Движение воды в океане

Изучение и значение течений

О том, что вода в океане перемещается, людям было известно давно. Течения приносили различные предметы с отдаленных территорий. Например, в 1850 году у берегов  Испании было обнаружено послание Колумба королеве, которое он отправил 385 лет назад. Оно было в бутылке и просмоленном бочонке.

Сейчас течения в океане изучают с помощью специальных судов, авиационной техники и снимков из космоса.

Значение течений

1.      Влияют на климат

2.      Влияют на живых организмов

3.      Перемешивают воду в океане

Список литературы

Основная

1.      Начальный курс географии: Учеб. для 6 кл. общеобразоват. учреждений / Т.П. Герасимова, Н.П. Неклюкова. – 10-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2010. – 176 с.

2.      География. 6 кл.: атлас. – 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа; ДИК, 2011. – 32 с.

3.      География. 6 кл.: атлас. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, ДИК, 2013. – 32 с.

4.      География. 6 кл.: конт. карты. – М.: ДИК, Дрофа, 2012. – 16 с.

Энциклопедии, словари, справочники и статистические сборники

1.      География. Современная иллюстрированная энциклопедия / А.П. Горкин. – М.: Росмэн-Пресс, 2006. – 624 с.

Материалы в сети Интернет

1. Федеральный институт педагогических измерений (Источник).

2. Русское Географическое Общество (Источник).

3. Geografia.ru (Источник).

§ 11. Движение вод мирового океана

Домогацких. 7 класс 1 часть. Рабочая тетрадь

Тестовые задания

1. Тёплыми называются течения, температура воды в которых
а) выше +10°С
б) выше +15°С
в) выше +20°Сг) выше, чем температура окружающей воды

2. Парусный корабль направляется от мыса Доброй Надежды к Новой Зеландии. Какое из перечисленных морских течений будет для него попутным?
а) Гольфстримб) Западных Ветров
в) Куросио
г) Южное пассатное

3. Холодное Перуанское течение движется
а) вдоль Атлантического побережья Южной Америки с севера на юг
б) вдоль Атлантического побережья Южной Америки с юга на север
в) вдоль Тихоокеанского побережья Южной Америки с севера на югг) вдоль Тихоокеанского побережья Южной Америки с юга на север

4. Верны ли следующие утверждения?

  1. Волна — это колебательное движение поверхности воды в океане.
  2. Тёплые течения преимущественно движутся от экватора к полярным широтам, а холодные, наоборот, из полярных широт к экватору.

а) верно только 1-е утверждение
б) верно только 2-е утверждениев) верны оба утверждения
г) оба утверждения ошибочны

5. Какие три из перечисленных морских течений относятся к тёплым? Ответ запишите в виде последовательности букв в алфавитном порядке.а) Бразильскоеб) Гольфстрим
в) Западных Ветров
г) Калифорнийскоед) Куросио
е) Перуанское

а)

б)

д)

6. Установите соответствие между течением и океаном, в котором оно расположено.

ТЕЧЕНИЕ
1) Аляскинское
2) Бенгельское
3) Сомалийское
4) Ямальское

ОКЕАН
а) Атлантический
б) Индийский
в) Северный Ледовитый
г) Тихий

1

2 3 4
г) а) б)

в)

7. Определите океан по предложенному описанию. Запишите его название.

Это самый большой и самый глубокий океан нашей планеты. В нём наиболее полно выражена система морских течений. Океан омывает побережья пяти из шести материков нашей планеты. Для этого океана характерны частые подводные землетрясения и извержения подводных вулканов, что приводит к возникновению цунами.

Ответ: Тихий океан

Тематический практикум

1. Укажите стрелками направление течений в идеальном океане. Какие течения должны быть тёплыми, а какие — холодными? Для работы используйте цветные карандаши.

