Теплое течение Гольфстрим - явление глобального масштаба, влияющее на формирование климата на всей планете и особенно важное для смягчения климата западноевропейских стран, в частности - Британских островов и северных берегов Скандинавского полуострова.
Течение Гольфстрим было обнаружено в начале XVI в. испанскими мореплавателями, и сначала они его называли Флоридским. В эпоху парусного флота маршруты между Европой и Новым Светом выстраивали в расчете на помощь пассатов, западных ветров и соответствующих течений, чье местоположение на карте не вызывало сомнений. Гольфстрим первое время был чем-то вроде морской легенды: о нем знали те, кому это течение постоянно попадалось на пути следования. Многие опытные капитаны научились использовать его силу, двигаясь вместе с течением, или вовремя пересекать поток, когда должны были идти в обратном направлении. Но знаниями своими они не спешили делиться с конкурентами, считая секрет Гольфстрима своей «интеллектуальной собственностью», дающей в море преимущество.
Первым исследовал это течение, в 1769 г. нанес его на карту (пользуясь советами своего кузена - капитана китобойного судна) и закрепил за ним «народное» название Гольфстрим (англ. «гольф» - залив, «стрим» - течение) выдающийся американский ученый и общественный деятель Бенджамин Франклин (1706-1790 гг.). Франклин, имея широчайший круг интересов, был убежден, что от науки обязательно должна быть польза. В частности, целью исследования течения было составление оптимального маршрута следования почтовых кораблей.
До XX в. люди имели самые общие представления о природе океанических течений. Во времена парусников полагали, что поверхностные течения формируют только ветра: к примеру, тропические пассаты, стабильно дуя с востока, гонят волны в западном направлении, образуя пассатные течения. В умеренных широтах Южного полушария и на приполярных «ревущих сороковых» на севере дуют западные ветра. Но почему южные пассаты отклоняются к западу, а северные - к востоку? Позже физики дополнят интуитивные наблюдения моряков теорией: тропические пассаты (ветра) разгоняет сила вращения Земли, ветра создают в верхних 45 м толщи океана поверхностные течения, но под действием физических законов течения движутся под углом к направлению ветра. Из-за этого система течений в Северном полушарии в общих чертах напоминает грандиозную спираль, движущуюся по часовой стрелке (и Гольфстрим - один из ключевых звеньев этой цепи), а в Южном полушарии аналогичная спираль закручивает кольцо течений против часовой стрелки (всего в мире насчитывается пять основных океанических циклов). При этом локально на траекторию движения поверхностных струйных течений большое влияние оказывают также контуры континентов. Но это еще не все: возникновение течений теперь объясняют совокупным действием сил Кориолиса (поворотное ускорение, отклоняющее движущийся на вращающемся диске по радиусу предмет в противоположную от вращения сторону), разности температур и солености воды, колебаниями атмосферного давления и взаимодействием с подвижной атмосферой; течения подразделяют на дрейфовые (вызванные ветрами), градиентные и приливные (помимо того, океан имеет обыкновение образовывать синоптические вихри, сейши и цунами)…
В общем, в Мировом океане постоянно происходит сложная многослойная циркуляция замкнутой системы океанических течений, теплых поверхностных и холодных глубинных, чью общую схему под условным названием «Глобальный океанский конвейер» предложил в 1980-х гг. американский океанолог Уоллес Брокер. Но вопрос о циркуляции атмосферы и вод Мирового океана по-прежнему остается не до конца изученным.
В узком смысле «Течение из залива» - это тот участок широкого мощного потока, несущего свои теплые воды с юга на север вдоль восточного побережья Северной Америки, который начинается от Флоридского пролива и заканчивается у Ньюфаундлендской банки.
Именно это течение на географических картах обозначено как Гольфстрим. Далее оно делится на ветви, и одна ветвь поворачивает обратно в тропики, а другая меняет кривизну и уходит в Северную Атлантику (Северо-Атлантическое течение).
Океанические течения такого масштаба, как пассаты, Западных Ветров, Гольфстрим и Куросиро, во многом определяют не только условия мореходства и рыболовства, но и климат континентов, поэтому их часто сравнивают с пульсом планеты. Но еще чаще их сравнивают с реками.
Если представить Гольфстрим рекой и пользоваться соответствующими терминами, то эта «река» образуется возле Багамских островов слиянием двух «притоков»: Флоридского течения (продолжение Юкатанского течения, втекающего из Карибского моря в между Кубой и Юкатаном), мощным потоком выходящего через узкий пролив между Кубой и Флоридой, и Антильского течения. Избыток воды в Карибское море нагоняет Северное пассатное течение. Основное тепло Гольфстрим набирает, прогреваясь в Мексиканском заливе - это один из самых теплых водоемов на Земле.
Далее течение идет узкой полосой вдоль побережья до уровня Северной Каролины и там уходит из прибрежной зоны, направляясь в открытый океан в северо-восточном направлении.
На своем пути поток по краям образует завихрения, время от времени отрывающиеся от основной струи и образующие ответвления - «рукава». Дойдя до отмели Большой Ньюфаундлендской банки, Гольфстрим еще больше отклоняется на восток и устремляется через Северную Атлантику в сторону Европы, сменив название на Северо-Атлантическое течение. Но до этого успевает отделиться часть потока, поворачивающего на север, к Исландии (течение Ирмингера) и Гренландии, в Лабрадорскую котловину; далее их подхватывает Лабрадорское течение, замыкая кольцо. Другой «рукав» отклоняется от основной струи на юг, доходя вдоль португальского берега до Средиземного моря, где его подхватывает и его замыкает в кольцо Канарское течение.
Тем временем Северо-Атлантическое течение (центральное продолжение Гольфстрима), дойдя до Британских островов и Скандинавии, значительно смягчает тамошний климат: средние температуры отличаются там от широтных норм на 5-6 и 10-15 градусов соответственно.
У северного побережья Скандинавского полуострова течение имеет локальные названия - Норвежское и Нордкапское. Следы Гольфстрима обнаруживаются даже в Северном Ледовитом океане: это его остаточное тепло «подогревает» порт Мурманска на Кольском полуострове, благодаря чему судоходство там возможно круглогодично, даже когда расположенный южнее Архангельск на Белом море заперт льдами.
Что и куда несет с собой Гольфстрим? Воду (хотя одна из современных теорий утверждает, что течения имеют циклический характер динамики волн и не переносят вещество). Тепло, существенно смягчающее климат Западной и Северной Европы. Кинетическую энергию, которую недавно начали пытаться улавливать с помощью приспособлений наподобие ветряков и использовать в хозяйственных нуждах. Морских черепах и угрей, помогая им в их грандиозной миграции. Течение на определенном участке имеет важное навигационное значение, ускоряя передвижение кораблей. В общем, течение подхватывает и несет все, что попадается на пути, и не всегда это хорошо: оно тащит с собой массу водорослей, нефть, вредные отходы (химические удобрения с плантаций) и прочее.
Гольфстрим может отклоняться от маршрута, но остановка этого мощного течения, возникшего после закрытия Панамского перешейка около 3 млн лет назад, в принципе невозможна. Но о Северо-Атлантическом течении такого не скажешь: оно зависит от многих «переменных», и его сильные ослабления, известные как колебания Дансгора - Эшгера, наблюдали за последние 60 тыс. лет уже 17 раз. Если же ослабевшее Северо-Атлантическое течение будет целиком сворачивать на юг к Африке, для Западной и Северной Европы это может стать настоящей катастрофой.

