной степени влияние астрономических климатообразующих факторов. В этой связи основное значение имеют облачность, связанная с фронтами, и усиление ветра. При увеличении облачности поднимается температура. В летние ясные дни температура воздуха в среднем ниже, чем в пасмурные дни. Увеличение скорости ветра влечёт за собой разрушение инверсии и приток тепла сверху. При этом наблюдаются также продолжительные периоды затишья, или штилей.

Климат Тихого океана

Основное влияние на климат Тихого океана оказывают субтропические антициклоны — гавайский и южнотихоокеанский. Охлаждение морского тропического воздуха в приземном слое происходит над холодными течениями — Калифорнийским, Перуанским, Камчатским и Курильским. В районах преобладания этих течений количество выпадающих осадков меньше, т. к. отсутствуют условия для образования облачности.

В районах теплых течений — Куро-Сио, Аляскинского и Восточно-Австралийского — количество осадков существенно возрастает. Значительное влияние на климат западной части океана, особенно в период зимнего муссона, оказывает азиатский материк.

В Тихом океане выделяются следующие климатические зоны:

Экваториальная зона. Характеризуется слабыми ветрами, малой годовой амплитудой температуры (0,5–1,5 °С). Восточная её часть холоднее западной. Количество осадков составляет более 1000 мм/год.

Зона экваториальных муссонов. Располагается по обе стороны от экватора. Летом преобладает экваториальный воздух, зимой — морской тропический. Границы областей определяются сезонным положением тропического фронта. Летом преобладает облачная погода с частыми осадками при высокой температуре (27–28 °С). В осенний период в западных районах часто наблюдаются тропические циклоны. В Южном полушарии область экваториальных муссонов выражена слабее.

Тропическая зона (зона пассатов). Преобладает тропический воздух. В восточные районы зоны приходит охлажденный воздух с периферии гавайского антициклона в Северном полушарии и с периферии южнотихоокеанского — в Южном полушарии. Эти районы характеризуются пониженными температурами и малым количеством осадков. Средняя температура летом составляет 20–22 °С, зимой — 15 °С. Количество осадков составляет 200–300 мм/год. В западных районах летняя температура повышается до 25 °С; зимой, вследствие поступления охлажденного воздуха с материков, температура остается на уровне 15 °С, количество осадков возрастает до 2000 мм/год.

Субтропическая зона. В тёплое полугодие здесь преобладает морской тропический воздух, в холодное — воздух умеренных широт. В западных районах в летний период наблюдается перенос из тропической зоны, поэтому лето теплее и осадков больше, чем в восточных районах. В холодное полугодие в западные районы поступает охлаждённый континентальный воздух, а в восточные — сравнительно теплый морской воздух умеренных широт. Часть западных районов субтропической зоны также подвержена воздействию тропических циклонов, особенно часто в конце лета — начале осени.

Умеренная зона. В течение всего года проявляется циклоническая деятельность, особенно в холодное полугодие.

В Северном полушарии восточные районы зоны подвержены влиянию тёплого Аляскинского течения, а западные находятся под воздействием холодных течений (Камчатское, Курильское, Ойя-Сио), что способствует охлаждению воздуха. В целом в западных районах зоны температура воздуха ниже, чем в восточных, осадков мало, часто наблюдаются туманы.

В умеренной зоне Южного полушария климатические условия являются значительно более однородными.

Климат Атлантического океана

Существенное влияние на климат Атлантического океана наряду с субтропическими антициклонами — Азорским и Южно-Атлантическим, в которых формируется морской тропический воздух, оказывают тёплые (Гольфстрим и Бразильское) и холодные (Канарское и Бенгуэльское) океанические течения.

Выделяются следующие климатические зоны:

Экваториальная. В течение года преобладает экваториальный воздух, поступающий с пассатами Южного полушария. Годовая сумма осадков достигает 2000–3000 мм. Средняя многолетняя температура составляет 23–25 °С летом и 27 °С весной.

Зона экваториальных муссонов. Северная граница этой зоны располагается на 8° с. ш. у берегов Южной Америки и 16° с. ш. у берегов Африки; южная граница лежит на широте 5° ю. ш. у берегов Южной Америки, а в восточной части — непосредственно у экватора. Летом в этой зоне преобладает экваториальный воздух, поступающий с пассатами Южного полушария, зимой — морской тропический воздух, приходящий с периферии субтропических антициклонов.

Зима в восточных районах этой зоны сухая с пониженной температурой; в западных районах — более теплая с большим количеством осадков.

На границах зоны экваториальных муссонов и тропической зоны наблюдаются тропические циклоны, особенно часто весной и в начале осени.

Зона пассатов. Располагается к северу и югу от зоны экваториальных муссонов. Здесь преобладает тропический воздух. Температура в западных районах пассатной зоны выше, чем в восточных. Здесь выпадает значительно больше осадков (2000–2500 мм/год), чем в восточных районах — 150–200 мм/год.

