Как функционируют океанические течения?

https://www.youtube.com/watch?v=NEZxgj-jPM8&t=66s


В 1992 году грузовой корабль, перевозивший игрушки для ванных комнат, попал в шторм. Морские контейнеры смыло за борт, и волны разнесли 28 тысяч резиновых уточек и других игрушек по Тихому океану.


Но они не удержались вместе. Как раз наоборот - с тех пор уточек разнесло по всему земному шару и ученые использовали их маршруты чтобы лучше изучить океанические течения. Океанические течения образуются благодаря нескольким источникам: ветру, приливам, изменению плотности воды и вращению самой планеты. Топография океанического дна и побережья изменяет движение течений, провоцируя их ускорения, замедления или изменения направления. Океанические течения делятся на две основных категории: поверхностные и глубинные течения. Поверхностные течения управляют движением верхних 10% воды океанов, а глубинные ответственны за оставшиеся 90.


Хотя у них разные причины, поверхностные и глубинные океанические течения влияют друг на друга и поддерживают замысловатый танец движения целых океанов. Около побережья, поверхностные течения образуются благодаря ветру и приливам, которые двигают воду в обоих направлениях, по мере увеличения и уменьшения уровня воды. В тоже время, в открытом океане ветер является главной силой, влияющей на поверхностные течения. Ветер, проносясь над океаном, тянет за собой верхние слои воды. Движущаяся вода тащит с собой нижние слои, а те в свою очередь, еще более глубокие слои.


На практике, влиянию ветра подвергается слой воды до 400 метров под поверхностью океана. Если взглянуть на полную картину поверхностных течений по земному шару, можно заметить, что они формируют круговороты, которые вращаются по часовой стрелке в северном полушарии и против часовой стрелки в южном полушарии. Это происходит из-за вращения самой планеты, влияющего на направление ветра, образующего эти течения. Если бы Земля не вращалась, воздух и вода двигались бы в разных направлениях между низким давлением на экваторе и высоким на полюсах. Но поскольку Земля вращается, воздух, движущийся от экватора к Северному полюсу отклоняется к востоку, а обратно направленный воздух отклоняется к западу. Зеркальное отображение этого процесса происходит в южном полушарии, и таким образом огромные потоки ветра формируют круговороты вокруг океанических бассейнов. Эта сила называется силой Кориолиса.


Ветры заставляют океаны под собой двигаться по тем же самым круговоротам. И поскольку вода сохраняет тепло значительно эффективнее, чем воздух, эти течения способствуют распределению тепла по земному шару. В отличии от поверхностных течений, глубинные океанические течения образуются в основном благодаря изменению плотности морской воды. По мере движения воды к Северному полюсу, она охлаждается. Она также содержит больше соли, поскольку при формировании кристаллов льда, они связывают воду, оставляя соль снаружи. Эта холодная, соленая вода более плотная, поэтому уходит на глубину, а теплая поверхностная вода занимает ее место, образуя вертикальные течения, так называемую Термохали́нную циркуля́цию.


Термохалинная циркуляция глубинных вод и поверхностные течения,образованные ветром объединяются, формируя ветровую петлю, названную Мировым океанским конвейером. По мере движения воды из глубин океана к его поверхности, она переносит питательные вещества, питающие микроорганизмы, являющиеся основой многих океанских пищевых цепочек. Океанский конвейер - самое длинное течение в мире, охватывающее всю планету. Но продвигается оно лишь на несколько сантиметров в минуту.


Одной капле воды может потребоваться тысяча лет, чтобы совершить кругосветное путешествие. Однако, рост температуры моря приводит к постепенному замедлению Океанского конвейера.


Моделирование погодных систем показывает, что это приводит к разрушениям по обеим сторонам Атлантики и никто не знает, что может произойти, если скорость продолжит снижаться или конвейер совсем остановится. Единственный способ правильно предсказать и соответсвтенно подготовится - это продолжать изучение течений и могущественных сил, которые их формируют.