Общая информация

Сточное течение Мексиканского залива, оказывающее смягчающее влияние на климат Северной и Западной Европы.
Местоположение : Северная Атлантика, протекает вдоль восточного побережья Северной Америки от Флоридского пролива до острова Ньюфаундленд.

Омывает страны : США.

Время обнаружения : XVI в. (испанские моряки).

Первый исследователь и картограф : Бенджамин Франклин в 1768-1770 гг. и позднее.
Течения-предшественники : Флоридское и Антильское.

Течения-ответвления : Ирмингера, Западно-Гренландское, Северо-Атлантическое и его ответвления.

Цифры

Гольфстрим на выходе в океан из Флоридского пролива

Ширина потока : около 75 км.
Толщина потока : 700-800 м.

Средний расход воды : 25 млн м 3 /с (это в 20 раз больше расхода всех рек).

Средняя скорость течения : 9-10 км/ч.

: +24-28°С.

Соленость : 36,0-36,9%о (на поверхности).

Максимальный расход воды : до 85 млн м 3 /с (после соединения с Антильским течением).

В районе Большой Ньюфаундлендской банки

Ширина потока : до 200 км.

Средняя скорость течения : 3-4 км/ч.

Температура воды на поверхности : +10-20°С.

Соленость : около 35%о (на поверхности).
Максимальная длина (если считать до Шпицбергена): до 10 тыс. км.

Климат и погода

Гольфстрим оказывает огромное влияние на климат северной части Атлантического океана и прилегающей части Северного Ледовитого океана, а также на климат Европы, создавая весьма мягкие для северных широт условия.

Средние температуры января : благодаря теплому течению отклоняются от средних широтных норм в Норвегии на 15-20°, в Мурманске - на 10° и более.

Экономика

Гольфстрим имеет важное значение для мореходства и рыболовства; его кинетическую энергию можно использовать для получения электроэнергии; его определяющее влияние на мировой климат и химико-биологический состав Мирового океана бесспорно.

Достопримечательности

■ Гольфстрим в самом начале своего пути проходит через Бермудский треугольник (между Флоридой, Бермудскими островами и Пуэрто-Рико) - участок в Саргассовом море, имеющий дурную славу аномальной зоны, где бесследно пропадают корабли и самолеты.
■ Выходя из Мексиканского залива, Гольфстрим несет большие скопления плавающих водорослей рода саргассум и разные виды термофильных рыб (в том числе летучих) в - участок океана, который никуда не течет, но закручивается по часовой стрелке течениями, и в первую очередь Гольфстримом. Несмотря на огромное количество водорослей, ставших настоящим бедствием для моряков, вода в Саргассовом море изумительно прозрачная: белый диск виден на глубине 65,5 м.
■ Цвет воды в области Гольфстрима нежно-голубой, в прибрежных районах появляются зеленоватые оттенки; четко прослеживается граница между течением и водами океана - темно-синими и менее прозрачными. Прозрачность воды уменьшается от юга к северу.
■ Там, где теплый Гольфстрим встречается с холодным Лабрадорским течением и соприкасается с более холодным воздухом, почти постоянно наблюдаются туманы.

Любопытные факты

■ После возникновения Панамского перешейка Северная Атлантика потеплела на 6-7 градусов, а в Южном полушарии, наоборот, похолодало. Образовалось течение Гольфстрим. Таким образом, благоприятный для человека климат в Европе возник благодаря перешейку, породившему глобальную межокеанскую циркуляцию.
■ Гольфстрим не исчезал с тех пор, как образовался Панамский перешеек, то есть около 3 млн лет, и вряд ли исчезнет, в силу своей природы, но он может менять широты, по которым он пересекает Атлантику. В зависимости от того, южнее или севернее он пройдет, будут формироваться разные потоки влаги и тепла, потому что контраст с воздухом будет разный. Если течение пойдет южнее, теплый воздух будет содержать больше влаги и образуются более мощные циклоны.