2. В Тихом океане в точке с координатами 0° ш. 140° з.д. произошло подводное землетрясение. Сколько часов остаётся в запасе у жителей Галапагосских островов до того времени, когда волна цунами достигнет их родных берегов? Скорость распространения волны составляет 500 км/ч. Решение запишите.

Решение:

Галапагосские острова имеют примерные координаты 0° ш. 90° з.д. Это значит, что волне цунами от подводного землетрясения необходимо преодолеть  50° долготы точно по экватору. 

Длинна дуги в 1° долготы на экваторе равна примерно 111,3 км. Значит расстояние от точки землетрясения до Галапагосских островов равно: 111,3 • 50 = 5565 км.

Волна, движущаяся со скоростью 500 км/ч, преодолеет расстояние в 5565 км за 5565 : 500 = 11,13 часов. Это примерно 11 часов 8 минут.

Ответ: у жителей остается 11 часов 8 минут.

Комментарий: Расстояние между точкой землетрясения и берегом Галапагосских островов можно измерить линейкой по карте в атласе. Для этого надо измерить нужное расстояние в сантиметрах, а потом перевести его в реальное расстояние в соответствии с масштабом карты.  

Например, на карте масштаба 1 : 2 000 000 (значение масштаба 20 000 м) расстояние между двумя ориентирами составляет 6,5 см. Следовательно, искомое расстояние между этими ориентирами на местности будет равно 6,5 · 20 000 = 130 000 м = 130 км.

Картографический практикум

1. Какие течения обозначены на карте цифрами?

  1. Северо-Тихоокеанское течение
  2. Калифорнийское течение
  3. Перуанское течение
  4. Течение Западных ветров
  5. Бразильское течение
  6. Бенгельское течение
  7. Гольфстрим
  8. Северное Пассатное течение
  9. Куросио
  10. Гвианское течение

2. «Бой с тенью».

№ п/п

Вопрос Как вы думаете?

А как на самом деле?

1

Южная Америка полностью находится в Западном (1) или в Южном (2) полушарии?

1

1

2 Что разделяет Евразию и Северную Америку: Берингов пролив (1) или пролив Дрейка (2)?

1

1

3

Какой пролив разделяет берега Антарктиды и Южной Америки: Магелланов (1) или пролив Дрейка (2)?

2

2

4

Что находится восточнее: Амазонская низменность (1) или Анды (2)?

1

1

5 Что находится севернее: южная оконечность Гренландии (1) или северная оконечность Исландии (2)?

2

2

Виды морских волн

Волны могут проходить огромные расстояния, не изменяя формы и практически не теряя энергии, долго после того, как вызвавший их ветер утихнет. Разбиваясь о берег, морские волны высвобождают огрмную энергию, накопленную за время странствия. Сила непрерывно разбивающихся волн по-разному изменяет форму берега. Разливающиеся и накатывающиеся волны намывают берег и поэтому называются конструктивными. Волны, обрушивающиеся на берег, постепенно разрушают его и смывают защищающие его пляжи. Поэтому они называются деструктивными.

Размытый берег прибрежного посёлка

Низкие, широкие, закругленные волны вдали от берега называются зыбью. Волны заставляют частички воды описывать кружки, кольца. Размер колец уменьшается с глубиной. По мере приближения волны к покатому берегу частицы воды в ней описывают все более сплющенные овалы. Приближаясь к берегу, морские волны больше не могут замкнуть свои овалы, и волна разбивается. На мелководье частицы воды больше не могут замкнуть свои овалы, и волна разбивается. Мысы образованы из более твердой породы и разрушаются медленнее, чем соседние участки берега. Крутые, высокие морские волны подтачивают скалистые утесы у основания, образуя ниши. Утесы порой обрушиваются. Сглаженная волнами терраса — это все, что остается от разрушенных морем скал. Иногда вода поднимается по вертикальным трещинам в скале до вершины и вырывается на поверхность, образуя воронку. Разрушительная сила волн расширяет трещины в скале, образуя пещеры. Когда волны подтачивают скалу с двух сторон, пока не соединятся в проломе, образуются арки. Когда верх арки падает в море, остаются каменные столбы. Их основания подтачиваются, и столбы обрушиваются, образуя валуны. Галька и песок на пляже — это результат эрозии.