Субтропическая зона. В тёплое полугодие преобладает морской тропический воздух, в холодное — воздух умеренных широт. Температура воздуха в тёплое полугодие в западных районах зоны выше, чем в восточных, в холодное полугодие наблюдается обратный эффект. Для западных районов субтропической зоны зимой характерны штормы и ураганы.

Умеренная зона. Преобладает морской воздух умеренных широт. Циклоническая деятельность имеет место в течение всего года, причём она наиболее интенсивна зимой. Температура воздуха в западных районах зоны в течение всего года ниже, чем в восточных, что объясняется влиянием холодного Лабрадорского течения и холодных континентальных муссонов.

В западных районах осадков меньше, чем в восточных.

Температура воздуха в умеренной зоне Южного полушария ниже, чем в умеренной зоне Северного полушария. В умеренную зону южной Атлантики часто заходят плавучие льды, выносимые течениями из высоких широт.

Климат Индийского океана

Северная часть Индийского океана располагается в тропической зоне, южная — преимущественно в субтропической и умеренной климатических зонах. Поэтому северная часть океана характеризуется более высокими температурами.

Климат северной части Индийского океана формируется под преобладающим влиянием азиатского материка, являющегося источником поступления континентального тропического воздуха с зимними муссонами. Значительное влияние на него оказывают в качестве очага формирования морского тропического воздуха южноиндийские антициклоны и океанические течения (тёплое Мозамбикское в западных областях и холодное Западно-Австралийское в восточных районах).

Экваториальная зона. Характеризуется преобладанием влажного тёплого экваториального воздуха. Средняя многолетняя температура воздуха составляет 27–29 °С, причём годовой ход температуры практически отсутствует, а годовая сумма осадков достигает 3000 мм.

Зона экваториальных муссонов. Располагается к северу и югу от экваториальной зоны. Летом преобладает экваториальный воздух, зимой — относительно сухой тропический. Климатические условия в целом сходны с условиями экваториальной зоны, за исключением сезонной смены преобладающих воздушных потоков.

Тропическая зона. В Северном полушарии тропическая зона занимает малую площадь. В течение года преобладает сухой тропический воздух, поступающий зимой со стороны Южной Азии, летом — со стороны Аравии и полуострова Сомали. Тропическая зона Южного полушария характеризуется преобладанием морского тропического воздуха из области южноиндийского антициклона.

Восточные районы зоны характеризуются пониженной температурой воздуха и сравнительно малым количеством осадков под влиянием холодного Западно-Австралийского течения. В западных районах выпадает существенно большее количество осадков и наблюдается более высокая температура воздуха. Летом в тропической зоне часто возникают тропические ураганы.

Субтропическая зона. Располагается вдоль параллели 40° ю. ш. В тёплое полугодие преобладает тропический воздух, в холодное — морской воздух умеренных широт, поступающий с циклонами.

Климатические условия умеренных широт Индийского океана аналогичны условиям тех же широт Атлантического и Тихого океанов.

Климат Арктики

Полярные области земного шара — это пространства, расположенные вокруг земных географических полюсов, ограниченных в Северном или Южном полушариях полярными кругами, параллелями 66º33´, и занимающие 8 % поверхности Земли.

Являясь одним из составляющих понятий полярных областей, климат Арктики определяется рядом факторов: с одной стороны, широтным положением Северной Америки, а с другой — севером Евразии, размерами континентов, рельефом и др. Своеобразие климата Арктики, в первую очередь, связано с её высокоширотным положением.

Полярный день и полярная ночь обусловливают очень неравномерное поступление солнечного тепла в течение года. Во время полярного дня происходит непрерывное и продолжительное прогревание поверхности островов, океана и прилегающих к ним слоёв воздуха, а во время полярной ночи — их охлаждение.

Отличительной особенностью российского сектора Арктики является её большая протяженность с запада на восток. В южных районах Арктики поступление тепла летом превышает его потерю зимой. Годовая величина радиационного баланса составляет в них от 9 до 14 ккал/см2.

Несмотря на то, что в Арктическом бассейне потери тепла превышают его приток на 2–3 ккал/см2, систематическому охлаждению центральных районов Арктики препятствует интенсивный вынос теплых воздушных масс в циклонах из более южных районов и теплоотдача океана. Водные массы отдают зимой накопленное летом адвективное тепло прилегающим слоям воздуха через лёд, а также через полыньи и разводья. Следует помнить, что площадь разводий мала, и, кроме того, в силу особенностей температурного режима, они быстро покрываются льдом. Поэтому основную роль играет поток тепла через лёд.