Гольфстрим у берегов южных штатов США. Воды с большей температурой обозначено оранжевым и желтым (англ. Gulf Stream) – теплая морское течение в северной части Атлантического океана. Вместе с северным продолжением в европейском направлении, Северо-Атлантическим течением, является мощным, теплым и быстрым океанским потоком. Течение является огромным океаническим конвейером, который транспортирует тепло из экваториальных районов к северу. Благодаря Гольфстриму происходит мощная циркуляция воды: теплой – на север, и холодной на юг. Теплые воды из района экватора доходят почти до самого Полярного круга, по пути отдавая свое тепло.
Схема течения Гольфстрим Карта морских течений, 1911 год (англ.) Карта североатлантических течений, 1943 год (англ.) Течение простирается на 10 тыс. км от берегов полуострова Флориды до островов Шпицберген и Новая Земля. Начинается в Мексиканский заливе сточными водами Антильской течения, проходит Флоридский пролив, и, отклоняясь Большой Багамских банкой слева и принимая воды Антильской течения, течет вдоль береговой линии США в Ньюфаундлендской банки. Течение несет большие массы свободно плавающих водорослей рода саргасум (Sargassum), термофильных тропических рыб (также летучие рыбы). У побережья Флориды четкую границу течения контрастно отделяет синие (цвета индиго) теплые воды от зеленовато-серых прибрежных прохладных, но более насыщенных кислородом, вод.
На южной окраине Ньюфаундлендской банки к Гольфстрима подходит с севера холодная Лабрадорское течение, на границе которой происходит перемешивание и опускание поверхностных вод. Также здесь встречаются холодные северные воздушные массы, которые вызывают господство туманов.
После прохождения Ньюфаундлендской банки (примерно в 40 ° западной долготы) собственно Гольфстрим переходит в Северо-Атлантическое течение, которое под влиянием западных и юго-западных ветров пересекает океан с востока на запад, постепенно изменяя направление у берегов Европы на северо-восточный. При пересечении Атлантического океана около 40 ° западной долготы 50 ° северной широты, делится надвое:
С приближением к порту Томсон от Северо-Атлантического течения отделяется ветвь – теплое течение Ирмингера, частично заходит в Гренландское море, огибая с запада Исландию. Основная же масса воды движется на запад, огибает с юга Гренландию и, вдоль западного берега под названием Западно-Гренландского течения, направляется к морю Баффина.
Основной поток Северо-Атлантического течения направляется к Норвежского моря и далее на север вдоль западного берега Скандинавского полуострова под названием Норвежского течения. В северной части Скандинавии от потока отделяется ветвь – Нордкапська течение, направляется на восток южной частью Баренцева моря.
Основной поток Норвежского течения продолжается на север, где под названием шпицбергенского течения проходит вдоль западных берегов Шпицбергена. К северу от Шпицбергена воды течения погружаются на глубину и прослеживаются в Северном Ледовитом океане под холодными и опресненных поверхностными водами как теплая и соленая промежуточная течение.
Теплые воды постепенно охлаждаясь вдоль трассы опускаются вниз и снова берут курс на юг. Там они снова нагреваются, поднимаются на поверхность и возвращаются на север.
Гольфстрим как часть термохалинной циркуляции Мирового океана Причиной появления течения является большой нагон пассатным ветрами воды через Юкатанский пролив до Мексиканского залива. Именно это вызывает значительную разницу уровня воды между заливом и прилегающей частью Атлантического океана. На выходе в океан мощность течения составляет 25 млн. м? / с (2160 км? в сутки), что в 20 раз превышает затраты всех рек земного шара. В океане течение соединяется с Антильских течением, причем мощность Гольфстрима увеличивается и на 38 ° северной широты достигает 82 млн. м? / с. Одной из особенностей Гольфстрима является то, что в нарушения общей закономерности движений в Северном полушарии, течение на выходе в океан отклоняется не справа под влиянием кориолисовым силы, а слева. Это обусловлено повышенным уровнем воды океана в антициклональные области в субтропической части Атлантического океана и пидпрудженням вод на выходе из Мексиканского залива.
Глобальное потепление ослабляет течение вследствие увеличения объема талой пресной воды из ледников Гренландии и Арктики, а также российских рек, впадающих в северную Атлантику. Последние уменьшают соленость воды, что создает трудности для опускания холодной воды и, как следствие, замедляет работу механизма, приводящего течение в движение.
Температурная карта Атлантики. Теплые воды обозначены красным цветом При выходе из Мексиканского залива в Флоридский пролив скорость перемещения воды достигает 80 – 120 морских миль в сутки (5-9 км / ч). Температура поверхностных вод 27 ° C, соленость – 36,5 ‰. В океане Гольфстрим также движется со скоростью 6 км / ч (иногда до 10 км / ч) в северном направлении, вдоль края материковой отмели Северной Америки, а у мыса Гатерас отклоняется на северо-восток, к Ньюфаундлендской банки. Здесь его скорость уменьшается до 3-4 км / ч. Ширина течения на юге – 75 км, у мыса Гатерас – 110-120 км. Толщина потока – 700-800 м, постепенно зменьшуючись на север. Во время движения Гольфстрим образует многочисленные меандры, а в самом потоке на восточной границе развиваются циклические круговороты, которые могут отделяться и самостоятельно двигаться на север.
Гольфстрим несет большой запас тепла и солей. Средняя годовая температура воды на поверхности составляет 25-26 ° C, на глубинах 400 м температура 10-12 ° C. Соленость 36,2-36,4 ‰, максимальная – 36,5 ‰, наблюдается на глубине 200 м.
Расход воды Гольфстримом составляют 50 млн. м? / с с тепловой мощностью 1,4 10 15 ОАО. Это равно мощности 1 млн. современных АЭС.
Карта границы распространения постоянного льда в Северном Ледовитом океане в сентябре и марте Гольфстрим влияет на климат восточного побережья Северной Америки от Флориды до Ньюфаундленда, и западного побережья Европы. Система теплых течений Гольфстрима также значительно влияет на гидрологические и биологические характеристики как морей, так и собственно Северного Ледовитого океана. Массы теплой воды обогревают воздушные массы над ними, западными ветрами переносятся в Европу. Отклонение температуры воздуха от средних широтных величин в январе в Норвегии достигают 15-20 ° C, в Мурманске – более 11 ° C.
Изменения температуры воды в потоке находятся в тесной зависимости от колебаний силы пассатных ветров, нагоняют теплые тропические воды в Мексиканский залив. Усиление северо-восточного пассата сказывается в повышении температуры Гольфстрима через 3-6 месяцев, а усиление юго-восточного пассата – через 6-9 месяцев. Вслед за повышением температуры наступают периоды охлаждения, связанные с тем, что усиление пассатов ведет одновременно к охлаждению поверхности океана. У берегов Африки поднимаются из глубин холодные воды. Периоды снижения температуры Гольфстрима происходят через 9-11 месяцев после усиление северо-восточного пассата и через 10-12 месяцев после усиления юго-восточного пассата.
Карта Гольфстрима Бенджамин Франклин 1770 Тренд изменений скоростей и направлений поверхностных движений воды в Северной Атлантике. Период исследований 1992-2002 год Течение было открыто в 1513 году испанской экспедицией Понсе де Леона. Первые исследования течения были начаты с усилением судоходства у берегов Северной Америки в XVIII веке. В 1768 году Бенджамин Франклин заинтересовался тем фактом, что почтовые корабли из Англии идут в Америку северным путем на несколько недель дольше южному направлению. Составленная им карта была издана в 1770 году в Англии, в 1778 году во Франции, в 1786 году в Соединенных Штатах Америки. Именно он дал течения название – «течение из залива» (англ. Gulf Stream).
Систематическое исследование Гольфстрима начато в середине XX века. Впервые существенное уменьшение мощности течения было зарегистрировано в 1998 году. Сейчас ученые пытаются выяснить, процесс ослабления мощности является кратковременным или долговременным.
Исследование XIX века
Аномалии 2010
Весной-летом 2010 года было зафиксировано аномалии в картине Гольфстрима. Исходя из имеющихся спутниковых данных, доктор Джанлуиджи Зангара, физик-теоретик из Национального института ядерной физики Италии отмечает, что мощность течения значительно уменьшилась, наблюдаются разрывы. Это он связывает с аварией на нефтяной скважине в Мексиканском заливе. Течение в заливе замкнулась сама на себя, отчего приток теплых вод до Гольфстрима значительно уменьшился

Журнал Nature опубликовал результаты исследования ученых Потсдамского института исследований климатических изменений и их последствий под руководством профессора физики океана Стефана Рамсторфа. Основной вывод этого исследования заключается в том, что циркуляция воды в океанах замедляется и что одним из последствий этого может быть замедление Гольфстрима. Это в свою очередь приведет ко многим бедствиям. Холодным зимам в Европе и сильному подъему уровня воды, который будет угрожать крупным прибрежным городам на восточном побережье США, таким, как Нью-Йорк и Бостон. Согласно их данным, Гольфстрим, который приносит мягкий климат в Северную Европу и благоприятные условия для жителей юго-востока США, замедляется самыми быстрыми темпами за последние 1000 лет.

Профессор Стефан Рамсторф: «Это сразу бросается в глаза, что один конкретный район в Северной Атлантике охлаждается последние сто лет, в то время как остальной мир нагревается. Теперь мы обнаружили убедительные доказательства того, что глобальный конвейер действительно ослабевает в течение последних ста лет, особенно начиная с 1970 года».

Данные, полученные учеными, подтверждают, что по мере роста глобальной температуры в связи с изменением климата, области, которые согреваются Гольфстримом, показывают падение температуры, особенно в зимний период. Приток теплой воды от экватора, который идет через Мексиканский залив, через океан, а затем вверх по западной стороне Великобритании и Норвегии, способствует теплому климату в Северной Европе. Это делает зимние условия в большей части северной Европы значительно мягче, чем они обычно могли бы быть, защищая эти регионы от большого количества снега и льда в течение зимних месяцев.

Теперь же исследователи обнаружили, что вода в северной части Атлантического океана холоднее, чем предсказывали компьютерные модели ранее. По их подсчетам в период между 1900 и 1970 годами из Гренландии в Атлантический океан поступило 8000 кубических километров пресной воды. Кроме того тот же источник «дал» еще дополнительно 13 000 кубических километров в промежутке между 1970 и 2000 годами. Это пресная вода имеет меньшую плотность, чем соленый океан и имеет тенденцию плавать на поверхности, нарушая баланс огромного течения.

В 90-е годы циркуляция начала восстанавливаться, но восстановление оказалось временным. Сейчас происходит новое ослабление, возможно, из-за стремительного таяния ледяного покрова Гренландии.

В данный момент циркуляция слабее на 15-20%, чем одно-два десятилетия назад. На первый взгляд, это не так уж и много. Но с другой стороны, утверждают ученые, подобного на Земле не было как минимум 1100 лет, примерно, с 900 года. Тревожит и то, что ослабление циркуляции происходит быстрее прогнозируемых учеными темпов.