Деструктивные волны постепенно размывают берег и уносят песок и гальку с морских пляжей. Обрушивая всю тяжесть своей воды и смытого материала на склоны и обрывы, волны разрушают их поверхность. Они вжимают воду и воздух в каждую трещину, каждую расщелину, часто с энергией взрыва, постепенно разделяя и ослабляя скалы. Отколовшиеся обломки скал используются для дальнейшего разрушения. Даже самые твердые скалы постепенно уничтожаются, и суша на берегу изменяется под действием волн.
Волны могут разрушать морской берег с поразительной быстротой. В графстве Линкольншир, в Англии, эрозия (разрушение) надвигается со скоростью 2 м в год. С 1870 г., когда был построен самый большой в США маяк на мысе Гаттерас, море смыло пляжи на 426 м в глубину побережья.

Движения вод Мирового океана

Важность такого явления как океанические течения в планетарном масштабе сложно переоценить. Движение потоков воды оказывает влияние на:

  • климатические условия;
  • погодные условия;
  • морских обитателей.

Мировой океан часто представляют как гигантскую тепловую установку, которая функционирует благодаря энергии Солнца. Это естественное биологическое устройство образует бесконечный обмен водой между поверхностными и глубинными пластами океана. За счет этого происходит обеспечение растворенным в воде кислородом, который воздействует на жизненные циклы обитателей морских глубин.

Рис. 1. Течения Мирового океана.

Этот процесс хорошо иллюстрирует Перуанское течение, которое преобладает в водах Тихого океана. Из-за подъема вод из глубин, на океанической поверхности формируется планктон животного и растительного происхождения. Это приводит к организации пищевой цепи. При этом описываемая область становится самой продуктивной с точки зрения возникновения жизни в Мировом океане.

Однако, происходит и так, что холодный поток может стать теплым. При этом средний температурный диапазон микроклимата возрастает на несколько градусов. Результатом этого является то, что на землю проливаются теплые тропические ливни, которые, уничтожают рыбу, для которой свойственно обитание в холодных температурах.

Рис. 2. Последствия попадания теплой воды в холодное течение.

Основные причины возникновения

В среднем высота волны во время шторма в океане достигает 7-8 метров, обычно может растянуться в длину — до 150 метров и до 250метров во время шторма.

В большинстве случаев морские волны образуются ветром.Сила и размеры таких волн зависят от силы ветра, а так-же его продолжительности и «разгона» — длины пути, на котором ветер действует на водную поверхность. Иногда волны, которые обрушиваются на побережье, могут зарождаются за тысячи километров от берега. Но есть ещё много других факторов возникновения морских волн: это приливообразующие силы Луны, Солнца, колебания атмосферного давления, извержения подводных вулканов, подводных землетрясений, движением морских судов.

Волны, наблюдаемые и в других водных пространствах, могут быть двух родов:

1) Ветровые, созданные ветром, принимающие по прекращении действия ветра установившийся характер и называемые установившимися волнами, или зыбью;
Ветровые волны создаются вследствие воздействия ветра (передвижение воздушных масс) на поверхность воды, то есть нагнетания. Причина колебательных движений волн становится легко понятна, если заметить воздействие того же ветра на поверхность пшеничного поля. Хорошо заметна непостоянность ветровых потоков, которые и создают волны.

2) Волны перемещения, или стоячие волны, образуются в результате сильных толчков на дне при землетрясениях или возбужденные, например, резким изменением давления атмосферы. Данные волны носят также название одиночных волн.