Большое значение в западной части Арктики имеют тёплые течения — ответвления Гольфстрима, проникающие далеко на север и северо-восток. В результате температура воздуха над морями с тёплыми течениями и даже над центральной частью Арктического бассейна зимой выше, чем над территорией северо-восточной Сибири. Летом водные массы Арктического бассейна и морей, покрытые тающими льдами, сильно охлаждают прилегающие к ним слои воздуха, создавая инверсионную стратификацию воздушных масс. Исключительно большое значение отепляющего воздействия на климат оказывают процессы формирования циклонической деятельности, которая очень интенсивно развивается зимой.

В центральных районах Арктического бассейна зимой преобладает антициклональная циркуляция. По этой причине там устойчиво удерживаются очень холодные, малооблачные условия погоды со слабыми ветрами. Циклоны тихоокеанского происхождения проникают иногда в центральные районы, редко оказывая существенное влияние на погоду в этой части Арктики.

Летом различия в климатических условиях отдельных районов Арктики сглаживаются, т. к. атмосферная циркуляция не только имеет другой характер, но и менее интенсивна. Летом циклоны не так глубоки, как зимой, и при этом имеют тенденцию быстро заполняться. При этом основную роль в формировании летнего метеорологического режима в арктической зоне играет непрерывный приток солнечной радиации в течение полярного дня и однородная в термическом отношении подстилающая поверхность. Оба этих фактора нивелируют те различия, которые могут быть вызваны проявлением циркуляции атмосферы.

Циклоническая деятельность, естественно, приводит к проникновению в Арктический бассейн тёплых воздушных масс с акваторий океанов умеренных широт, тем самым смягчая климат Арктики.

Среднемесячные температуры в Арктическом бассейне составляют от −40 °С зимой до 0 ºС летом. Температуры с января по март близки между собой.

Атлантико-европейская область Арктики более тёплая. Именно здесь отмечаются глубокие выносы тёплого воздуха в результате циклонической деятельности. В западной части Баренцева моря циклоническая деятельность настолько интенсивна, что осадков за год выпадает около 500 мм. На восток их количество убывает. В других областях Арктического бассейна средняя температура января всюду ниже −30 °C.

В азиатской, канадской и тихоокеанской областях Арктики зима значительно холоднее, чем в атлантико-европейской области, а лето в целом такое же.

Полярные мезоциклоны (ПМЦ)

Значительный интерес, проявляемый в метеорологии к интенсивным мезоциклонам, определяется в первую очередь связанными с ними внезапными и резкими ухудшениями погоды, а также возможной ролью этих вихрей в формировании глубинных водных масс в районах частого мезомасштабного циклогенеза. ПМЦ формируются, как правило, в холодный период года при смещении арктического холодного воздуха на свободную ото льда относительно тёплую морскую поверхность. Размеры этих мезовихрей незначительны по сравнению с внетропическими циклонами и составляют от нескольких десятков до нескольких сотен километров (характерный масштаб большинства мезовихрей всех типов находится в пределах 200–600 км). В целом ряде работ вычислены среднемесячные значения повторяемости, проведен анализ распределения количества полярных мезоциклонов в зависимости от их размеров и представлены данные о межгодовой изменчивости параметров мезоциклонов.

В Северном полушарии областью наиболее активного мезомасштабного циклогенеза является акватория Северо-Европейского бассейна. Значительные межширотные термические контрасты в приводном слое, усиленные близостью массива дрейфующих льдов и проникновением теплых атлантических вод на север в сочетании с интенсивным тропосферным переносом создают условия для развития бароклинной неустойчивости в этом регионе в холодное время года. Основными источниками энергии при образовании и развитии полярных мезоциклонов являются турбулентные потоки тепла и влаги от морской поверхности.

Процессы мезомасштабного циклогенеза в Северном полушарии характерны также для акваторий Канадской Арктики, Карского моря, северной части Тихого океана, Чукотского и Японского морей. В Южном полушарии ПМЦ отмечены по всей циркумполярной зоне Южного океана (рис. 10.2).

Поскольку размеры полярных мезоциклонов незначительны по сравнению с крупномасштабными барическими образованиями, а срок их жизни в большинстве случаев составляет менее суток, они не всегда обнаруживаются на синоптических картах, что усугубляется недостатком стандартных метеорологических наблюдений в высоких морских широтах. Задача обнаружения ПМЦ упростилась с появлением метеорологических спутников и, соответственно, данных наблюдений облачного покрова и радиофизических измерений, что способствовало активизации исследования этих образований.

Глобальное распределение очагов формирования полярных мезоциклонов

Интенсивные ПМЦ вызывают экстремальные погодные явления — штормовые волнение и ветер, обледенение судов и сооружений, снежные заряды с ухудшением видимости. Штормовая ситуация развивается обычно внезапно за короткий период. Особенности строения и эволюции этих циклонических возмущений создают существенные трудности при их прогнозировании.