Исследователи полагают, что наступление малого ледникового периода около 1300 года, было связано именно с замедлением течения Гольфстрим. В 1310-х годах Западная Европа, судя по летописям, пережила настоящую экологическую катастрофу. После традиционно тёплого лета 1311 года последовали четыре хмурых и дождливых лета 1312-1315 годов. Сильные дожди и необыкновенно суровые зимы привели к гибели нескольких урожаев и вымерзанию фруктовых садов в Англии, Шотландии, северной Франции и Германии. В Шотландии и северной Германии прекратилось виноградарство и производство вин. Зимние заморозки стали поражать даже северную Италию. Ф. Петрарка и Дж. Бокаччо фиксировали, что в XIV в. снег нередко выпадал в Италии.

В 2009-10 годах американские ученые уже зафиксировали внезапное повышение уровня воды в Атлантике у восточного побережья Америки на 10 см. Тогда нынешнее ослабление циркуляции только начиналось. В случае ее резкого ослабления уровень воды может подняться на 1 метр. Причем, речь идет только о повышении за счет ослабления циркуляции. К этому метру следует прибавить еще и подъем воды, который ожидается от глобального потепления.

Ученые подсчитали, что теплое течение Гольфстрим настолько мощное, что оно переносит больше воды, чем все реки планеты, вместе взятые. Несмотря на всю его мощь оно является лишь одной, хотя и крупной составляющей глобального процесса термохалинной, т.е. температурно-соленой, циркуляции воды. Ключевые составляющие ее находятся в Северной Атлантике, там, где и протекает Гольфстрим. Поэтому он и играет такую важную роль в формировании климата на планете.

Гольфстрим несет теплую воду на север в более холодные воды. У Большой Ньюфаундлендской банки он переходит в Северо-Атлантическое течение, влияющее на погоду в Европе. Это течение движется дальше на север до тех пор, пока холодные воды с повышенным содержанием соли не уходят на большую глубину из-за своей повышенной плотности. Затем оно на большой глубине движется в обратном направлении, на юг. Гольфстрим и Северо-Атлантическое течение играют решающую роль в формировании климата, потому что переносят теплую воду на север, а холодную на юг, к тропикам, т.е. постоянно перемешивает воду между океанскими бассейнами.

Если на севере Атлантики, скажем, в Гренландии тает слишком много льда, происходит опреснение холодной соленой воды. Уменьшение содержания соли в воде снижает ее плотность, и она поднимается на поверхность.

Этот процесс способен замедлить и со временем даже остановить термохалинную циркуляцию. Что может произойти в таком случае, попытался показать режиссер Роланд Эммерих в фантастическом фильме «Послезавтра» (2004). В его версии, на Земле наступил новый ледниковый период, который спровоцировал катастрофы и привел к хаосу планетарного масштаба.

Ученые успокаивают: если это произойдет, то очень нескоро. Тем не менее, глобальное потепление действительно замедляет циркуляцию. Одним из последствий, отмечает Стефан Рамсторф, может быть подъем уровня Атлантического океана у восточного побережья Соединенных Штатов и значительно более холодные зимы в Европе.

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 . 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 побережье , 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.

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 устремляется Северо-Атлантическое течение, которое иногда считается частью вторичного океанического .

gulfstream - течение из залива) - тёплое морское течение в Атлантическом океане. В узком смысле Гольфстримом называют течение вдоль восточного побережья Северной Америки от Флоридского пролива до Ньюфаундлендской банки (так оно, в частности, отмечается на географических картах). В широком смысле Гольфстримом часто называют систему тёплых течений в северной части Атлантического океана от Флориды до Скандинавского полуострова, Шпицбергена, Баренцева моря и Северного Ледовитого океана. Гольфстрим… представляет собой мощное струйное течение шириной 70-90 км, распространяющееся практически до дна океана, с максимальной скоростью до нескольких метров в секунду в верхнем слое океана, быстро уменьшающейся с глубиной (до 10-20 см/с на глубинах 1000-1500 м). Расход воды Гольфстримом составляет около 50 миллионов кубических метров воды ежесекундно, что в 20 раз больше, чем расход всех рек мира, вместе взятых. Тепловая мощность составляет примерно 1,4·10 15 ватт. Динамика течения заметно изменяется в течение года.

Успев набрать в Мексиканском заливе значительное количество тепла, Флоридское течение соединяется возле Багамских островов с Антильским течением (пункт 1, рис 1) и превращается в Гольфстрим, который течёт узкой полосой вдоль побережья Северной Америки. На уровне Северной Каролины (мыс Хаттерас, пункт 2, рис. 1) Гольфстрим покидает прибрежную зону и поворачивает в открытый океан. Максимальный расход течения при этом достигает 85 млн м³/с. Продолжение Гольфстрима к юго-востоку от Большой Ньюфаундлендской банки (пункт 3) известно как Северо-Атлантическое течение, которое пересекает Атлантический океан в северо-восточном направлении, теряя значительную часть энергии в ответвлениях на юг (пункт 4), где Канарское течение замыкает основной цикл течений северной Атлантики. Ответвления на север в Лабрадорскую котловину (пункт 5) образуют течение Ирмингера, Западно-Гренландское течение и замыкаются Лабрадорским течением. При этом основной поток Гольфстрима прослеживается ещё далее на север (пункт 6) вдоль побережья Европы как Норвежское течение, Нордкапское течение и другие. Следы Гольфстрима в виде промежуточного течения наблюдаются также в Северном Ледовитом океане.

Гольфстрим часто образует ринги - вихри в океане. Отделяющиеся от Гольфстрима в результате меандрирования, они имеют диаметр около 200 км и движутся в океане со скоростью 3-5 см/с.

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. Поскольку на динамику течения оказывает значительное влияние солёность океанской воды, уменьшающаяся из-за таяния льдов. Возможно также влияние уменьшающейся разности температур между полюсом и экватором при усилении парникового эффекта. Таким образом, «глобальное потепление» грозит Европе катастрофическим похолоданием.

Вторая причина состоит в очень большом количестве нефти, которое было разлито в Мексиканском заливе. Это также сказывается на нем, нарушая и замедляя ход.

Рис. 1. Система течения Гольфстрим.

Остановка теплого течения Гольфстрим несет в себе много опасностей: похолодание Европы, нарушения климата, появление ледникового периода. Оно играет огромную роль в жизни нашей планеты. В пользу принципиальной возможности подобной катастрофы приводятся данные о катастрофических изменениях климата, происходивших на нашей планете ранее. В том числе имеющиеся свидетельства о Малом Ледниковом периоде или данные анализа льдов Гренландии.

Учитывая влияние Гольфстрима на климат, предполагается, что в краткосрочной исторической перспективе возможна климатическая катастрофа, связанная с нарушением течения. Уже давно одной из любимых тем Голливуда стало то, что из-за глобального потепления и таяния северных ледников воды опресняются, а поскольку Гольфстрим образуется при взаимодействии соленой и пресной воды, Европа перестает обогреваться и начинается ледниковый период.

В настоящее время нет достаточно обоснованных данных о влиянии вышеупомянутых факторов на климат. Есть и прямо противоположные мнения. 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. Поэтому никаких внезапных и катастрофических изменений климата Европы не произойдет. (А. Л. Бондаренко , «Куда течёт Гольфстрим?» // Океанология. Научно-популярный блог о Мировом океане и его обитателях.).

Все вышеприведенные сведения находим на сайте «Википедия» и «Океанология. Научно-популярный блог о Мировом океане».

В связи с тем, что нет единого мнения о пространственно-временной изменчивости, и причинно-следственных связях системы течений Гольфстрима, рассмотрим результаты многочисленных измерений скорости и направления течений и распределения температуры и солености в Северной Атлантике.

До настоящего времени производилось большое количество измерений параметров течений разными методами. Рассмотрим некоторые из них, произведенных в различных местах океана и в том числе в системе течения Гольфстрим.