В отличие от приливов, отливов и течений волны в не перемещают массы воды. Волны идут, но вода остается на месте. Лодка, которая качается на волнах, не уплывает вместе с волной. Она сможет немного переместиться по наклонной, только благодаря силе земной гравитации. Частицы воды в волне движутся по кольцам. Чем дальше эти кольца от поверхности, тем меньше они становятся и, наконец, исчезают совсем. Находясь в субмарине на глубине 70-80 метров, вы не ощутите действие морских волн даже при самом сильном шторме на поверхности.

Возникновение течений в Мировом океане

Океаническими или морскими течениями именуются масштабные перемещения водных потоков Мирового океана со средней скоростью от 1 до 9 км/ч.

Движутся эти потоки по определенному пути и направлению. Это основная причина того, почему их еще называют реками океанов.

Уже во второй половине XVIII столетия мореходы отлично изучили Гольфстрим и благополучно применяли полученные навыки в практических целях: из Америки в Англию двигались по течению, а при обратном направлении соблюдали определенную дистанцию.

Рис. 3. Гольфстрим на карте.

Течения движутся не сами по себе – их заставляют перемещаться такие факторы как:

  • потоки воздушных масс;
  • осевое вращение Земли;
  • гравитационная сила Земли и Луны;
  • донный ландшафт;
  • материковые и островные контуры;
  • различие температурных показателей воды;
  • плотность воды;
  • глубина в различных районах океана.

Понятие «холодное» или «теплое» течение довольно условные.

Холодным, теплым или же нейтральным течение называется потому, что за основу берется сравнивание температуры воды течения с температурными показателями окружающего океана.

Сегодня ученым удалось изучить и зафиксировать внушительный список водных потоков океанического происхождения:

  • 15 течений в акваториях Тихого океана;
  • 14 – в Атлантическом океане;
  • 7 – в Индийском океане;
  • 4 – в Северном Ледовитом океане.

Долгое время считалось, что глубинные воды Мирового океана практически статичны. Однако, благодаря специализированным подводным агрегатам было отмечено, что на достаточной глубине как медленно, так и быстро проистекают водные потоки.

Что мы узнали?

Выяснили, как могут влиять теплые воды, попадая в холодные течения. Получили информацию из курса географии за 6 класс. Поняли, что такое явление, какими являются течения, оказывают значительное влияние на процессы, происходящие на Земле.

Волны-убийцы

Волны-убийцы (Блужда́ющие во́лны, волны-монстры, freak wave — аномальная волна) — гигантские волны, возникающие в океане, высотой более 30 метров, обладают несвойственным для морских волн поведением.

Еще каких-то 10-15 лет назад ученые считали истории моряков об исполинских волнах-убийцах, которые возникают из ниоткуда и топят корабли, всего лишь морским фольклором.
Долгое время блуждающие волны считались выдумкой, так как они не укладывались ни в одну существовавшую на то время математические модели расчётов возникновения и их поведения, потому как волны высотой более 21 метра в океанах планеты Земля не могут существовать.

Одно из первых описаний волны-монстра относится к 1826 году. Её высота была более 25 метров и заметили её в Атлантическом океане недалеко от Бискайского залива. Этому сообщению никто не поверил. А в 1840 году мореплаватель Дюмон д’Юрвиль рискнул явиться на заседание Французского географического общества и заявить, что своими глазами видел 35-метровую волну. Присутствующие подняли его на смех. Но историй о громадных волнах-призраках, которые появлялись внезапно посреди океана даже при небольшом шторме, и своей крутизной походили на отвесные стены воды, становилось все больше.

Исторические свидетельства «волн-убийц»

Так, в 1933 году корабль ВМС США «Рамапо» попал в шторм в Тихом океане. Семь суток корабль бросало по волнам. А утром 7 февраля сзади внезапно подкрался невероятной высоты вал. Вначале судно швырнуло в глубокую пропасть, а потом подняло почти вертикально на гору пенящейся воды. Экипаж, которому посчастливилось выжить, зафиксировал высоту волны — 34 метра. Двигалась она со скоростью 23 м/сек, или 85 км/ч. Пока что это считается самой высокой когда-либо измеренной волной-убийцей.