В научных публикациях для обозначения полярных мезоциклонов широко принято употребление таких терминов как «polar lows», «arctic low», «polar hurricane», «Arctic hurricane», «sub-cyclonic eddy». Интенсивность ПМЦ можно определить качественно по структуре и степени яркости изображения облачных вихрей на спутниковых снимках. Ограничение минимальных размеров этих образований значением 200 км можно считать достаточно условным, в ряде случаев в категорию polar lows включают облачные мезовихри.

Понятие пространственного масштаба ПМЦ обычно связано с линейным размером (диаметром) его облачного вихря. Диаметр соответствующей локальной области пониженного давления на уровне моря, ограниченной условной замкнутой изолинией, не всегда можно определить из-за недостатка данных метеонаблюдений в высокоширотных акваториях. Горизонтальные размеры спиралевидных облачных мезовихрей обычно определяются по диаметру внешней облачной спирали, а размеры мезоциклона в форме запятой — по горизонтальной протяженности облачного массива в головной части вихря. Следует отметить, что размер облачного вихря не всегда является строго определяемым параметром из-за недостаточно хорошо выраженной формы и нечёткости очертаний на спутниковых снимках.

По имеющимся данным наблюдений число мезовихрей в форме запятой составляет около 70 % от их общего числа. Мезовихри в форме запятой являются меньшими по масштабу циклонами по сравнению со спиралевидными.

Средний размер ПМЦ в форме запятой оценен равным 176 км в диаметре, а в форме спирали — 283 км. Максимальный размер облачного вихря ПМЦ по наблюдениям 1981–2002 гг. составил 700 км.

Характерной чертой ПМЦ является короткий срок существования по сравнению с крупномасштабными циклонами. Средняя продолжительность существования ПМЦ составляет 15 часов.

Полярные мезовихри над Баренцевым морем обычно образуются в холодном северном потоке, и если это случается в районе Шпицбергена, то чаще всего они смещаются к побережью Норвегии, поэтому участок побережья между меридианами 18–22° в. д. наиболее подвержен воздействию ПМЦ. Из-за незначительного вертикального развития мезовихрей ведущий их поток часто может располагаться на уровне 850–700 гПа — ниже основного формирующегося переноса. В большинстве случаев ПМЦ перемещаются на юг к побережью Скандинавии или в юго-восточном (реже в восточном) направлении, достигая иногда акватории Карского моря. Зарегистрированная максимальная протяженность траектории ПМЦ составила 2800 км. Скорость перемещения ПМЦ определяется сложившейся синоптической ситуацией, обычными являются значения 10–30 км/ч.

Известны случаи вхождения судов в зону действия штормовых полярных мезоциклонов. Обычно это неспрогнозированное внезапное и резкое ухудшение погоды. В такую ситуацию в западной части Баренцева моря у ледовой кромки попало ледокольное судно. При ясной и холодной погоде произошло быстрое натекание плотной облачности, ветер сначала слабый северный перешел к юго-западному и усилился до 32 м/c при волнении высотой 9 м. При сильном снегопаде ухудшилась видимость, палуба судна покрылась толстым слоем льда.

Подобное состояние погоды возможно при очень интенсивных ПМЦ, можно полагать, что продолжительность шторма в соответствии с масштабами мезоциклона обычно ограничивается несколькими часами. Максимальная скорость ветра (25–35 м/с) может наблюдаться в сравнительно небольшой по размерам (примерно 50 × 100 км) части ПМЦ. Осадки и облачные системы ПМЦ могут простираться на расстояние 100–150 миль и по вертикали до 3 км.

Облачные вихри в районе Баренцева моря

Незначительные размеры и короткий срок жизни ПМЦ лимитируют возможность генерации экстремальных высот волн. Упрощенная схема развития волнения под влиянием ПМЦ демонстрирует, что значительное волнение может развиться при совпадении направления ветра с направлением перемещения интенсивного мезовихря (рис. 10.4–10.5).

Облачный вихрь полярного мезоциклона в районе Карского моря

В начальной стадии процесса падение давления составило 6,8 гПа за три часа, максимальная скорость приземного ветра — 25 м/с. Диаметр локальной области низкого давления на уровне моря (рис. 10.6 (б)) был сравним с размером соответствующего облачного вихря (рис. 10.6 (а)). На рис. 10.7. показана траектория смещения этого ПМЦ.

Есть основания предполагать, что образование полярных мезоциклонов непосредственно над Карским морем наиболее вероятно в период формирования здесь ледяного покрова. Очевидно, частота этих событий здесь незначительна по сравнению с основной областью мезомасштабного циклогенеза Северного полушария — морями Северо-Европейского бассейна.

Литература

Гидрометеорологическое Обеспечение Мореплавания — Глухов В.Г., Гордиенко А.И., Шаронов А.Ю., Шматков В.А. [2014]

Источник: mirmarine.net


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.