Начать целесообразно с экватора. На рис. 2 (левый) представлена меридиональная компонента экваториального течения Атлантики. Скорость течения изменяется периодически (период20-30 суток). Это течения волновой природы. В литературе их называют по-разному: м едленные осцилляции; нестабильные волны; бароклинные береговые струи; топографические волны; континентальные шельфовые волны; синоптические вихри в океане; бароклинные вихри; океанские вихри; топографические ринги; глубинные струи; захваченные экватором гравитационные волны Россби; экваториальные длинные волны; экваториальные волны; меандры и длинные волны; краевые волны; двойные волны Кельвина.

Н еобходимо отметить, что возможность образования длиннопериодных волн в океане сначала была показана теоретическими расчетами: волн Кельвина (1880 г), медленных крупномасштабных колебаний (low -frequencycurrentfluctuations ) называемых планетарными волнами или волнами Россби (1938 г), топографических, шельфовых (longshelfwaves , continentalshelfwaves ), захваченных берегом (coastal -trappedwaves ), захваченных экватором волн. Регистрировать волны в океане и в Великих озерах начали в 60х годах прошлого века.

Естественно, что наблюдаемую в океане большую изменчивость скорости и направления течений пытались отожествить с имеющимися моделями, полученными теоретически: с волнами Россби, Кельвина, с топографическими волнами и т.д.

Основное отличие наблюдаемых волн от теоретически рассчитанных в том, что наблюдаемые волны имеют большой перенос масс воды, тогда как теоретические расчеты показывают, что перенос масс воды в волне мал. Поэтому, на наш взгляд, целесообразно называть наблюдаемую в действительности изменчивость скорости и направления течений длиннопериодными волновыми течениями (ДПВТ), течениями волновой природы. Необходимыми признаками таких течений являются: а) периодическая изменчивость; б) наличие фазовой скорости. Причем фазовую скорость и направление распространения фазы необходимо показывать и вычислять по наблюдениям.

Длительные инструментальные наблюдения за течениями волновой природы стали возможны с появлений автономных измерителей течений.

На рис.2 (слева) показана меридиональная компонента экваториального течения в форме волн Россби на глубине 10 м. (WeisbergR . H .1984 ), на том же рисунке справа - глубинный профиль зональной компоненты скорости (в см/с) в пункте 0°-35°W , в апреле 1996 г., полученного в рейсе НИС Elambor 2 (GouriouY ., BourlesB ., MercierH ., ChuchlaR . 1999). Хорошо видно, что течение существует до глубины 4500 м.

Рис. 2. Меридиональная компонента экваториального течения в форме волн Россби на глубине 10 м. (WeisbergR . H .1984 ) (левый); глубинный профиль зональной компоненты скорости (в см/с) в пункте 0°-35°W , в апреле 1996 г., полученного в рейсе НИС Elambor 2 (GouriouY ., BourlesB ., MercierH ., ChuchlaR . 1999). (правый).

Имеется много измерений течений волновой природы разного качества, и они различным образом представляются в иллюстрациях. Образцовыми являются измерения, которые продолжались 30 лет на экваторе Тихого океана. (TOGO -TAO ) (рис. 3,4).

На рис. 3 течение волновой природы (период 20 суток), имеющее постоянную составляющую, которая достигает 150 см/с летом, и уменьшается до 0 см/с (или имеет отрицательное направление) зимой. Амплитуда изменения волн до 90 см/с. На рис. 4 представлена меридиональная компонента - колебания скорости течения в направлении север-юг, без постоянной составляющей. Видны пакеты, т.е. временные отрезки, когда амплитуда изменчивости течений большая, перемежаются с периодами, когда амплитуда изменчивости течений мала.

Рис. 3. Пример измерения течения на экваторе Тихого океана в пункте

0°, 110° W , на глубине 10 м., зональная компонента (W - E ).

Рис. 4. Пример измерения течения на экваторе Тихого океана в пункте

0°, 110° W , на глубине 10 м., меридиональная компонента.

Экваториальное течение достигает берегов Бразилии, и часть потока проистекает вдоль северного берега Бразилии в Карибское море, другая часть поворачивает на юг (рис.5). Здесь тоже представлены результаты измерения скорости и направления течений на 6 горизонтах до глубины 3235 м. Течение изменяется периодически, имеет постоянную составляющую.

Северная ветвь течения проходит через Карибское море, Мексиканский залив и мощной струей вытекает через Флоридский пролив в Атлантический океан. (показано с помощью траекторий дрифтеров на рис. 6 левый).

Рис. 5. Изменчивость скорости течения у берегов Бразилии(FischerJ ., SchottF . A . 1997).

Рис. 6. Траектории дрифтеров в Карибском море и в Мексиканском заливе и начало Гольфстрима (слева), 240 траекторий поплавков нейтральной плавучести SOFAR (SoundFixingAndRanging ) в северной Атлантике на глубине от 700 до 2000 м.(PhilipL . Richardson 1991) (справа).

Очень интересные результаты прохождения дрифтеров по своим траекториям представлены на рис. 6 (правый). Здесь представлены 240 траекторий. Автор (PhilipL . Richardson 1991г.) начинает статью с фразы «Мы вам покажем кое-что удивительное». Конечно, для многих удивительное даже сейчас, 20 с лишним лет спустя после публикации этой статьи. Большинство до сих пор считают, что течение Гольфстрим является струйным, геострофическим. Автор статьи считает, что течение в Гольфстриме и в прилегающих областях имеют вихревой характер (рис.6 справа). В тексте статьи говорится, что часть вихрей имеет циклонический характер, часть антициклонический. Такое течение не может быть геострофическим. И не может быть образовано неравномерностью плотности.

Рис. 7. Три среднемасштабных вихря проследовавших в восточной Атлантике длительное время (PhilipL . Richardson . 1991).

В той же работе приводятся траектории дрифтеров, увлекаемых среднемасштабными вихрями в восточной Атлантике (рис. 7). Три вихря прослежены в продолжении двух лет, года, и полутора лет (MEDDY 1,2,3 соответственно).

Рис. 8. Пространственное распределение векторов скоростей течений в волне (а) и в вихре (б), которые перемещаются с фазовыми скоростями 2 см/с.

Но существуют разные мнения по поводу природы наблюдаемых вихревых движений в океане.

Захарчук (2010) показывает пространственное распределение векторов скоростей течений в волне и в вихре (рис.8). В волне вектора располагаются вдоль направления движения волны. В вихре вектора располагаются по касательным к круговому движению.

На рис. 9 показана изменчивость скорости течения в Гольфстриме. Характер изменчивости убеждает нас в том, что течение Гольфстрим имеет волновую природу. Оно не струйное, не геострофическое. И явно не термохалинное. Скорость массы воды размером 500 × 100 × 1 км. сначала увеличивается, достигает максимума, затем уменьшается, иногда почти до нуля. И вновь увеличивается. Такой процесс может происходить только в волне.

Рис. 9. Изменчивость скорости продвижения дрифтера №12046 в течении Гольфстрим. (БондаренкоА. Л. 2009).

Таким образом по всему периметру крупномасштабной циркуляции, на всем ее протяжении наблюдаются волновые течения. Можно сказать конкретнее: «Течение крупномасштабной циркуляции (и Гольфстрима тоже) есть осредненное движение течения волновой природы».