Во время Второй мировой войны, в 1942 году, лайнер «Королева Мария» вез 16 тыс. американских военных из Нью-Йорка в Великобританию (между прочим, рекорд по количеству человек, перевозимых на одном судне). Неожиданно возникла 28-метровая волна. «Верхняя палуба была на обычной высоте, и вдруг — раз! — она резко ушла вниз», — вспоминал доктор Норвал Картер, находившийся на борту злополучного корабля. Корабль накренился под углом 53 градуса — если бы угол составил хотя бы на три градуса больше, гибель была бы неизбежной. История «Королевы Марии» легла в основу голливудского фильма «Посейдон».

Однако 1 января 1995 года на нефтяной платформе «Дропнер» в Северном море у побережья Норвегии была впервые приборно зафиксирована волна высотой в 25,6 метров, названная волной Дропнера. Проект «Максимальная волна» позволил по-новому посмотреть на причины гибели сухогрузов судов, которые перевозили контейнеры и другие немаловажные грузы. Дальнейшие исследования зафиксировали за три недели по всему земному шару более 10 одиночных гигантских волн, высота которых превышала 20 метров. Новый проект получил название Wave Atlas (Атлас волн), в котором предусматривается составление всемирной карты наблюдавшихся волн-монстров и её последующую обработку и дополнение.

Причины возникновения

Существует несколько гипотез о причинах возникновения экстремальных волн. Многие из них лишены здравого смысла. Наиболее простые объяснения построены на анализе простой суперпозиции волн разной длины. Оценки, однако, показывают, что вероятность экстремальных волн в такой схеме оказывается слишком мала. Другая заслуживающая внимания гипотеза предполагает возможность фокусировки волновой энергии в некоторых структурах поверхностных течений. Эти структуры, однако, слишком специфичны для того, чтобы механизм фокусировки энергии мог объяснить систематическое возникновение экстремальных волн. Наиболее достоверное объяснение возникновения экстремальных волн должно основываться на внутренних механизмах нелинейных поверхностных волн без привлечения внешних факторов.

Интересно, что такие волны могут быть как гребнями, так и впадинами, что подтверждается очевидцами. Дальнейшее исследование привлекает эффекты нелинейности в ветровых волнах, способные приводить к образованию небольших групп волн (пакетов) или отдельных волн (солитонов), способных проходить большие расстояния без значительного изменения своей структуры. Подобные пакеты также неоднократно наблюдались на практике. Характерными особенностями таких групп волн, подтверждающими данную теорию, является то, что они движутся независимо от прочего волнения и имеют небольшую ширину (менее 1 км), причем высоты резко спадают по краям.

Впрочем, полностью прояснить природу аномальных волн пока не удалось.

От чего зависит уровень Мирового океана

На уровень океана постоянно оказывают сильное воздействие следующие факторы:

  • Температура воздуха. Существенно влияет на уровень, поскольку является важнейшим механизмом изменений климата на Земле.
  • Атмосферное давление. Давление воздуха воздействует на колебания воды, особенно сильно это заметно в Южном Полярном океане.
  • Воздействие Солнца и Луны. Небесные светила регулируют на нашей планете приливы и отливы, из-за которых колеблется уровень воды Мирового океана.
  • Вулканические извержения. Образованная из большого количества водяных паров вода попадает в океаны. Данный процесс очень медленный, но в результате него происходит неукоснительный подъем уровня Мирового океана.
  • Морские осадки.

    Ежегодно в океанические воды попадает несколько куб. км. твердых пород с материков. Этот фактор также влечет за собой медленное, но неизбежное увеличение уровня Мирового океана.

Для измерения и фиксирования колебательных процессов Мирового океана используют специальный прибор – мареограф.