Такой вывод подтверждают многочисленные наблюдения. «С 1959 по 1971 г. в западной части Атлантического океана США было осуществлено 350 постановок АБС. Особый интерес представляют многолетние (с перерывами) наблюдения на разрезе 70° з. д. Обнаружен период колебаний скоростей в придонных и поверхностных слоях равный 30 суткам. По всей видимости, эти колебания вызываются топографическими волнами Россби . Интересно отметить, что положение Гольфстрима изменяется с той же периодичностью». (Баранов Е. И. 1988 г.).

«За последние 30 лет широкое распространение получили дрифтерные наблюдения.

Длительный эксперимент по определению траектории скорости течения в стрежне Гольфстрима был проведен в июне-ноябре 1975 г. Во время этого эксперимента была надежно определена траектория и скорость дрейфа от Флориды до 45° з.д. На этом участке траектории буй находился в пределах стрежня Гольфстрима, несколько правее фронта Гольфстрима. От Флориды до м. Хаттерас скорости были в пределах 200 см/с. Высокие скорости в стрежне, более 100 см/с наблюдались вплоть до 55° з. д. Далее характер дрейфа, значение скоростей резко меняется, что могло быть причиной выброса буя из стрежня системы Гольфстрим-Северо-Атлантическое течение и попадание его в одну из южных ветвей этой системы». (Баранов Е. И. 1988 г.).

«До подхода к м. Хаттерас Флоридское течение следует от Флоридского пролива вдоль континентального склона и пересекает плато Блейк (рис. 10, между 72° и 65°з.д.). Глубинывэтомрайоне700-800м. Распространяясь до дна, течение перемещает всю массу вод от поверхности до дна. Присоединение к Флоридскому течению Антильского течения увеличивает расход Гольфстрима.

В районе м.Хаттерас происходят два процесса, которые качественно и количественно изменяют перенос. В этом районе происходит поворот Гольфстрима от края континентального шельфа в сторону открытого океана. Глубины океана вдоль траектории в месте поворота увеличиваются на расстоянии 20 км. от 1000 до 2000 м (наклон дна здесь 5%, а далее на расстоянии 150 км, от 2000 до 3000 м. (наклон дна 1,5%).

После прохождения района 60-78° з.д., где расходы достигают максимальных значений, наблюдается резкое их уменьшение. В слое 0-2000 м расходы уменьшаются с 89 св. на 68-70° з.д. до 49 св. на 60° з.д. Такое резкое уменьшение можно объяснить следующими факторами. В районе между 60-65° проходит подводная горная цепь Новой Англии (рис. 10)». (Баранов Е. И 1988 г.).

Рис. 10. Рельеф дна океана в районе Гольфстрима после прохождения м. Хаттерас.

«Район, расположенный к югу и юго-востоку от Большой Ньфаундлендской банки называют дельтой Гольфстрима. Продвигаясь к востоку от 50° з.д. Гольфстрим встречает на своем пути юго-восточный Ньюфаундлендский подводный хребет, протянувшийся с северо-запада на юго-восток от края Большой Ньюфаундлендской банки до 39° с.ш., 44° з.д. Этот хребет, как и подводная горная цепь Новой Англии, выступает в качестве барьера на пути Гольфстрима, распространяющийся здесь до дна. Здесь начинается разветвление собственно Гольфстрима на ряд ветвей - на северную, центральную и южную ветви Северо-Атлантического течения. На юг отходит южная ветвь Гольфстрима (Канарское течение).

Основная, центральная ветвь Северо-Атлантического течения пересекает Ньюфаундлендский хребет и, круто повернув на север, следует вдоль изобаты 4500 м. Достигнув широты 50° с. ш. на меридиане 40° з. д., центральная ветвь поворачивает на северо-восток. На широте Шотландии эта ветвь образует совместно с северной ветвью течение Ирмингера. Основная же его часть, перевалив через порог Уайвилла-Томсона, проходит в Норвежское море под названием Норвежского течения.

Южная ветвь Северо-Атлантического течения образуется из той части потока Гольфстрима, которая огибает с юга Ньюфаундлендский хребет и следует на восток вдоль 42-45° с. ш. После пересечения Срединного Атлантического хребта эта ветвь отклоняется вправо и продолжается в виде неустойчивого потока на юг между Азорскими островами и Испанией и под названием Португальского течения дает начало Канарскому течению» (Баранов Е. И. 1988 г.).

Рис. 11. Траектории дрифтеров в северной Атланике (сайт ArturMoriano )

В связи с широким распространением дрифтерных наблюдений были сделаны попытки проследить все вышеописанные течения (продолжение Гольфстрима) по дрифтерным траекториям. По одним данным (Бондаренко А. Л.) из 100 дрифтеров, запущенных во Флоридском проливе только один достиг берегов Исландии. Остальные, небольшая часть ушла влево, в Лабрадорское течение, больщая часть отклонилась вправо и направилась на юг и юго-восток. По другим данным из 400 дрифтеров лишь один достиг берегов Англии. Были даже сделаны выводы, что Гольфстрим не переносит водные массы, а тепло передается турбулентностью.

Прояснить ситуацию помогли данные дрифтерных наблюдений на сайте oceancurrents.rsmas.miami.edu/at

На рис. 11 векторами и цветом отмечены скорости течений. По шкале цвета можно видеть, что вблизи от Флоридского пролива скорости близки к 70 см/с, от мыса Гаттерас до Ньюфаулендской банки скорости составляют около 100 см/с. Далее ширина течения увеличивается и скорости уменьшаются до 20 см/с. Т. е. расположение и цвет векторов подтверждает описанные выше закономерности продвижения течения, отклонение его вправо у мыса Гаттерас. И далее значительное расширение течения. Образование южной ветви (рис. 11). Цвет становится синим (20 см/с). Вектора расположены реже.

Рис. 12. Переход от Гольфстрима в Северо-Атлантическое течение (слева). Траектории дрифтеров в северной части Атлантики.

Рис. 13. Район течения Ирмингера (вблизи Исландии) (слева), дрифтеры из Северо-Атлантического течения в течение Ирмингера (справа).

На рис. 11 течение представлено до 23° з. д. Продолжение течения видим на следующем рис.12 (справа). С района 30-25° з. д., 54°с.ш. начинается течение Ирмингера в северо-западном направлении (рис.13). С широты 20° з.д. (Рис. 12 справа) сформирована ветвь Северо-Атлантического течения, которая проходит мимо Англии к берегам Норвегии (рис. 14).

На рис.14 представлены траектории трех дрифтеров, запущенных на долготе 37° з.д. и 52° с. ш. Два из них дошли до нулевого меридиана, а один прошел вдоль берегов Норвегии.

Итак, мы проследили путь дрифтеров от Флоридского пролива до берегов Норвегии, ответвления на юг, на северо-запад (течение Ирмингера), и в Северо-Атлантическое течение.

Как же объяснить, что из сотен (100, 400) дрифтеров, запущенных в районе Флоридского пролива только еди ницы достигают конца Северо-Атлантического течения? Объяснить очень просто. Даже если запустить дрифтеры в реке (струйное течение), в результате турбулентности, трения о берега, дрифтеры будут приближаться к берегам, и постепенно все окажутся на берегу.

Рис. 14. Траектории дрифтеров в Северо-Атлантическом и Норвежском течении.

А между тем ВСЯ вода проходит вниз по течению. Течение Гольфстрим имеет волновую природу, большую изменчивость скорости. Велико влияние неровностей дна и глубинного западного противотечения (Лабрадорского течения), так же волновой природы. Дрифтеры, достигая края течения, жидких берегов, легко переходят границы течения, покидают его. Для того, чтобы проследить течение дальше, можно предложить в сечении, где осталась примерно половина дрифтеров, запустить еще такое же количество. Конечно нужно учитывать тот очевидный факт, что объем воды в Северо–Атлантическом течении составляет малую часть течения Гольфстрим, поскольку значительное количество воды уходит в ветви на юг, затем влево (течение Ирмингема). Конкретно определить количественно долю воды непосредственно Гольфстрима в разных ветвях Северо – Атлантического течения затруднительно. Для качественного представления распределения вод Гольфстрима по ветвям можно воспользоваться картами распределения тепла в Северной Атлантике (рис. 16 а, б, в), переносимого разными ветвями.

Данные о распределении температуры на трех горизонтах северной Атлантики находим в атласе Атлантического океана:

AtlanticOcean. WOCE Hydrographic Atlas and Global Climatology. N3. CD.

Рассмотрим распределение тепла на горизонте 200 м. по пути следования Гольфстрима (рис. 15а). Во Флоридском проливе температура воды равна 20°С. После прохождения м. Гаттерас температура равна 18°С. У Ньюфаундлендской банки температура воды равна 14,5° - 17°С (по разрезу север-юг). У порога Уайвилла-Томсона (по линии от Ирландии до Англии) температура воды составляет 8,5° -10°С (поперек течения). И далее узкой струей вода с температурой 8,5° -10°С проистекает к берегам Норвегии.

а). Температура на гл. 200 метров

б). Температура на гл. 500 м.

Рис 15. Распределение температуры на глубине 200 м. а), на глубине 500 м. б).

На глубине 500 м. вода с температурой 15°-16,5°С выходит из Флоридского пролива очень тонкой струей. Слева вдоль берега холодная вода Лабрадорского течения. После прохождения м. Гаттерас температура равна 18°С. У Ньюфаундлендской банки температура воды равна 4,5° - 12°С (по разрезу север-юг). Перед порогом Уайвилла-Томсона (перпендикулярно линии от Ирландии до Англии) температура воды составляет 7° -9°С (вдоль течения). Дальше порога Уайвилла-Томсона теплая вода на глубине не проходит. Она располагается в районе к югу от Ислндии до Ирландии, и далее на юг. За порогом Томсона температура воды равна от 2° до 5°С. Т е мы видим, что теплая вода Гольфстрима-Северо-Атлантического течения на горизонте 500 м. за порог Томсона не проходит.

Рассмотрим распределение температуры воды на глубине 1000 м. Вдоль северного берега Мексиканского залива, во Флоридском проливе и далее вдоль берега Америки до М. Хаттерас на карте (Рис. 16 в. – голубой цвет), что соответствует холодной воде 3,5°С. Но дело в том, что от Флоридского пролива до м. Хаттерас глубина рвна 700-800 м. (плато Блейк). Практически здесь обозначено дно. Врайонем.Хаттерас происходит поворот Гольфстрима от края континентального шельфа в сторону открытого океана. Глубины океана вдоль траектории в месте поворота увеличиваются на расстоянии 20 км. от 1000 до 2000 м. (наклон дна здесь 5%, а далее на расстоянии 150 км, от 2000 до 3000 м. наклон дна 1,5%). От м. Хаттерас далее Ньюфаундлендской банки температура воды на горизонте 1000 м. равна 7°-12°С, и вблизи порога Уайвилла-Томсона температура воды увеличиваются до 13-14°С. За порогом Томсона вода холодная.

Результаты этого анализа приведены в таблице 1.

В). Температура на гл. 1000 м.

Рис. 15 в. Распределение температуры на глубине 1000 м.

Таблица 1.

Флоридский пролив	Мыс Гаттерас	Ньюфаундлендская Банка	У порога Томсона	За порогом Томсона
Горизонт 200 м. 20° Горизонт 500 м. 15°-16,5°С Гор. 1000 м. Нет (гл. 700-800 м).	18° 18° 7°-12°С	14,5° - 17°С 4,5° - 12°С 7°-12°С	8,5° -10°С 4,5° - 12°С 13-14°С	8,5° -10°С 2° до 5°С 2° до 5°С

«С левой стороны Гольфстрима проходит холодное Лабрадорское течение. «Воктябре 1962 в районе м. Хаттерас на глубине 800-2500 м. инструментально был зарегистрирован поток, направленный на юг. К северу и югу от м. Хаттерас глубинное западное пограничное течение (ГЗПТ) находилось на некотором расстоянии от Гольфстрима, В районе м. Хаттерас ГЗПТ располагалось непосредственно рядом со стрежнем Гольфстрима.

Длительная серия измерения придонных течений вдоль меридиана 70° з.д. Осреднениеза 240 суток. Гор. 200 и1000 м. Средниескорости 2,5-4,9 м/сек.

Водная масса ГЗПТ к югу от м.Хаттерас идентична глубинному потоку из Лабрадорского бассейна в район м. Хаттерас и далее на юг.

С ГЗПТ связана не решенная до сих пор проблема. По всем приведенным данным Флоридское течение и Гольфстрим у м. Хаттерас, а так же к югу и северо-востоку от него распространяется до дна океана. В то же время и ГЗПТ также распространяется до дна океана. К северо-востоку от м. Хаттерес ГЗПТ располагается на левом фланге Гольфстрима, а к югу оказывается на его правом фланге. Согласно (KnaussJ . A .1969 г.) ГЗПТ проходит через Гольфстрим в районе м. Хаттерас» (Баранов Е. И. 1988 г.).

Это дает основание предположить, что здесь зафиксировано начало Антило-Гвианского глубинного противотечения, продолжением которого является Экваториальное противотечение. По существу, это составные части циклонической крупномасштабной циркуляции в Северной Атлантике. Аналогичные циркуляции существуют отдельно в северных и южных частях трех океанов.

Итак, анализ наблюдений, инструментальных и дрифтерных показывает такую же картину системы течений Гольфстрима, которая приведена в Экипедии.

Почему Гольфстрим существует? Имеются разные мнения.

Одни считают, «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». (Википедия).

Другие считают, что «в планетарном масштабе Гольфстрим, как и любое мировое течение, обусловлено в первую очередь вращением Земли, которое разгоняет тропические пассаты, пассатные течения, в том числе Северное пассатное течение, нагоняет избыточное количество воды в Карибское море, определяет силу Кориолиса, прижимающую течение к восточному побережью американского континента. Локально в каждой отдельной области направление и характер течения определяется так же очертанием материков, температурным режимом, распределением солености и другими факторами». (Википедия).

В связи с тем, что существуют серьезные разногласия по поводу основных закономерностей образования и существования Гольфстрима, целесообразно рассмотреть данные многочисленных инструментальных наблюдений. Это позволит из различных точек зрения выбрать наиболее вероятно соответствующую действительности.

Первое важное замечание: Гольфстрим не является единственным, уникальным течением в Океане. Существуют еще 5 таких течений, по 2 в каждом океане - Атлантическом, Тихом и Индийском океане. В Атлантике на север идет течение Гольфстрим, на юг Бразильское течение. В Тихом океане на север идет течение Куро-Сио, на юг – Австралийское, в Индийском океане на север идет течение Сомали, на юг течение Зеленого мыса (Мозамбикское). То есть, в северной и южной частях трех океанов образуются отдельные крупномасштабные антициклонические циркуляции и Гольфстрим и подобные ему течения являются частью этих циркуляций. Схема океанских течений Атлантического океана показана на рис. 16 (Добролюбов А. И. 1996).

Рис. 16. Структурная схожесть крупно-масштабных течений в Тихом,

Атлантическом и Индийском океанах. (Добролюбов А. И. 1996).