Цунами

Цунами

Цунами — это волны огромной разрушительной силы. Они вызываются подводными землетрясениями или извержениями вулканов и могут пересекать океаны быстрее, чем реактивный самолет: 1000 км/ч. В глубоких водах они могут быть ниже одного метра, но, приближаясь к берегу, замедляют свой бег и вырастают до 30-50 метров, прежде чем обрушиться, затопляя берег и сметая все на своем пути. 90% всех зарегистрированных цунами отмечено в Тихом океане.

Наиболее распространённые причины.

Около 80% случаев зарождения цунами являются подводные землетрясения. При землетрясении под водой происходит взаимное смещение дна по вертикали: часть дна опускается, а часть приподнимается. На поверхности воды происходят колебательные движения по вертикали, стремясь вернуться к исходному уровню, — среднему уровню моря, — и порождает серию волн. Далеко не каждое подводное землетрясение сопровождается цунами. Цунамигенным (то есть порождающим волну цунами) обычно является землетрясение с неглубоко расположенным очагом. Проблема распознавания цунамигенности землетрясения до сих пор не решена, и службы предупреждения ориентируются на магнитуду землетрясения. Наиболее сильные цунами генерируются в зонах субдукции. Также, необходимо чтобы подводный толчок вошёл в резонанс с волновыми колебаниями.

Оползни. Цунами такого типа возникают чаще, чем это оценивали в ХХ веке (около 7 % всех цунами). Зачастую землетрясение вызывает оползень и он же генерирует волну. 9 июля 1958 года в результате землетрясения на Аляске в бухте Литуйя возник оползень. Масса льда и земных пород обрушилась с высоты 1100 м. Образовалась волна, достигшая на противоположном берегу бухты высоты более 524 м. Подобного рода случаи достаточно редки и, не рассматриваются в качестве эталона. Но намного чаще происходят подводные оползни в дельтах рек, которые не менее опасны. Землетрясение может быть причиной оползня и, например, в Индонезии, где очень велико шельфовое осадконакопление, оползневые цунами особенно опасны, так как случаются регулярно, вызывая локальные волны высотой более 20 метров.

Вулканические извержения составляют примерно 5% всех случаев цунами. Крупные подводные извержения обладают таким же эффектом, что и землетрясения. При сильных вулканических взрывах образуются не только волны от взрыва, но вода также заполняет полости от извергнутого материала или даже кальдеру, в результате чего возникает длинная волна. Классический пример — цунами, образовавшееся после извержения Кракатау в 1883 году. Огромные цунами от вулкана Кракатау наблюдались в гаванях всего мира и уничтожили в общей сложности более 5000 кораблей, погибло около 36 000 человек.

Признаки появления цунами.

  • Внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и осушка дна. Чем дальше отступило море, тем выше могут быть волны цунами. Люди, которые находятся на берегу и не знающие об опасности, могут остаться из любопытства или для сбора рыбы и ракушек. В данном случае необходимо как можно скорее покинуть берег и удалиться от него на максимальное расстояние — таким правилом следует руководствоваться, находясь, например, в Японии, на Индоокеанском побережье Индонезии, Камчатке. В случае телецунами волна обычно подходит без отступления воды.
  • Землетрясение. Эпицентр землетрясения находится, как правило, в океане. На берегу землетрясение обычно гораздо слабее, а часто его нет вообще. В цунамоопасных регионах есть правило, что если ощущается землетрясение, то лучше уйти дальше от берега и при этом забраться на холм, таким образом заранее подготовиться к приходу волны.
  • Необычный дрейф льда и других плавающих предметов, образование трещин в припае.
  • Громадные взбросы у кромок неподвижного льда и рифов, образование толчеи, течений.
Евгений Тутлаев

Очень нравится писать о путешествиях и туризме! Открыт и буду рад сотрудничеству с турфирмами, гидами, организаторами путешествий, авиаперевозчиками! Пишите!

Оцените автора