«Схема океанических течений находится в полном соответствии с воздушными течениями – ветрами . Обширные океанические круговороты вод, начало которым дают пассатные течения, отвечают как по направлению движения, так и по положению антициклонического движения воздуха над океанами в Северном полушарии по часовой стрелке, в Южном – против часовой стрелки». (Краткая географическая энциклопедия. Изд-во «Советская Россия» М. 1962.).

Но существуют и сомнения по поводу ветровой природы океанической циркуляции. Никифоров Е. Г. (Институт Арктики и Антарктики) на I съезде Советских океанологов (1977 г.) сказал: «Проблема объяснения современной циркуляции вод не может считаться удовлетворительно решенной даже на уровне качественных гипотез. Гипотезы о ветровом происхождении циркуляции вод не объясняют глубинную циркуляцию, а гипотеза о термохалинной природе циркуляции вод опирается главным образом на существующее поле плотности. Поэтому никаких выводов о природе циркуляции вод на основе расчетов, выполненных по фактическому полю плотности …сделать так же невозможно”.

Действительно, пассаты воздействуют только на верхний слой водной массы (до 200 м.). Тогда как течение в экваториальных областях наблюдается до глубины 4 – 5 км. Аналогично, ветровое воздействие (завихренность) на всю северную (южную) часть трех океанов ограничено верхними горизонтами до 200 м., тогда как течения наблюдаются до глубин 3000-4000 м.

По поводу термохалинной природы Гольфстрима Стоммел писал: «Было установлено так же, что разности плотностей поперек Гольфстрима не имеют ничего общего с движущей силой Гольфстрима, а просто представляют часть равновесия, вызванного косвенным образом действием ветра» (Стоммелл 1963, стр. 27).

Ферронский В. И. (Динамика Земли) высказал гипотезу, в соответствии с которой водные массы океанов отстают от скорости вращения Земли, движение вод достигает западных берегов океанов, течение отклоняется к северу и к югу, возникают крупномасштабные антициклонические циркуляции. Ранее такая гипотеза была высказана И. Кеплером.

И наконец, наиболее физически обоснованная гипотеза по поводу причины возникновения и существования экваториальных течений высказал И. Кант (1744 г.). Астрономические наблюдения показали, что происходит замедление скорости вращения Земли (теория эволюции скорости вращения Земли) (Монин, Шишков). Высказывались разные объяснения причины этого процесса. И. Кант предположил, что Луна (и Солнце) тащит воду вдоль экватора, возникает течение с востока на запад, которое трением о дно тормозит, замедляет скорость вращения. Впоследствии(Broche P., Sundermann J. Die Gezeiten des Meeres und die Rotation der Erde. PureAppl . Geophys ., 86, 95-117, 1971)предположили, что замедление возникает за счет вязких отрицательных вращающих моментов.

Можно так же предположить, что экваториальные течения, обладая большой кинетической энергией, создают отрицательный вращательный момент, когда они воздействуют на восточные берега континентов и поворачивают на север и на юг. Это предположение более физически достоверное.

Гипотеза И. Канта 100 лет не признавалась под влиянием Лапласса. В настоящее время нет никаких сомнений в том, что именно воздействие ПО сил Луны и Солнца на водные массы в районе экватора приводит к образованию экваториальных течений. Такой точке зрения придерживаются около 20 исследователей: Авсюк Ю. Н., Суворова И., Светлозанова И.; Добролюбов А. И. 1996, Гарецкий Р. Г.;Монин А. С., Шишков Ю.; KantI .; LeBlondP . H ., MysakL . A ., Broche , S ündermannJ .; GrovesG . V .; MornerN . A .; MunkW ., WunschC .; EgbertG . D ., RayR . D .

В географической энциклопедии (1960 г.) в статье «Приливное трение» Джуан Дж. Паттулло пишет «Гарольд Джеффрис подсчитал, что каждый день около половины всей энергии приливов расходуется на трение о дно в мелководных морях, например, в мелководной части Берингова моря. Теоретически это трение должно постепенно замедлить вращение Земли. Имеются некоторые данные (по кольцам суточного роста кораллов), что 400 млн. лет назад количество дней в году составляло более 400; кроме того, имеются некоторые астрономические данные, указывающие на то же самое».

«Претерпела ли Земля в своем вращении вокруг оси, благодаря которому происходит смена дня и ночи, некоторые изменения со времени своего возникновения?», задает вопрос И. Кант в статье, в которой обосновывал замедление осевого вращения Земли приливным трением вод Мирового океана.

Помысли философа: «Под воздействием лунного притяжения морские приливы перемещаются с востока на запад и тормозят земное вращение…Правда, отмечает И. Кант, если сопоставить медленность этого движения с быстротой вращения Земли, незначительность количества воды с громадными размерами земного шара, то может показаться, что действие такого движения следует считать равными нулю. Но если с другой стороны, принять во внимание, что этот процесс совершается неустанно и вечно, что вращение Земли представляет собой свободное движение, малейшая потеря которого остается невозмещенной, то было бы совершенно неподобающим для философа предрассудком, объявить этот малый эффект не имеющим значения». (И. Кант, 1754).

Итак, наиболее физически обоснованной причиной образования и существования крупномасштабных антициклонических циркуляций (а, следовательно, и течений Гольфстрим, Куро-сио и т. д.) является ежедневное воздействие приливообразующих сил Луны и Солнца на водные массы в экваториальных областях. Вполне понятно, что величина ПО сил (среднегодовая) не меняется от изменений средней температуры, или каких-то других причин. Средняя скорость экваториальных течений остается постоянной, а потому и скорость Гольфстрима и ему подобных течений не может замедлиться, или совсем остановиться . Но поскольку Гольфстрим определяет климат Европы, необходимо понять закономерности изменчивости этого течения по пути следования от Флоридского пролива до берегов Норвегии, которая является одной из причин изменения переноса количества тепла, влияния на погоду и климат.

Литература

Баранов Е. И. Структура и динамика вод системы Гольфстрима. М. Гидрометеоиздат, 1988.

Добролюбов А. И. Бегущие приливные волны деформации как генератор глобальных геофизических процессов. // Л i тасфера №4, 1996, с. 22-49. Минск.

Захарчук Е. А. Синоптическая изменчивость уровня и течений в морях, омывающих северо-западное арктическое побережья России.С.-Петербург 2008. 358 с.

Краткая географическая энциклопедия. Изд-во «Советская Россия» М. 1962.

Стоммел Г. Гольфстрим. Физическое и динамическое описание. 1963 г. М. И.Л.

Ферронский В. И., Ферронский С. В. Динамика Земли. М. Научный мир. 2007 г. 335 с.

Шокальский Ю. М. Океанография.Л. Гидрометеоиздат. 1959 г. 537 с.

Щевьёв В. А. Физика течений в океанах, морях и в озерах. История поисков, размышлений, заблуждений, открытий. 2012 г.312 с. Изд-во LAMBERTAcademicPublishing .

ISNB : 978-3-8484-1929-6

Щевьёв В. А. Физика течений в океанах, морях и в озерах.

Broche P., Sundermann J. Die Gezeiten des Meeres und die Rotation der Erde. PureAppl . Geophys ., 86, 95-117, 1971).

Кант И. Исследование вопроса о том, могли ли произойти изменения во вращении Земли вокруг своей оси, вызывающем смену дня и ночи, с первых дней ее возникновения и как об этом можно узнать. 1754 г .

Knauss J. A. A note on the transport of the Golfstream. – Deep-Sea Res., 1969, vol. 16, p. 117-123.

Сайт oceancurrents.rsmas.miami.edu/at ... orida.html (Artur Moriano).

AtlanticOcean. WOCE Hydrographic Atlas and Global Climatology. N3. CD.